專利名稱：柴油機(jī)氣缸蓋鑄造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于鑄造技術(shù)，具體涉及柴油機(jī)核心零部件氣缸蓋鑄造工藝，特指一種柴油機(jī)氣缸蓋鑄造方法。
背景技術(shù)：
氣缸蓋是國(guó)內(nèi)鑄造行業(yè)公認(rèn)的尖端技術(shù)，柴油機(jī)氣缸蓋又是其主要代表零件之一，復(fù)雜的內(nèi)腔結(jié)構(gòu)、壁厚差較大的特點(diǎn)和球墨鑄鐵材質(zhì)易導(dǎo)致該產(chǎn)品的廢品率較高，從而導(dǎo)致氣缸蓋制造成本的很高。
氣缸蓋是柴油機(jī)的關(guān)鍵零件之一，它的品質(zhì)好壞直接影響到柴油機(jī)的整機(jī)性能和使用壽命，因此制造廠家對(duì)氣缸蓋的制造技術(shù)歷來(lái)非常關(guān)注。
L21/31氣缸蓋是L21/31型柴油機(jī)的核心零件，毛重約250公斤，材質(zhì)為QT400-15。內(nèi)腔有兩個(gè)氣道和兩層水腔，壁厚差較大，最小壁厚僅為10mm，最大壁厚達(dá)到80mm，易產(chǎn)生組織疏松缺陷。該產(chǎn)品技術(shù)要求高，鑄件不允許存在夾渣、夾砂、氣孔、疏松、裂紋等影響產(chǎn)品性能和水壓試驗(yàn)的缺陷存在，要求在8bar的壓力下保持30分鐘不產(chǎn)生滲漏?，F(xiàn)有專利200610042024.9“一種鑄造氣缸蓋的方法”本發(fā)明具有在進(jìn)氣道上方開(kāi)設(shè)澆注系統(tǒng)、采用頂注方式。03826754.3“尤其用于發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸蓋的拉床、鑄模和鑄造工藝”，其提出一種尤其用于發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸蓋的拉床、鑄模以及鑄造工藝，其以低壓鑄造為特征。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服上述技術(shù)困難，本發(fā)明的目的是提出一種提高生產(chǎn)成品率的L21/31氣缸蓋鑄造工藝，解決了L21/31氣缸蓋在鑄造生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的組織疏松、內(nèi)腔光潔度偏低等鑄造問(wèn)題。
本發(fā)明解決上述技術(shù)問(wèn)題所采用的工藝方案是(1)針對(duì)L21/31氣缸蓋在爆發(fā)面、螺栓孔、高壓油管孔等熱節(jié)部位容易產(chǎn)生組織疏松缺陷的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，采用從氣缸蓋兩側(cè)的底端引入鐵水的底注澆注方式，可以實(shí)現(xiàn)平穩(wěn)充型，有利于型腔排氣。同時(shí)在各熱節(jié)的部位配合使用冷鐵，以均勻鑄件不同部位的冷卻速度；利用鑄件的自補(bǔ)縮，以減少鑄件內(nèi)的縮松、縮孔消除鑄造組織缺陷，從而保證鑄件的內(nèi)在質(zhì)量；(2)采用中頻電爐熔煉以保證鐵水的熔化質(zhì)量和溫度；(3)為了有效地利用球墨鑄鐵的石墨化膨脹作用，采用樹(shù)脂砂造型、制芯，進(jìn)一步提高鑄型的剛度；(4)水套泥芯采用鉻鐵礦砂制作，減小鑄件內(nèi)腔的粘砂，從而保證鑄件內(nèi)腔的光潔度；(5)出爐溫度1500±10℃；澆注溫度1360-1380℃；(6)澆注時(shí)采用蜂窩陶瓷過(guò)濾器。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)(1)有效地消除鑄件內(nèi)部組織疏松、內(nèi)腔光潔度偏低問(wèn)題，合格率高。
(2)操作簡(jiǎn)單實(shí)用，工藝穩(wěn)定可靠。


下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說(shuō)明。
圖1-1、圖1-2為L(zhǎng)21/31氣缸蓋的鑄造工藝簡(jiǎn)圖1、直澆道 2、橫澆道 3、內(nèi)澆道 4、爆發(fā)面 5、冒口 6、冒口窩 7、冷鐵圖2為樹(shù)脂砂烘干工藝規(guī)范具體實(shí)施方式
如圖1所示，采用兩箱造型、底注式的澆注系統(tǒng)。
其工藝流程為(1)按照鑄造工藝圖制造模具。
(2)造型和制芯。由于采用樹(shù)脂砂生產(chǎn)，在造型和制芯過(guò)程中注意泥芯的出氣、砂芯的緊實(shí)度和冷鐵位置的準(zhǔn)確性，芯砂的固化速度要適中。
(3)鑄型和砂芯的烘干。為了保證鑄型和砂芯烘透、烘干、不開(kāi)裂，要嚴(yán)格控制升溫和降溫速度。具體見(jiàn)圖2，樹(shù)脂砂烘干工藝規(guī)范。
(a)升溫階段為了防止鑄型和砂芯開(kāi)裂，升溫速度控制在250℃/小時(shí)以下；(b)保溫階段為了保證鑄型和砂芯烘透、烘干，溫度控制在220℃±30℃，時(shí)間不小于1小時(shí)；(c)降溫階段為了防止鑄型和砂芯開(kāi)裂，采用隨爐冷卻。
(4)配模。配模時(shí)檢查鑄型和砂芯的烘干度，注意除銹和保證出氣暢通。
(5)熔化鐵水。嚴(yán)格按配料單稱取各種爐料，控制鐵液的出爐和澆注溫度。
(6)澆注。澆注過(guò)程中要保證澆注速度和時(shí)間，不允許斷流。
(7)開(kāi)箱、打磨、精整。開(kāi)箱前保證保溫時(shí)間(≥10小時(shí))，開(kāi)箱過(guò)程中注意震動(dòng)時(shí)間防止鑄件產(chǎn)生裂紋，最后精整合格。
權(quán)利要求
1.柴油機(jī)氣缸蓋鑄造方法，采用常規(guī)鑄造工藝，其特征是采用從氣缸蓋兩側(cè)的底端引入鐵水的底注澆注方式，同時(shí)在各熱節(jié)的部位配合使用冷鐵；采用鉻鐵礦砂制作水套泥芯；出爐溫度1500±10℃；澆注溫度1360-1380℃。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的柴油機(jī)氣缸蓋鑄造方法，其特征是所述澆注時(shí)采用蜂窩陶瓷過(guò)濾器。
全文摘要
本發(fā)明屬于鑄造技術(shù)，具體涉及柴油機(jī)核心零部件氣缸蓋鑄造工藝，特指一種柴油機(jī)氣缸蓋鑄造方法。其采用從氣缸蓋兩側(cè)的底端引入鐵水的底注澆注方式，可以實(shí)現(xiàn)平穩(wěn)充型，有利于型腔排氣。同時(shí)在各熱節(jié)的部位配合使用冷鐵，以均勻鑄件不同部位的冷卻速度；利用鑄件的自補(bǔ)縮，以減少鑄件內(nèi)的縮松、縮孔消除鑄造組織缺陷，從而保證鑄件的內(nèi)在質(zhì)量；本發(fā)明有效地消除鑄件內(nèi)部組織疏松、內(nèi)腔光潔度偏低問(wèn)題，合格率高，操作簡(jiǎn)單實(shí)用，工藝穩(wěn)定可靠。
文檔編號(hào)B22C9/10GK101066557SQ20071002342
公開(kāi)日2007年11月7日 申請(qǐng)日期2007年6月1日 優(yōu)先權(quán)日2007年6月1日
發(fā)明者李銅海, 張青松, 查達(dá)喜, 鈕榮華 申請(qǐng)人:鎮(zhèn)江中船設(shè)備有限公司