[發明專利]一種多缸一蓋發動機氣缸蓋鑄造方法

有效

• 申請號: 200710160647.0
• 申請日: 2007-12-26
• 公開（公告）號: CN101468383A
• 公開（公告）日: 2009-07-01
• 發明（設計）人: 呂登紅;陳金源;王東;覃祖斌
• 申請（專利權）人: 廣西玉柴機器股份有限公司
• 主分類號: B22C9/22
• 分類號: B22C9/22
• 代理公司: 北京中譽威圣知識產權代理有限公司
• 代理人: 王春光;查芷琦

技術領域

本發明涉及一種多缸一蓋發動機氣缸蓋鑄造方法，尤其是多缸柴油發動機的四氣門多缸一蓋氣缸蓋鑄造方法。

背景技術

發動機缸蓋是發動機的重要組成部件，特別是對于柴油發動機來說，四氣門缸蓋鑄件是最難制造的。該鑄件長寬比例懸殊，內腔壁厚較薄，且底面厚和頂面薄構成壁厚不均勻，水腔結構復雜，很多地方靠很薄的砂連起來的，砂芯易變形，生產出來的鑄件容易彎曲變形，加工余量不均勻。例如設計加工余量為4mm時，鑄出的鑄件加工余量較大的有6～7mm，較小的不到1mm。鑄出來的鑄件形狀尺寸偏差大，進排氣道凸臺高度相差有2mm左右，需要在氣道試驗臺架上打磨修正，生產效率低。整機一致性差，加工鑄件時刀具損耗多，制造成本增加。

《現代鑄造》2005年第4期P54～56“采用反變形提高6110柴油機發動機缸蓋氣道位置精度”一文中，采用楔形墊塊或相對2、5缸位置1、6缸(兩端)上提3、4缸(中間)下沉的模具結構，以校正鑄造產生的變形量。其前一種方法由于各砂芯之間的配合出現困難，降低了定位的可靠性，增加了砂芯的變形性，增加了產品其它方面結構缺陷的可能性。后一種方法可能增加了旋轉的缺陷。

發明內容

針對現有技術的不足，本發明提供一種多缸一蓋發動機氣缸蓋的反變形量鑄造方法，以減少鑄件變形量，從而保證了鑄件的質量，降低制造成本。

本發明多缸一蓋發動機缸蓋鑄造方法采用反變形量鑄造方法，包括鑄造模具形狀反變形量的設計和砂芯之間的安裝結構。鑄造模具的反變形量設計為將模具形成產品底部和頂部形狀的部分設計成寬口“V”形的形狀，為呈底面凸、頂面凹形狀，寬口“V”形反變形量設計的起點是以模具縱向長度的中心點為最高點，向模具縱向長度起始兩端邊緣形成的斜坡面為最低終點設計，且以中心點突起高于起始兩端邊緣高度為1～3mm，該值為反變形設計的工藝補正量。

本發明多缸一蓋發動機缸蓋鑄造方法采用反變形量鑄造方法中，寬口“V”形反變形量的“V”形結構形成的斜坡面為直面或弧形面，優選為直面。

本發明多缸一蓋發動機缸蓋反變形量的鑄造工藝方法中，砂芯之間應準確配合安裝和組芯。砂芯從上至下依次包括頂面砂芯，上水套砂芯，下水套砂芯，氣道砂芯和底盤砂芯。為了方便砂芯的安裝，確保砂芯之間配合準確，防止砂芯錯位及變形，互相配合的砂芯芯頭部分采用平面配合，優選采用大平面配合，其它部分采用寬口“V”形配合。為了使得砂芯定位更加準確，在相互配合的砂芯和砂芯之間使用8～10個定位榫頭定位，榫頭分布在砂芯芯頭上。

本發明反變形量鑄造工藝方法具有以下優點：

(1)加工余量均勻，控制在3.5～4.5mm，鑄件形狀準確性高，廢品率降低。

(2)對于局部變形大的部位，可采用局部反變形鑄造工藝方法。

(3)進排氣道凸臺高度相差控制在±0.035mm范圍之內，降低在氣道試驗臺架上氣道凸臺高度的打磨修正，降低了進排氣道參數一致性的偏差，提高了氣道參數準確性，降低了制造成本。

(4)鑄件加工余量均勻，加工刀具損耗降低，生產成本降低。

(5)砂芯定位準確，確保鑄件形狀尺寸偏差小。

(6)模具制作成本不變，鑄造組芯工序及時間不變。

(7)在模具設計中應用UG三維軟件進行整體三維的鑄造工藝設計和砂芯組裝，保證模具準確。

附圖說明

圖1是本發明四氣門缸蓋鑄件鑄造工藝反變形量示意圖。

圖2是本發明四氣門缸蓋頂面芯盒形狀立體示意圖。

圖3是本發明四氣門缸蓋上水套芯盒形狀立體示意圖。

圖4是本發明四氣門缸蓋所有砂芯的定位立體示意圖。

圖5是本發明四氣門缸蓋砂芯裝配總立體視圖。

圖6是采用本發明鑄造后的缸蓋鑄件外觀示意圖。

其中：1-定位結構；2-雙點劃線范圍內變形區域；3-反變形的起點；4-反變形的終點；5-砂芯芯頭；6-芯盒分型面；7-內圈區域“V”形配合；8-頂面砂芯與上水套砂芯定位榫頭；9-上水套砂芯與下水套砂芯的定位榫頭；10-外圈區域的芯頭配合采用大平面配合；11-下水套砂芯與底盤砂芯的定位榫頭；12-頂面砂芯；13-上水套砂芯；14-下水套砂芯；15-底盤砂芯；16-氣道砂芯；17-鑄出的鑄件輪廓線；18-陰影區域“V”變形補正量；19-模具鑄件輪廓線。

具體實施方式