發(fā)動(dòng)機(jī)干式缸套機(jī)體的鑄件模型及其鑄造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及金屬部件熱加工技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種汽車部件的鑄件模型及其鑄造方法。
【背景技術(shù)】
[0002]消失模鑄造又稱為干砂實(shí)型負(fù)壓鑄造，國外稱之為EPC，是目前國際上最先進(jìn)的鑄造工藝之一，被譽(yù)為鑄造史上的一次“革命”，國內(nèi)外稱之為21世紀(jì)綠色鑄造。目前，消失模鑄造技術(shù)中制作干式缸套機(jī)體時(shí)，由于缸套與外殼之間的水套部分的水套部分縫隙有限，常常導(dǎo)致填砂不實(shí)，這會(huì)導(dǎo)致機(jī)體與缸套之間的金屬液滲漏，造成廢品。申請(qǐng)公布號(hào)為CN103212669A的中國發(fā)明專利公開了一種發(fā)動(dòng)機(jī)汽缸體的消失模鑄件模型及其鑄造方法，該模型包括:發(fā)動(dòng)機(jī)汽缸體下半部分消失模模型；發(fā)動(dòng)機(jī)汽缸體上半部分消失模模型；以及用于形成發(fā)動(dòng)機(jī)汽缸體鑄件模型水套部分的砂芯，其一部分裝入下半部分消失模模型中，另一部分裝入上半部分消失模模型中；其中，發(fā)動(dòng)機(jī)汽缸體上半部分消失模模型與發(fā)動(dòng)機(jī)汽缸體下半部分消失模模型粘合，形成與發(fā)動(dòng)機(jī)汽缸體形狀一致的鑄件模型。該方法在水套部分裝入砂芯，可以有效解決由于干砂填充不實(shí)導(dǎo)致機(jī)體與缸套之間的金屬液泄露進(jìn)而導(dǎo)致廢品的問題。但是澆注時(shí)由于金屬液的流速較快，砂芯接觸到金屬液的瞬間會(huì)使砂芯變形、發(fā)生位移，砂芯的位移往往導(dǎo)致缸體與缸套之間的內(nèi)部結(jié)構(gòu)與尺寸不夠精確，造成廢品。由于水套中間無任何連接，制作和澆注時(shí)容易出現(xiàn)砂芯變形。
[0003]砂芯作為一個(gè)重要的部件，在高溫液體澆鑄時(shí)下的粘合性、耐高溫性、不變形性的特性要求較高，否則引起對(duì)水套部分的填充不實(shí)，從而引起金屬液泄露，影響產(chǎn)品的質(zhì)量。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為了解決上述問題，本發(fā)明提供一種發(fā)動(dòng)機(jī)干式缸套機(jī)體的鑄件模型及其鑄造方法，解決砂芯的耐變形，耐高溫，不偏移的技術(shù)問題，同時(shí)在支撐、定位方面給技術(shù)創(chuàng)新，大大提聞了鑄件成品的合格率。
[0005]本發(fā)明為了實(shí)現(xiàn)上述目的，采用的技術(shù)解決方案是:
本發(fā)明提供一種發(fā)動(dòng)機(jī)干式缸套機(jī)體的鑄件模型，包括白模部分和砂芯，所述白模部分包括外白模和內(nèi)白模，所述砂芯設(shè)置在外白模中，所述砂芯內(nèi)部具有中空結(jié)構(gòu)，所述內(nèi)白模設(shè)置在所述砂芯的內(nèi)部中空位置處，所述砂芯由覆膜砂制成，且砂芯外表面均覆設(shè)有一層防護(hù)膜，所述防護(hù)膜和所述內(nèi)白模、外白模之間均緊密貼合，所述外白模中設(shè)置有固定支撐卡，所述固定支撐卡的一端抵住所述砂芯的外壁，所述固定支撐卡的另一端抵住所述干砂和所述外白模結(jié)合處，所述砂芯中設(shè)置有支撐夾，且支撐夾的中部穿過所述內(nèi)白模。
[0006]所述防護(hù)膜包括有如下質(zhì)量比的組分材料:粘接劑15%?25%、軟化減容劑30%?450%和干燥劑35%?40%，其中所述粘接劑為有機(jī)樹脂或無機(jī)膠粘劑，所述軟化減容劑為脂肪酸酯或脂肪酸，所述干燥劑為酯、酮、醇、烴類溶劑的一種或幾種的混合物。
[0007]所述固定支撐卡和支撐夾呈“工”字形，所述“工”字的二端為圓盤或橢圓盤狀，所述“工”字的中間連接件為細(xì)桿狀。
[0008]所述述砂芯上還設(shè)置芯頭，所述芯頭穿過外白模的工藝孔，所述芯頭為偶數(shù)條，且為橫向和縱向成對(duì)稱設(shè)置。
[0009]所述砂芯的形狀模擬發(fā)動(dòng)機(jī)干式機(jī)體水套部分的形狀，所述外白模模擬發(fā)動(dòng)機(jī)干式機(jī)體部分的形狀，所述內(nèi)白模模擬發(fā)動(dòng)機(jī)干式缸套部分的形狀。
[0010]所述固定支撐卡為偶數(shù)個(gè)，且沿內(nèi)白模的軸線方向?qū)ΨQ布置，所述固定支撐卡為帶有鐵磁性的金屬材質(zhì)制成，所述固定支撐卡朝外的一端指向所述橫向定位芯頭。
[0011]所述固定支撐卡和支撐夾均是同一方向設(shè)置，且為交錯(cuò)等距離布置。
[0012]本發(fā)明還提供一種鑄造發(fā)動(dòng)機(jī)干式缸套機(jī)體的方法，包括如下步驟:
A、預(yù)處理階段，準(zhǔn)備白模部分和砂芯部分，
其中白模部分為可粘合外白模和內(nèi)白模二部分，且白模部分模擬發(fā)動(dòng)機(jī)干式缸體部分形狀，通過模具制作出含有固定支撐卡的外白模，
其中砂芯部分形狀模擬發(fā)動(dòng)機(jī)干式缸套水套部分的形狀，將支撐夾放置在制作砂芯的模具中，將覆膜砂注入模具中，且外覆一層防護(hù)膜，得到含有支撐夾和芯頭的砂芯；
B、裝配階段，
在砂箱中從內(nèi)到外依次放置，內(nèi)白模、砂芯、外白模和干砂部分，其中，依據(jù)橫向定位芯頭的位置，調(diào)整所述砂芯在外白模的中心位置處，在外白模上設(shè)置工藝孔、進(jìn)液口、出液口，砂芯上橫向和縱向芯頭穿過外白模的工藝孔后，將橫向定位芯頭和縱向定位芯頭置于干砂中，最后將干砂振動(dòng)壓實(shí)，
C.澆鑄階段
在抽真空狀態(tài)下澆注金屬液，內(nèi)、外白模泡沫模型氣化消失，金屬液置換白模，原來在內(nèi)、外白模中的固定支撐卡和支撐夾留在金屬液中，金屬液經(jīng)過冷卻過程后成型，得到固化的缸套機(jī)體坯件，
D.成品階段
砂芯的防護(hù)膜在高溫下消失，變成干砂，從工藝孔、進(jìn)液口、出液口中漏出，得到缸套機(jī)體的坯件，清理毛刺后，得到成品。
[0013]在步驟A中，含防護(hù)膜的砂芯制作過程包括，將質(zhì)量比為粘接劑15%?25%、軟化減容劑30%?50%和干燥劑35%?40%的混合液，在砂芯外表面涂覆0.3-0.4mm厚度，經(jīng)過5-10分鐘，溫度為80-120度下烘干，再在砂芯外表面涂覆0.8-0.9mm厚度，經(jīng)過15-20分鐘，溫度為80-120度下烘干。
[0014]在步驟C中在抽真空狀態(tài)為0.04-0.05mp,金屬液冷卻是指在20_40度狀態(tài)，時(shí)間為30-50分鐘。
[0015]本發(fā)明能夠產(chǎn)生的有益效果:
(1)采用預(yù)制覆膜砂芯，提前鑲?cè)氚啄Ｖ?，解決了由于干砂填充不實(shí)導(dǎo)致機(jī)體與缸套之間的水套部分的金屬液泄露進(jìn)而導(dǎo)致廢品的問題，同時(shí)砂芯的防護(hù)膜獨(dú)特的組分配比，有效地達(dá)到了砂芯要求的粘合性、耐高溫性、耐變形的目的；
(2)覆膜砂芯上設(shè)置定位芯頭，在砂箱中定位芯頭深入干砂中固定覆膜砂芯，澆注金屬液時(shí)，由于覆膜砂芯變?yōu)楦缮暗臅r(shí)間晚于白模被氣化的時(shí)間，使得燒注時(shí)砂芯不會(huì)發(fā)生晃動(dòng)或漂浮等位移現(xiàn)象，提高產(chǎn)品的質(zhì)量和成品率； (3)支撐夾安裝在砂芯中間無任何連接的部分，且與內(nèi)白模組裝后將位于內(nèi)白模的相鄰氣缸的連接縫隙處，不會(huì)對(duì)缸套的形狀造成擠壓變形；在鑄造干式缸套機(jī)體時(shí)，在外鑲?cè)牍潭ㄖ慰ǎ欢夜潭ㄖ慰ǔ蓪?duì)間隔設(shè)置，且以定位芯頭作為受力點(diǎn)，加強(qiáng)了穩(wěn)固性；固定支撐卡和支撐夾等距間隔同向設(shè)置，保證了受力的均勻性；固定支撐卡和支撐夾的實(shí)際可有效防止?jié)沧r(shí)砂芯發(fā)生漂移的現(xiàn)象，并有效解決砂芯用與外殼的尺寸精度問題，從而大大提聞廣品的合格率；
(4)定位芯頭分為橫向和縱向二類，分別在四個(gè)方向砂芯產(chǎn)生作用力，形成了對(duì)砂芯穩(wěn)定平衡的受力環(huán)境，進(jìn)一步防止?jié)沧r(shí)砂芯發(fā)生漂移的問題，有助于提高產(chǎn)品合格率。
[0016](5)砂芯的防護(hù)膜的制備過程的二次涂覆和烘烤工藝，以及溫度和時(shí)間的獨(dú)特設(shè)定，保證率的防護(hù)膜對(duì)在砂芯澆鑄環(huán)境的苛刻要求，最終保證產(chǎn)品的較高合格率。
[0017](6)固定支撐卡和支撐夾選擇材質(zhì)與鑄件成品(金屬液)的材質(zhì)相同，由此澆注完成后，固定支撐卡留在消失模鑄件中成為一體，無須清理，操作簡單有效。利用發(fā)動(dòng)機(jī)干式缸套機(jī)體本身的工藝孔設(shè)置定位芯頭，無須另設(shè)孔，操作簡單。
【附圖說明】
[0018]附圖1為本發(fā)明的整體的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0019]附圖2為支撐夾的結(jié)構(gòu)示意圖。