蠕鐵發動機缸蓋澆注工藝的制作方法
【專利摘要】本發明涉及金屬鑄造技術領域，具體涉及一種蠕鐵發動機缸蓋澆注工藝，包括以下工序，合模預熱、加砂硬化、涂料、組箱、備澆注液、澆注、取件，該方案和現有技術相比，將鐵砂箱覆砂工藝運用到蠕墨鑄鐵發動機缸蓋鑄造中，由于鐵砂箱覆砂鑄造有剛性的砂型外殼，使得砂型整體強度高、不變形，減少了鑄件澆注過程中的變形，并且定位可靠、精度高，同時鑄件也更加容易脫模。
【專利說明】
蠕鐵發動機缸蓋澆注工藝
技術領域
[0001 ]本發明涉及金屬鑄造技術領域，具體涉及一種蠕鐵發動機缸蓋澆注工藝。【背景技術】
[0002]蠕墨鑄鐵，簡稱蠕鐵，是指鑄鐵液經蠕化處理，使其中的石墨呈蠕蟲狀與少量球團狀。如果蠕化處理過度，蠕墨鑄鐵就變成球墨鑄鐵，而蠕化不足就變成灰鑄鐵。由于蠕蟲狀石墨的形態介于片狀與球狀之間，所以蠕墨鑄鐵的力學性能介于灰鑄鐵和球墨鑄鐵之間， 其鑄造性能、減振性和導熱性都優于球墨鑄鐵，與灰鑄鐵相近。由于蠕墨鑄鐵兼有球墨鑄鐵和灰鑄鐵的性能，因此，它具有獨特的用途，在鋼錠模、汽車發動機、排氣管、玻璃模具、柴油機缸蓋、制動零件等方面的應用均具有良好的效果。
[0003]缸蓋安裝在缸體上面，從缸體上部密封氣缸并構成燃燒室。由于缸蓋經常與高溫高壓燃氣相接觸，因此經常承受很大的熱負荷和機械負荷，故而鑄件的強度、致密性和尺寸精度是衡量發動機缸蓋的重要技術指標。常用的蠕鐵發動機缸蓋為鑄造而成，工藝流程主要包括制備澆注模具、制備砂芯模具、模具預熱、下芯、制備熔融金屬液、成型澆注、冷卻開模、切冒口、表面處理、熱處理、質檢入庫。由于現有的模具多為砂型模具，剛性較弱，在澆注時鑄件容易發生變形，導致缸蓋的毛胚尺寸精度低，致密性不夠，進而影響缸蓋的強度。
【發明內容】

[0004]本發明意在提供一種蠕鐵發動機缸蓋澆注工藝，以提高缸蓋的尺寸精度和強度。
[0005]本方案中的蠕鐵發動機缸蓋澆注工藝，包括以下工序:51、合模預熱:組裝鐵砂箱和模具并在中間留有間隙形成覆砂空腔；52、加砂硬化:向步驟S1中所述的覆砂空腔內射入覆膜砂，加熱烘干使覆膜砂硬化起膜，形成覆砂層；53、涂料:分開覆膜砂硬化后的模具和鐵砂箱，將所述鐵砂箱和模具翻轉至覆砂層朝上，在所述的覆砂層表面涂上水基石墨涂料，并加熱鐵砂箱和模具進行預熱使水基石墨涂料的水分蒸發；54、組箱:將步驟S3中涂料后的鐵砂箱和模具重新組裝，中部形成用于澆注的型腔；55、備澆注液:在高溫熔爐中制備原鐵熔融液，并進行蠕化處理；56、澆注:將步驟S5中蠕化處理后的原鐵熔融液加入到步驟S4所述的型腔內進行澆注， 澆注完成后自然冷卻；57、取件:打開鐵砂箱和模具，取出鑄件，清除鐵砂箱和模具中的覆膜砂，重復步驟S1。
[0006]有益效果:該方案和現有技術相比，將鐵砂箱覆砂工藝運用到蠕墨鑄鐵發動機缸蓋鑄造中，由于鐵砂箱覆砂鑄造有剛性的砂型外殼，使得砂型整體強度高、不變形，減少了鑄件澆注過程中的變形，并且定位可靠、精度高，同時鑄件也更加容易脫模;在鑄造之前對原鐵熔融液進行蠕化處理，能夠有效提高鑄件的導熱性，在交變溫度條件下產生的熱應力較小，且強度較高;通過蠕化處理的鑄件不易應力集中，從而其抗熱疲勞性能比球鐵和灰鑄鐵都好;在覆砂層上涂加石墨涂料，能夠降低鑄件的表面粗糙度，同時避免覆膜砂中的雜質進入鑄件，影響鑄件的整體質量。
[0007]進一步，所述步驟S6中澆注時采用立澆的方式，即澆注時鐵砂箱和模具立放;采用立澆的方式，原鐵熔融液在自身重力的作用下具有一定的下壓力，使澆注的鑄件質地更加致密，鑄件質量更高。[00〇8] 進一步，所述步驟S2中的覆砂層厚度為3?8mm，可以適應不同尺寸的缸蓋。
[0009]進一步，所述步驟S5中的原鐵溶液的加熱溫度為1420?1520°C，蠕墨鑄鐵加溫熔融的溫度應該嚴格控制，溫度低于1420°C時，蠕鐵的流動性差，影響澆注;溫度高于1520°C 時，則會破壞蠕鐵的晶體結構。
[0010]進一步，所述步驟S3中的預熱溫度為180?250°C，當溫度低于180°C時，達不到模具的工作溫度，會影響鑄件的表面質量；當溫度高于250°C時，鑄件硬化的收縮率降低，帶鑄件冷卻成型時容易出現孔洞情況。
[0011]進一步，所述步驟S2中的烘干溫度為150?200°C。溫度低于150°C時，烘干效果不夠;溫度高于200 °C時，容易導致覆砂層比表面過干，而覆砂層內部干燥不充分。【具體實施方式】
[0012]下面通過【具體實施方式】對本發明作進一步詳細的說明，該蠕鐵發動機缸蓋澆注工藝的具體步驟為:步驟一，合模預熱，模具具有和鐵砂箱內部輪廓相適應的外形，組裝鐵砂箱和模具并在中間留有間隙形成覆砂空腔，覆砂空腔的厚度控制在3?8_較為適宜，采用天燃氣火爐加熱鐵砂箱和模具進行預熱，控制溫度在180?250°C為宜；步驟二，加砂硬化:向步驟一中所述的覆砂空腔內射入覆膜砂，射砂過程采用專門的覆砂機進行，加熱烘干使覆膜砂硬化起膜，形成覆砂層，加熱溫度控制在150?200°C適宜。
[0013]步驟三，涂料:分開覆膜砂硬化后的模具和鐵砂箱，將所述鐵砂箱和模具翻轉至覆砂層朝上，采用涂刷在覆砂層表面涂上石墨涂料，并用高壓氣槍吹去覆砂層表面的灰塵；步驟四，組箱:將步驟三中涂料后的鐵砂箱和模具重新組裝，中部形成用于澆注的型腔；步驟五，備澆注液:在高溫熔爐中制備原鐵熔融液，并進行蠕化處理，即在澆注之前加入蠕化劑，如前比較常用的蠕化劑有鎂合金、鈦合金、稀土等，以制成蠕墨鑄鐵，加熱溫度控制在 1420 ?1520°C;步驟六，澆注:將步驟五中蠕化處理后的原鐵熔融液加入到步驟四所述的型腔內進行澆注，澆注時將鐵砂箱和模具立放，即使缸蓋型腔的側面處于豎直方向，澆注完成后自然冷卻；步驟七，取件:打開鐵砂箱和模具，取出鑄件，清除鐵砂箱和模具中的覆膜砂，重復步驟一進行循環操作。
【主權項】
1.一種蠕鐵發動機缸蓋澆注工藝，其特征在于，包括以下工序:51、合模預熱:組裝鐵砂箱和模具并在中間留有間隙形成覆砂空腔；52、加砂硬化:向步驟S1中所述的覆砂空腔內射入覆膜砂，加熱烘干使覆膜砂硬化起 膜，形成覆砂層；53、涂料:分開覆膜砂硬化后的模具和鐵砂箱，將所述鐵砂箱和模具翻轉至覆砂層朝 上，在所述的覆砂層表面涂上水基石墨涂料，并加熱鐵砂箱和模具進行預熱使水基石墨涂 料的水分蒸發；54、組箱:將步驟S3中涂料后的鐵砂箱和模具重新組裝，中部形成用于澆注的型腔；55、備澆注液:在高溫熔爐中制備原鐵熔融液，并進行蠕化處理；56、澆注:將步驟S5中蠕化處理后的原鐵熔融液加入到步驟S4所述的型腔內進行澆注， 澆注完成后自然冷卻；57、取件:打開鐵砂箱和模具，取出鑄件，清除鐵砂箱和模具中的覆膜砂，重復步驟S1。2.根據權利要求1所述的蠕鐵發動機缸蓋澆注工藝，其特征在于:所述步驟S6中澆注時 采用立澆的方式，即澆注時鐵砂箱和模具立放。3.根據權利要求1所述的蠕鐵發動機缸蓋澆注工藝，其特征在于:所述步驟S2中的覆砂 層厚度為3?8mm。4.根據權利要求2或3所述的蠕鐵發動機缸蓋澆注工藝，其特征在于:所述步驟S5中的 原鐵溶液的加熱溫度為1420?1520°C。5.根據權利要求4所述的蠕鐵發動機缸蓋澆注工藝，其特征在于:所述步驟S3中的預熱 溫度為180?250°C。6.根據權利要求5所述的蠕鐵發動機缸蓋澆注工藝，其特征在于:所述步驟S2中的烘干 溫度為150?200°C。
【文檔編號】B22C9/02GK106077470SQ201610732037
【公開日】2016年11月9日
【申請日】2016年8月26日
【發明人】黃黨懷
【申請人】重慶新紅旗缸蓋制造有限公司