專利名稱：一種風(fēng)冷發(fā)動機氣缸套鑄造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及發(fā)動機技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種風(fēng)冷發(fā)動機氣缸套鑄造方法。
背景技術(shù)：
發(fā)動機從冷卻方式上分為水冷和風(fēng)冷。風(fēng)冷發(fā)動機以空氣為冷卻介質(zhì)，不需要散熱器，結(jié)構(gòu)簡單，重量輕，起動快。對氣侯變化適應(yīng)性強，在干旱缺水的環(huán)境中能正常工作。由于這些特點。近年來，國內(nèi)風(fēng)冷柴油機發(fā)展較快，并向多缸和大缸徑發(fā)展。風(fēng)冷發(fā)動機氣缸套是風(fēng)冷發(fā)動機的核心零件，其表面分布許多薄而形狀復(fù)雜散熱片，一般只能鑄造成型。但是傳統(tǒng)的砂型鑄造生產(chǎn)方式生產(chǎn)風(fēng)冷發(fā)動機氣缸套不僅工藝方案復(fù)雜，生產(chǎn)環(huán)境差，勞動強度大而且生產(chǎn)效率低，鐵水利用率低、成品率低。難以滿足節(jié)能環(huán)保及大批量生產(chǎn)的要求。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決現(xiàn)有技術(shù)中的問題，本發(fā)明提供一種風(fēng)冷發(fā)動機氣缸套鑄造方法，該方法可以大大提高生產(chǎn)效率，鐵水的利用率、提高成品率。滿足節(jié)能環(huán)保及大批量生產(chǎn)的要求。為了解決背景技術(shù)所存在的問題，本發(fā)明是采用以下技術(shù)方案一種風(fēng)冷發(fā)動機氣缸套鑄造方法，包括以下步驟加工出風(fēng)冷發(fā)動機氣缸套內(nèi)模鑄造模具；加工出風(fēng)冷發(fā)動機氣缸套外模鑄造模具；將所述內(nèi)模鑄造模具置于所述外模鑄造模具內(nèi)，組裝形成雙層模具；向所述雙層模具澆入1300-1400度的金屬液，并沿水平軸向旋轉(zhuǎn)所述雙層模具產(chǎn)生離心力使所述金屬液充滿所述雙層模具；控制加水及冷卻的時間，在設(shè)定的加水及冷卻時間到達(dá)時，加水冷卻所述雙層模亙.
N 9將所述冷卻的內(nèi)模鑄造模具頂出，得到風(fēng)冷發(fā)動機氣缸套。所述內(nèi)模鑄造模具為樹脂砂型，采用芯盒批量加工出風(fēng)冷發(fā)動機氣缸套內(nèi)模鑄造模具。所述樹脂砂芯加工出工藝凸臺，用于方便頂出樹脂砂芯。所述外模鑄造模具為金屬模具，所述加工出風(fēng)冷發(fā)動機氣缸套外模鑄造模具，具體包括利用繪圖軟件建立風(fēng)冷發(fā)動機氣缸套三維模型圖，對所述風(fēng)冷發(fā)動機氣缸套的每片散熱片進(jìn)行精確分割，并自動生成加工程序，將金屬在數(shù)控車床加工后再進(jìn)行組裝，形成外模鑄造模具。所述將所述內(nèi)模鑄造模具置于所述外模鑄造模具內(nèi)，組裝形成雙層模具，具體包括
在所述內(nèi)模鑄造模具上設(shè)計凹止口，在所述外模鑄造模具上設(shè)計凸止口，采用止口配合，將所述內(nèi)模鑄造模具和所述外模鑄造模具作周向定位，形成雙層模具。所述金屬液采用中頻爐1500°C的高溫熔煉。 所述旋轉(zhuǎn)所述雙層模具的轉(zhuǎn)速為1000轉(zhuǎn)每分鐘。所述控制加水及冷卻的時間，具體為采用時間繼電器自動控制加水及冷卻的時間。所述加水的時間為20秒后開始加水冷卻，所述冷卻的時間為40秒。所述將所述冷卻的內(nèi)模鑄造模具頂出之后，采用拋丸清理機清砂，得到風(fēng)冷發(fā)動機氣缸套。本發(fā)明具有以下有益效果I)由于無澆注系統(tǒng)，不存在澆冒口等產(chǎn)生鐵水損失，鐵水利用率達(dá)到95%以上。2)工藝方案相對簡化，生產(chǎn)環(huán)境得以改善，勞動強度下降，生產(chǎn)效率高。3)產(chǎn)品質(zhì)量好，外觀光潔，鑄造缺陷少，材料利用率提高，成品合格率達(dá)到95%以上。4)滿足了節(jié)能環(huán)保、大批量生產(chǎn)的要求。


為了更清楚地說明本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案，下面將對實施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。圖I是風(fēng)冷發(fā)動機氣缸套的產(chǎn)品示意圖；圖2a是芯盒中的靜芯盒；圖2b是芯盒中的動芯盒；圖3是雙層模具示意圖；圖4是風(fēng)冷發(fā)動機氣缸套鑄造示意圖；圖5是風(fēng)冷發(fā)動機氣缸套毛坯示意圖；其中，I-散熱片；2_金屬模具；3_樹脂砂型模具；31_工藝凸臺；4-止口 ；5-端蓋；6-石棉墊；7-鐵水澆入口 ；8_止口深度。
具體實施例方式為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結(jié)合附圖對本發(fā)明實施方式作進(jìn)一步地詳細(xì)描述。本發(fā)明提供的一種的風(fēng)冷發(fā)動機氣缸套鑄造方法，如下I)加工金屬外模鑄造模具；具體地，外模鑄造模具為金屬模具2，風(fēng)冷發(fā)動機氣缸套的產(chǎn)品示意圖如圖I所示，風(fēng)冷發(fā)動機氣缸套的表面分布許多薄而形狀復(fù)雜的散熱片1，間距小，傳統(tǒng)砂型鑄造不容易加工好模具，為了更好的鑄造風(fēng)冷發(fā)動機氣缸套，根據(jù)風(fēng)冷發(fā)動機氣缸套的結(jié)構(gòu)，采用繪圖軟件進(jìn)行建模(包括但不限于CAD、CAX等繪圖軟件進(jìn)行建模)，并采用自動編程技術(shù)在數(shù)控車床將金屬分割加工后再進(jìn)行組裝，成為風(fēng)冷發(fā)動機氣缸套外模鑄造模具，同時保證散熱片精度要求。2)加工樹脂砂芯內(nèi)模鑄造模具；具體地，為了保證鑄造風(fēng)冷發(fā)動機氣缸套時，金屬液的透氣性和流動性，以及隔離金屬液與金屬模具將金屬鑄造模具的內(nèi)層，安裝一層內(nèi)模鑄造模具，參見圖3，金屬模具2和內(nèi)模鑄造模具之間采用止口 4配合在一起。內(nèi)模鑄造模具為樹脂砂芯3，具體加工方法可以采用芯盒，如圖所示，芯盒包括靜芯盒(下模，圖2a所示)和動芯盒(上模，圖2b所示)，芯盒可設(shè)計為一次生產(chǎn)1-4個樹脂砂芯，按生產(chǎn)量選則。樹脂砂芯留出工藝凸臺，增加機加工余量，解決了砂芯難于頂出的難題。3)將樹脂砂芯內(nèi)模鑄造模具置于金屬外模鑄造模具內(nèi)，組裝形成雙層模具；具體地，參見圖4，在樹脂砂芯內(nèi)模鑄造模具上設(shè)計凹止口，在金屬外模鑄造模具上設(shè)計凸止口，采用止口配合參見圖中的止口 4，為凹止口與凸止口配合后看到的止口 4，固定樹脂砂型模具的止口深度8如圖所示，將樹脂砂芯內(nèi)模鑄造模具3和金屬外模2作周向定位，用前后端蓋5作軸向定位，用以控制高速旋轉(zhuǎn)中樹脂砂芯固定，為了在澆入鐵水時起到隔熱的作用，端蓋5與樹脂砂芯內(nèi)模鑄造模具3之間隔有石棉墊7。4)向所述雙層模具澆入1300°C-1400°C的金屬液，并沿水平軸向旋轉(zhuǎn)雙層模具產(chǎn)生離心力使所述金屬液充滿雙層模具；在本實施例中金屬液為鐵水，采用中頻爐1500°C的高溫熔煉鐵水，低溫13500C (可以采用1300°C -1400°C中的任意一值，本方法中以1350°C進(jìn)行說明)澆入雙層模具，沿水平軸向以1000轉(zhuǎn)每分鐘的速度旋轉(zhuǎn)雙層模具產(chǎn)生離心力，使鐵水充滿雙層模具。具體地，采用臥式離心鑄造機沿水平軸向旋轉(zhuǎn)雙層模具，由于不需要澆入系統(tǒng)，不存在澆冒口等產(chǎn)生鐵水損失，鐵水利用率達(dá)到95%以上。5)控制加水及冷卻的時間，在設(shè)定的加水及冷卻時間到達(dá)時，加水冷卻所述雙層模具。在本實施例中加水及冷卻的時間采用時間繼電器自動控制，具體地，設(shè)為20秒后向雙層模具打水，40秒后停水，60秒后風(fēng)冷發(fā)動機氣缸套毛坯出模(設(shè)定的時間可按不同產(chǎn)品重量及材質(zhì)調(diào)整)。6)將所述冷卻的內(nèi)模鑄造模具頂出，得到風(fēng)冷發(fā)動機氣缸套。風(fēng)冷發(fā)動機氣缸套毛坯如圖5所示，毛坯出模后需要進(jìn)行毛坯清理才能得到成本體，具體可以采用拋丸清理機清砂，將風(fēng)冷發(fā)動機氣缸套毛坯上打磨光滑，由于采用樹脂砂芯模具，實際得到的產(chǎn)品表面光滑、加工余量少，節(jié)省了很多勞動量，勞動強度下降，生產(chǎn)效率高具體實施方式
一本實施例采用本發(fā)明提供的鑄造方法鑄造風(fēng)冷發(fā)動機硼材質(zhì)氣缸套，重量6. 8公斤，鐵水溫度1350度，旋轉(zhuǎn)速度每分鐘1000轉(zhuǎn)，鐵水澆入雙層模具后啟動自動開關(guān)，由時間繼電器自動控制在旋轉(zhuǎn)20秒后開始打水，打水時間40秒，停水后再繼續(xù)旋轉(zhuǎn)60秒后停止，將樹脂砂芯內(nèi)模連同風(fēng)冷發(fā)動機氣缸套毛坯頂出，放入固定保溫料箱，完全冷卻后采用拋丸清理機清砂，得到風(fēng)冷發(fā)動機氣缸套毛坯。
具體實施方式
二
本實施例采用本發(fā)明提供的鑄造方法鑄造風(fēng)冷發(fā)動機磷材質(zhì)氣缸套，重量5. 2公斤，鐵水溫度1320度，旋轉(zhuǎn)速度每分鐘1000轉(zhuǎn)，鐵水澆入雙層模具后啟動自動開關(guān)，由時間繼電器自動控制在旋轉(zhuǎn)20秒后開始打水，打水時間30秒，停水后再繼續(xù)旋轉(zhuǎn)50秒后停止，將樹脂砂芯內(nèi)模連同風(fēng)冷發(fā)動機氣缸套毛坯頂出，放入固定保溫料箱，完全冷卻后采用拋丸清理機清砂，得到風(fēng)冷發(fā)動機氣缸套毛坯。本發(fā)明還可以具有其他的形式變化，如本領(lǐng)域技術(shù)人員所熟知，上述實施例僅僅起到對上述發(fā)明保護范圍內(nèi)的示范作用，對本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來說，在本發(fā)明所限定的保護范圍內(nèi)還有很多常規(guī)變形和其他實施例，這些變形和實例都將在本發(fā)明待批的保護范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種風(fēng)冷發(fā)動機氣缸套鑄造方法，包括以下步驟加工出風(fēng)冷發(fā)動機氣缸套內(nèi)模鑄造模具；加工出風(fēng)冷發(fā)動機氣缸套外模鑄造模具；將所述內(nèi)模鑄造模具置于所述外模鑄造模具內(nèi)，組裝形成雙層模具；向所述雙層模具澆入1300-1400度的金屬液，并沿水平軸向旋轉(zhuǎn)所述雙層模具產(chǎn)生離心力使所述金屬液充滿所述雙層模具；控制加水及冷卻的時間，在設(shè)定的加水及冷卻時間到達(dá)時，加水冷卻所述雙層模具；將所述冷卻的內(nèi)模鑄造模具頂出，得到風(fēng)冷發(fā)動機氣缸套。
2.如權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于，所述內(nèi)模鑄造模具為樹脂砂型，采用芯盒批量加工出風(fēng)冷發(fā)動機氣缸套內(nèi)模鑄造模具。
3.如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述樹脂砂芯加工出工藝凸臺，用于方便頂出樹脂砂芯。
4.如權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于，所述外模鑄造模具為金屬模具，所述加工出風(fēng)冷發(fā)動機氣缸套外模鑄造模具，具體包括利用繪圖軟件建立風(fēng)冷發(fā)動機氣缸套三維模型圖，對所述風(fēng)冷發(fā)動機氣缸套的每片散熱片進(jìn)行精確分割，并自動生成加工程序，將金屬在數(shù)控車床加工后再進(jìn)行組裝，形成外模鑄造模具。
5.如權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于，所述將所述內(nèi)模鑄造模具置于所述外模鑄造模具內(nèi)，組裝形成雙層模具，具體包括在所述內(nèi)模鑄造模具上設(shè)計凹止口，在所述外模鑄造模具上設(shè)計凸止口，采用止口配合，將所述內(nèi)模鑄造模具和所述外模鑄造模具作周向定位，形成雙層模具。
6.如權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于，所述金屬液采用中頻爐1500°C的高溫熔煉。
7.如權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于，所述旋轉(zhuǎn)所述雙層模具的轉(zhuǎn)速為1000轉(zhuǎn)每分鐘。
8.如權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于，所述控制加水及冷卻的時間，具體為采用時間繼電器自動控制加水及冷卻的時間。
9.如權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于，所述加水的時間為20秒后開始加水冷卻，所述冷卻的時間為40秒。
10.如權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于，所述將所述冷卻的內(nèi)模鑄造模具頂出之后，采用拋丸清理機清砂，得到風(fēng)冷發(fā)動機氣缸套。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種風(fēng)冷發(fā)動機氣缸套鑄造方法，包括以下步驟加工出風(fēng)冷發(fā)動機氣缸套內(nèi)模鑄造模具；加工出風(fēng)冷發(fā)動機氣缸套外模鑄造模具；將所述內(nèi)模鑄造模具置于所述外模鑄造模具內(nèi)，組裝形成雙層模具；向所述雙層模具澆入1300-1400度的金屬液，并沿水平軸向旋轉(zhuǎn)所述雙層模具產(chǎn)生離心力使所述金屬液充滿所述雙層模具；控制加水及冷卻的時間，在設(shè)定的加水及冷卻時間到達(dá)時，加水冷卻所述雙層模具；將所述冷卻的內(nèi)模鑄造模具頂出，得到風(fēng)冷發(fā)動機氣缸套。本發(fā)明的鑄造方法工藝簡單、鐵水利用率高、產(chǎn)品質(zhì)量好，成品率高。
文檔編號B22C9/24GK102921900SQ20121045400
公開日2013年2月13日 申請日期2012年11月14日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月14日
發(fā)明者何濤, 王化平 申請人:湖北磊聯(lián)商務(wù)技術(shù)有限公司