一種鑄造缸蓋的裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種鑄造缸蓋的裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]缸蓋成型技術(shù)中鑄造方法有很多，金屬型重力鑄造毛坯因其尺寸穩(wěn)定、工藝可靠可復(fù)制、便于生產(chǎn)組織等特點(diǎn)，成為鋁合金缸蓋鑄造首選?，F(xiàn)有缸蓋鑄造過程中，存在如下問題:
第一、由于缸蓋是發(fā)動機(jī)的重要承載部件，鑄件加工后要求機(jī)械性能優(yōu)良；為得到細(xì)膩的組織，通用做法采取底模和燃燒室兩階段激冷措施，激冷強(qiáng)度大溫度階梯過窄，鑄件凝固收縮后內(nèi)部往往容易產(chǎn)生熱裂紋或冷裂紋；激冷強(qiáng)度小缸蓋中心區(qū)域溫度高，順序凝固難以在單位時(shí)間內(nèi)完成，鑄件內(nèi)部易形成疏松缺陷；缸蓋使用過程中表現(xiàn)為滲油、滲水、油沫化等問題。
[0003]第二、缸蓋內(nèi)腔結(jié)構(gòu)復(fù)雜要求壁厚均勻，常用方法在底模擺放下芯，后用動模合模，間隙配合的方式定位砂芯，由于砂芯組合相互關(guān)聯(lián)，合模錯(cuò)位、砂芯變形、澆鑄浮芯等原因，難以保證砂芯相互位置度、壁厚、尺寸變化。
[0004]第三、傳統(tǒng)缸蓋澆鑄模底模布局有冷卻、排氣、退料、導(dǎo)向連接、管道排布等機(jī)構(gòu)，整體設(shè)計(jì)較為復(fù)雜，上線連續(xù)生產(chǎn)需采用備模切換，維護(hù)制造費(fèi)用高。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的是為了克服現(xiàn)有技術(shù)的上述不足，而提供一種鑄造缸蓋的裝置，通過三階段冷卻階梯形成溫度梯度差以消除鑄件應(yīng)力裂紋，模具拆分布局，上線便于操作，能滿足缸蓋規(guī)模生產(chǎn)的鑄造需求。
[0006]本發(fā)明的技術(shù)方案是:包括模具；所述模具包括底模、側(cè)模、組芯工裝；組芯工裝包括組芯板、裝于組芯板上的砂芯，組芯板為楔形板，組芯板內(nèi)有冷卻通道；冷卻通道是用于冷卻組芯板，冷卻通道位于砂芯下部與砂芯不相通；所述底模包括底模模框、底模模芯，底模?？蛑虚g上部為與組芯板配合裝配的楔形槽，楔形槽槽壁處開有與冷卻通道的排氣孔一相對應(yīng)的排氣孔二、與冷卻通道的進(jìn)氣孔一相對應(yīng)的進(jìn)氣孔二，底模?？蛑虚g下部為與楔形槽相連通的安裝槽，底模模芯裝于安裝槽內(nèi)，底模模芯下端設(shè)有密閉艙蓋；當(dāng)組芯板與楔形槽裝配時(shí)，進(jìn)氣孔二經(jīng)冷卻通道與排氣孔二相連通形成抽氣通道，密閉艙蓋內(nèi)腔形成密閉艙室，與壓縮空氣氣源相連的空心管一端與密閉艙蓋相連，空心管另一端接于進(jìn)氣孔
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[0007]所述組芯板與底模模框之間設(shè)有兩個(gè)以上導(dǎo)向裝置。
[0008]導(dǎo)向裝置為定位銷，組芯板上設(shè)有與定位銷配合的導(dǎo)向孔。
[0009]還包括可定位多塊組芯板用于旋轉(zhuǎn)組芯以形成多個(gè)組芯工裝的轉(zhuǎn)臺。
[0010]組芯板四周開有取件孔，砂芯經(jīng)砂芯座裝于組芯板上。
[0011]進(jìn)氣孔一和排氣孔一為X方向孔，導(dǎo)向孔為ζ方向孔。
[0012]密閉艙蓋內(nèi)腔經(jīng)空心管與進(jìn)氣孔二相連通，空心管內(nèi)套有小管。
[0013]組芯板內(nèi)還設(shè)有用于連接砂芯與密閉艙蓋內(nèi)腔的通孔，通孔一端經(jīng)排氣塞與砂芯的砂芯腳連接，通孔另一端與密閉艙蓋內(nèi)腔相連通；通孔為Z方向孔。
[0014]底模模芯上固定有燃燒室。
[0015]組芯板為QT材質(zhì)的金屬組芯板。
[0016]本發(fā)明提供一種在組芯板上進(jìn)行砂芯組合，將組芯板整體取件和澆鑄模底模相配裝置。在冷卻方面，本發(fā)明利用三個(gè)階段階梯冷卻方式，滿足鑄件質(zhì)量要求，澆鑄時(shí)組芯板自身導(dǎo)熱冷卻為第一階梯；將負(fù)壓抽出的廢氣通過空心管導(dǎo)入組芯板冷卻通道75冷卻組芯工裝，負(fù)壓氣體冷卻為第二階梯；燃燒室通循環(huán)水水冷卻為第三階梯。溫度梯度符合鑄件凝固速率，消除了鑄件應(yīng)力裂紋，得到了細(xì)膩的組織結(jié)構(gòu)。
[0017]在模具設(shè)計(jì)方面，本發(fā)明燃燒室裝配于底模保證缸蓋中心坐標(biāo)原始點(diǎn)，底模燃燒室周邊形成產(chǎn)品的區(qū)域、包含底模上部裝配的砂芯定位支座部分，整體作為活塊取出復(fù)制多塊改裝為組芯工裝；多塊組芯工裝定位于旋轉(zhuǎn)平臺，旋轉(zhuǎn)組芯可供大批量生產(chǎn)；組芯板組芯工裝上開設(shè)有四個(gè)取件孔，組芯完成用機(jī)械手取組芯工裝和澆鑄模具底模相配，開有銷孔和安裝左右動模的銷合模相配，鎖緊組芯板；頂出機(jī)構(gòu)分兩步，頂出底板和缸蓋，分離缸蓋和底板，冷卻檢修底板、組芯循環(huán)。
[0018]在砂芯排氣裝置方面，目前缸蓋砂芯排氣設(shè)計(jì)多為負(fù)壓排氣；大多數(shù)模具負(fù)壓排氣裝置為開放式和頂桿相連利用配板Z向上下運(yùn)動退料、密閉，由于沒有獨(dú)立的負(fù)壓密閉艙，存在負(fù)壓漏氣現(xiàn)象，影響砂芯排氣效果、影響鑄件內(nèi)部質(zhì)量；密閉艙蓋和底模模芯使用盤根(即石棉條)相配裝密封，上口有組芯板Z向密閉，從而形成密閉艙室；組芯板內(nèi)還設(shè)有用于連接砂芯與密閉艙蓋內(nèi)腔的通孔，通孔一端經(jīng)排氣塞與砂芯的砂芯腳連接，通孔另一端與密閉艙蓋內(nèi)腔相連通。負(fù)壓抽出密閉艙室的廢氣經(jīng)過組芯工裝的冷卻通道對其冷卻降溫，接著通循環(huán)水給燃燒室降溫；由于底模拆分設(shè)計(jì)，使安裝獨(dú)立的負(fù)壓密閉艙成為可能，密閉艙穩(wěn)壓可實(shí)現(xiàn)內(nèi)部壓力恒定負(fù)壓抽氣均勻。
[0019]在砂芯定位方面，本發(fā)明以燃燒室中心為原點(diǎn)將燃燒室固定于底?？?，將澆鑄模底模上的組芯板部分作為活塊取出，用于組合砂芯，砂芯用液體膠水固定；砂芯和組芯板整體吊裝，利用金屬導(dǎo)向和澆鑄模底?？蛳嗯洌娩N和銷孔配合壓緊組芯板，銷安裝于側(cè)模底部，合模同時(shí)壓緊，可解決流水作業(yè)砂芯定位精度問題。
[0020]在缸蓋規(guī)模生產(chǎn)方面，本發(fā)明通過復(fù)制多塊組芯工裝邊生產(chǎn)邊維護(hù)，組芯旋轉(zhuǎn)工作臺循環(huán)使用即可，簡化澆鑄模機(jī)構(gòu)的排布，有維護(hù)成本低維護(hù)不停線的優(yōu)點(diǎn)。
[0021]本發(fā)明根據(jù)鋁合金成型技術(shù)特點(diǎn)，提供一種工藝可行，模具拆分布局，上線便于操作，能滿足缸蓋規(guī)模生產(chǎn)的鑄造。
[0022]本發(fā)明特點(diǎn)如下:
一、平臺旋轉(zhuǎn)組芯，機(jī)械手下芯、澆鑄、取件、自動化程度高。
[0023]二、澆鑄系統(tǒng)組合設(shè)計(jì)，利于鋁液平穩(wěn)沖型，利于氣體、氧化雜質(zhì)上浮。
[0024]三、密閉艙穩(wěn)壓形成壓力差抽氣，利于砂芯排氣減壓，降低內(nèi)部缺陷發(fā)生率。
[0025]四、三個(gè)階梯控溫，保證缸蓋凝固順序，解決鑄件裂紋疏松缺陷，得到細(xì)膩組織。
[0026]五、組芯工裝和澆鑄模組合可循環(huán)使用檢護(hù)，確保上線每只缸蓋冷卻排氣條件一致。
[0027]六、砂芯組件和澆鑄模側(cè)模不發(fā)生重復(fù)定位關(guān)系，定位準(zhǔn)確精度高。
【附圖說明】
[0028]圖1為轉(zhuǎn)臺示意圖。
[0029]圖2為砂芯組合圖。
[0030]圖3為組芯板剖面圖。
[0031]圖4為底?？驁D。
[0032]圖5為?？蛳滦窘M合圖。
[0033]圖6為缸蓋澆鑄系統(tǒng)圖。
[0034]圖7為下芯組合剖示圖。
[0035]圖8為砂芯排氣剖面圖。
[0036]圖9為排氣局部剖面圖。
[0037]圖10為排氣塞的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0038]圖11為圖10的俯視圖。
[0039]圖12為凝固取件圖。
[0040]圖13為模具結(jié)構(gòu)圖。
【具體實(shí)施方式】
[0041]通過以下工序說明本發(fā)明的具體結(jié)構(gòu):
一、組芯(圖1、2中):
工作臺11用螺栓13固定在轉(zhuǎn)軸12上，逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)；組芯工裝使用銷孔14定位于工作臺11，開有取件孔19、20、21、22用于機(jī)械手取件，組芯板15安裝有砂芯定位支撐裝置如:水道砂芯座26、排氣砂芯座24、橫澆道砂芯座25、油道砂芯座23 ;通孔27安裝有排氣塞62和澆鑄模底模密閉艙蓋55相連，組芯板側(cè)邊開設(shè)有風(fēng)冷孔(即排氣孔一)28。
[0042]砂芯開設(shè)有凸凹相配的定位裝置，組芯時(shí)水道砂芯座26對應(yīng)水道砂芯29、排氣砂芯座24對應(yīng)排氣道砂芯30、橫澆道砂芯座25對應(yīng)橫澆道砂芯31、油道砂芯座23對應(yīng)油道砂芯32、進(jìn)氣砂芯34擺放于橫澆道砂芯31上方、大冒口砂芯33擺放于32油道砂芯上方，砂芯組合完畢芯頭滴入液態(tài)快干膠定型。
[0043]二、取件下芯(圖3、4、5中):
燃燒室35內(nèi)開有冷卻孔43和溫控孔44固定于底模模芯39，底模模芯39固定于底模?？?0 ;砂芯組合后定型于組芯板15，組芯板15開設(shè)有銷孔14，澆鑄模底模模芯39安裝有定位銷50，定位銷50和銷