一種氣缸蓋的鑄造方法
【專利摘要】本發明公開一種氣缸蓋的鑄造方法，按照氣缸蓋設計砂型，并且將砂型分割成若干部分的砂芯單元，將上水腔砂芯設計為完整的一體結構，上水腔砂芯上設置了通孔，并且通孔完全包裹在氣道砂芯的外圍，上水腔砂芯的通孔內壁與氣道砂芯之間具有空隙，將上水腔砂芯與氣道砂芯同步一體打印，然后將各砂芯單元組合為一體形成完整的砂型，在砂型中進行澆鑄得到氣缸蓋。本發明所述的氣缸蓋的鑄造方法減少了砂芯數量，可以有效縮短組芯工作時間，并且使得上水腔砂芯沒有粘結縫隙，在進行澆鑄成型時就不會出現披縫，提高了鑄件質量，無需使用粘結劑，解決了鑄件澆注過程中因粘結劑未烘干而導致嗆火的問題。
【專利說明】
_種氣缸蓋的鑄造方法
技術領域
[0001]本發明涉及金屬件鑄造技術領域，尤其涉及一種氣缸蓋的鑄造方法。
【背景技術】
[0002]氣缸蓋的作用是密封氣缸，與活塞共同形成燃燒空間，并承受高溫高壓燃氣的作用。氣缸蓋承受氣體力和緊固氣缸螺栓所造成的機械負荷，同時還由于與高溫燃氣接觸而承受很高的熱負荷。為了保證氣缸的良好密封，氣缸蓋既不能損壞，也不能變形。柴油發動機氣缸蓋的內部型腔結構非常復雜，與常規的氣缸蓋上水腔不同，該上水腔完全包裹氣道，常規的鑄造方式是將上水腔拆分為兩塊砂芯，在組芯過程中，首先組水腔下部，然后組氣道，最后再組水腔上部，并用膠合劑等有機粘結劑將水腔上部和下部粘結在一起。但是這種粘結方式不能完全杜絕澆鑄時在上水腔的粘結處出現披縫的問題，披縫所處空間較小并且在鑄件內部，結構較為復雜，常規的清理工具無法對該處披縫進行清理，因此必須制作專用清理工具，清理費時費力，生產效率低下。另外，使用的有機粘結劑必須烘干，否則會造成澆注過程中嗆火導致鑄件報廢，成品率低，經濟效益低。

【發明內容】

[0003]本發明所要解決的技術問題和提出的技術任務是對現有技術進行改進，提供一種氣缸蓋的鑄造方法，解決目前技術中傳統的鑄造方式會在上水腔的粘結處出現披縫，清理困難，有機粘結劑必須烘干，否則可能造成澆注過程中嗆火導致鑄件報廢，生產效率低下的問題。
[0004]為解決以上技術問題，本發明的技術方案是:
[0005]—種氣缸蓋的鑄造方法，包括建模、3D打印和澆鑄，其特征在于，具體加工步驟包括如下:
[0006]A、按照氣缸蓋設計砂型，并且將砂型分割成若干部分的砂芯單元，用制圖軟件設計出各砂芯單元的三維模型，其中的上水腔砂芯為完整的一體結構，上水腔砂芯上設置了通孔，并且通孔完全包裹在氣道砂芯的外圍，上水腔砂芯的通孔內壁與氣道砂芯之間具有空隙，空隙即為氣缸蓋氣道壁的所占空間；
[0007]B、將砂芯單元的模型文件導入3D打印機中，在打印工作箱中根據模型文件打印出各砂芯單元，上水腔砂芯與氣道砂芯同步一體打印；
[0008]C、將各砂芯單元組合為一體形成完整的砂型，在砂型中進行澆鑄得到氣缸蓋。
[0009]本發明所述的氣缸蓋的鑄造方法將傳統的分體式的上水腔砂芯設計為一體式結構，由于氣道砂芯的兩端口徑大于其位于上水腔砂芯通孔處的口徑，因此氣道砂芯無法直接從上水腔砂芯的通孔穿過進行組裝，傳統的鑄造方式都必須將上水腔砂芯沿通孔位置分解為兩部分才能實現砂芯的組合，本發明采用3D打印將上水腔砂芯與氣道砂芯同步一體打印，使得上水腔砂芯可以設計為一個完整的一體式部件，上水腔砂芯與氣道砂芯成為一個整體，從而使得上水腔砂芯沒有粘結縫隙，在進行澆鑄成型時就不會出現披縫，降低了鑄件的清理難度，節約了清理時間，提高了生產效率，同時沒有粘結縫隙也就無需使用粘結劑，省去了烘干粘結劑的步驟，也就不會出現澆注過程中嗆火導致鑄件報廢，進一步提高生產效率，并且提高鑄件質量，極大的提高生產經濟效益。
[0010]進一步的，所述的上水腔砂芯上的通孔內壁沿圓周方向閉合完整，并且通孔內壁光滑，無粘結縫隙，消除澆鑄成型時披縫，提高鑄件質量。
[0011]進一步的，所述的步驟A中在氣缸蓋的氣道口處設置分芯面，露出氣缸蓋氣道壁所在的空隙，便于使用風管清理和檢查，氣道壁的厚度為9mm，使氣缸蓋氣道壁所在的空隙目視可見，從而可以目視檢測9mm寬氣道壁的厚度尺寸狀況以及空隙的各個位置是否清理干凈，避免浮砂影響鑄造質量。
[0012]進一步的，所述的步驟A中在砂芯單元的底部設置有工藝清砂口，便于清理砂芯中散砂，使得散砂能夠被風管順利吹出。
[0013]進一步的，所述的工藝清砂口避開氣道砂芯的位置，保障氣道的結構強度。
[0014]進一步的，所述的步驟B中砂芯單元打印成型后進行吹砂工序去除表面浮砂，提高鑄件表面質量，使鑄件表面光滑無砂粒。
[00?5]進一步的，所述的步驟B中在吹砂完成后進彳丁砂芯供烤加工，提尚砂芯的結構強度，并提高澆鑄質量。
[0016]進一步的，所述的步驟B中砂芯供烤加工完成后，對砂芯單兀的表面進彳丁涂料加工，涂料加工完成后進行表面烘干加工，提高鑄件的表面質量，對產品縮料以及增加產品表面光滑性起到良好作用，涂料的主要成分是耐火度高、高溫化學穩定性好的粉狀材料和粘結劑，另外還加有便于施涂的載體和各種附加物。
[0017]進一步的，所述的砂芯烘烤加工和表面烘干加工采用微波烘干爐進行處理，烘干效率尚效果好，確保砂芯品質，提尚鑄造質量，提尚生廣效率。
[0018]進一步的，所述的砂芯涂料加工將砂芯單元浸沒在浸涂池內使涂料附著在砂芯單元表面，涂料覆蓋砂芯單元表面并且使砂芯單元表層砂粒不可見，確保產品表面具有良好的光滑性。
[0019]與現有技術相比，本發明優點在于:
[0020]本發明所述的氣缸蓋的鑄造方法將傳統的分體式的上水腔砂芯設計為一體式結構，并且上水腔砂芯與氣道砂芯同步一體打印，上水腔砂芯與氣道砂芯成為一個整體，從而使得上水腔砂芯沒有粘結縫隙，在進行澆鑄成型時就不會出現披縫，降低了鑄件的清理難度，節約了清理時間，沒有粘結縫隙也就無需使用粘結劑，省去了烘干粘結劑的步驟，也就不會出現澆注過程中嗆火導致鑄件報廢的問題，減少了砂芯數量，可以有效縮短組芯工作時間，提尚了生廣效率，提尚了鑄件質量，極大的提尚生廣經濟效益。
【附圖說明】
[0021]圖1為本發明的結構示意圖；
[0022]圖2為圖1中細節I的結構示意圖；
[0023]圖3為圖1的底部結構示意圖。
【具體實施方式】
[0024]下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發明保護的范圍。
[0025]本發明實施例公開的一種氣缸蓋的鑄造方法，使上水腔與氣道一體成型，消除粘結縫隙，無粘結劑從而無需烘干工序，避免澆注過程中出現嗆火導致鑄件報廢，減少了砂芯數量和組芯工作的繁瑣度，有效消除披縫，無需清理工作，降低勞動強，有效提高生產效率，提尚經濟效益。
[0026]如圖1至圖3所示，一種氣缸蓋的鑄造方法，包括建模、3D打印和澆鑄，具體加工步驟包括如下:
[0027]A、按照氣缸蓋設計砂型，并且將砂型分割成若干部分的砂芯單元，用制圖軟件設計出各砂芯單元的三維模型，其中的上水腔砂芯I為完整的一體結構，上水腔砂芯I上設置了通孔，上水腔砂芯I上的通孔內壁沿圓周方向閉合完整，并且通孔內壁光滑，通孔完全包裹在氣道砂芯2的外圍，上水腔砂芯I的通孔內壁與氣道砂芯2之間具有空隙，空隙即為氣缸蓋氣道壁的所占空間，空隙厚度為9mm，在氣缸蓋的氣道口處設置分芯面，露出氣缸蓋氣道壁所在的空隙目視可見，根據氣缸蓋氣道口的形狀隨形設計，從該處能夠目視檢測到9_氣道壁的壁厚尺寸是否均勻達標以及各個位置是否散砂清理干凈，確保澆鑄的質量；同時在分芯時要保障3D打印的砂芯中的散砂能夠順利清理干凈，為解決砂芯清理的問題在砂芯單元的底部設置有工藝清砂口 3，并且工藝清砂口 3避開氣道所在位置，保障砂芯的結構強度；
[0028]B、將砂芯單元的模型文件導入3D打印機中，在打印工作箱中根據模型文件打印出各砂芯單元，上水腔砂芯I與氣道砂芯2同步一體打印；
[0029]打印出的砂芯單元先進行吹砂工序去除砂芯表面浮砂；
[0030]然后將砂芯單元放置入微波烘干爐內對砂芯單元進行砂芯烘烤加工，去除殘余水分，提高砂芯的結構強度，保障澆鑄質量；
[0031]砂芯烘烤加工完成后，將砂芯單元浸入浸涂池內，對砂芯單元的表面進行涂料加工，使涂料附著在砂芯單元表面，并使涂料具有一定的厚度，使砂芯單元表層砂粒不可見，提高鑄件表面的光滑性，涂料加工完成后將砂芯單元放置入微波烘干爐內進行表面烘干加工；
[0032]C、最后將步驟B加工完成得到各砂芯單元組合為一體形成完整的砂型，在砂型中進行澆鑄得到氣缸蓋。
[0033]本發明使用3D技術打印砂芯，設計時將上水腔砂芯與氣道砂芯結合設計為一個整體砂芯，減少了砂芯數量和組芯工作，完全杜絕鑄件在水腔該處的披縫問題，并且沒有使用粘結劑，解決了鑄件澆注過程中因粘結劑未烘干而導致嗆火的問題。
[0034]以上僅是本發明的優選實施方式，應當指出的是，上述優選實施方式不應視為對本發明的限制，本發明的保護范圍應當以權利要求所限定的范圍為準。對于本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本發明的精神和范圍內，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應視為本發明的保護范圍。
【主權項】
1.一種氣缸蓋的鑄造方法，包括建模、3D打印和澆鑄，其特征在于，具體加工步驟包括如下: A、按照氣缸蓋設計砂型，并且將砂型分割成若干部分的砂芯單元，用制圖軟件設計出各砂芯單元的三維模型，其中的上水腔砂芯(I)為完整的一體結構，上水腔砂芯(I)上設置了通孔，并且通孔完全包裹在氣道砂芯(2)的外圍，上水腔砂芯(I)的通孔內壁與氣道砂芯(2)之間具有空隙，空隙即為氣缸蓋氣道壁的所占空間； B、將砂芯單元的模型文件導入3D打印機中，在打印工作箱中根據模型文件打印出各砂芯單元，上水腔砂芯(I)與氣道砂芯(2)同步一體打印； C、將各砂芯單元組合為一體形成完整的砂型，在砂型中進行澆鑄得到氣缸蓋。2.根據權利要求1所述的氣缸蓋的鑄造方法，其特征在于，所述的上水腔砂芯(I)上的通孔內壁沿圓周方向閉合完整，并且通孔內壁光滑。3.根據權利要求1所述的氣缸蓋的鑄造方法，其特征在于，所述的步驟A中在氣缸蓋的氣道口處設置分芯面，露出氣缸蓋氣道壁所在的空隙。4.根據權利要求3所述的氣缸蓋的鑄造方法，其特征在于，所述的步驟A中在砂芯單元的底部設置有工藝清砂口(3)。5.根據權利要求4所述的氣缸蓋的鑄造方法，其特征在于，所述的工藝清砂口(3)避開氣道砂芯(2)的位置。6.根據權利要求1所述的氣缸蓋的鑄造方法，其特征在于，所述的步驟B中砂芯單元打印成型后進行吹砂工序去除表面浮砂。7.根據權利要求6所述的氣缸蓋的鑄造方法，其特征在于，所述的步驟B中在吹砂完成后進行砂芯烘烤加工。8.根據權利要求7所述的氣缸蓋的鑄造方法，其特征在于，所述的步驟B中砂芯烘烤加工完成后，對砂芯單元的表面進行涂料加工，涂料加工完成后進行表面烘干加工。9.根據權利要求8所述的氣缸蓋的鑄造方法，其特征在于，所述的砂芯烘烤加工和表面烘干加工采用微波烘干爐進行處理。10.根據權利要求8所述的氣缸蓋的鑄造方法，其特征在于，所述的砂芯涂料加工將砂芯單元浸沒在浸涂池內使涂料附著在砂芯單元表面，涂料覆蓋砂芯單元表面并且使砂芯單元表層砂粒不可見。
【文檔編號】B22C9/22GK105964939SQ201610392664
【公開日】2016年9月28日
【申請日】2016年6月2日
【發明人】唐昆貴, 張勇, 李 誠
【申請人】四川南車共享鑄造有限公司