[發明專利]一種發動機汽缸體的消失模鑄件模型及其鑄造方法

無效

• 申請號: 201210018758.9
• 申請日: 2012-01-20
• 公開（公告）號: CN103212669A
• 公開（公告）日: 2013-07-24
• 發明（設計）人: 許少紅
• 申請（專利權）人: 天津市瑞普天晟汽車零部件制造有限公司
• 主分類號: B22C9/04
• 分類號: B22C9/04;B22C9/10
• 代理公司: 北京元本知識產權代理事務所 11308
• 代理人: 秦力軍

技術領域

本發明涉及一種鑄造方法，特別是涉及一種發動機汽缸體的消失模鑄造方法。

背景技術

消失模鑄造，又稱實型鑄造，是將與鑄件尺寸形狀相似的石蠟或泡沫模型粘結組合成模型簇，刷涂耐火涂料并烘干后，埋在干石英砂中振動造型，在負壓下澆注，使模型氣化，液體金屬占據模型位置，凝固冷卻后形成鑄件的新型鑄造方法。消失模具有鑄件尺寸形狀精確，表面光潔度高，重復性好，鑄造精密等特點，其取消了砂芯和制芯工部，不合箱、不取模，大大簡化了造型工藝，根除了由于制芯、下芯、取模、合箱造成的鑄造缺陷和廢品；鑄造過程中落砂容易，型砂可全部重復使用；負壓澆注，更有利于液體金屬的充型和補縮，提高了鑄件的組織致密度；此外，消失模鑄工藝鑄造對工人的技術熟練程度要求低，易于實現機械化自動流水線生產，生產成本低，應用范圍廣泛。

發動機汽缸體是一種復雜的鑄件，一般采用普通砂型鑄造方法生產，此方法使用多個樹脂砂芯，其重量同鑄件相當，是典型的高耗能、高污染及高勞動強度行業。采用環保節能的消失模鑄造方法制造發動機汽缸體，可從根本上解決普通砂型鑄造方法的三高問題。然而，這種鑄造方法在生產缸體時仍然存在著缺陷，如型芯部分消失模型由于砂子的雙重包圍使氣化的氣體不易排出，容易導致鑄件產生皺皮，此外由于型芯部分是缸體雙重水套結構，三維振動時難于將砂子填充滿并緊實，在澆注時型壁易于產生移動，生產的缸體鑄件容易產生縮松、塌砂等缺陷。

授權公告號為CN?100446893C的中國發明專利公開了一種發動機汽缸體的消失模鑄造方法，其工藝步驟包括：在砂箱中放置用發泡材料制成的與鑄件一樣的消失模模型，在該模型中間部分的空腔內預填砂，然后預振動緊實，最后預抽真空；在所述的消失模模型的中間部分單獨制作模型殼，再將其組合到整體模型中，在砂箱內填入干砂并振動緊實，在砂箱頂部覆蓋塑料膜，對砂箱內抽真空，將熔化的金屬澆鑄到所述的消失模模型區域，直至鑄件完全凝固，在所述的消失模模型置于砂箱之前，首先采用該方法生產發動機汽缸體鑄件，工藝先進，模具制造簡化，成品率高、生產成本低。然而此消失模模型水套部分仍然不易壓實，局部易于松散，水套部分容易出現厚度不均等缺陷而影響產品質量；此外，模型在鑄造過程中砂型內部負壓處于0.06-0.04MPa，負壓度高，易于出現塌箱，此外負壓度高將加重澆注時金屬紊流，易于對鑄件質量造成嚴重影響，特別是對形狀復雜而質量要求高的缸體鑄件，影響更為嚴重。

熱芯盒法，是鑄造生產中一種制造型芯的方法，其將鑄造用砂、熱固性樹脂和催化劑混合成的砂料射入具有加熱裝置的芯盒中，加熱到180～250℃，使貼近芯盒表面的砂料受熱，在溫度作用下，其粘結劑在很短時間內即可縮聚而硬化，形成型芯，此外，只要砂芯的表層有毫米結成硬殼即可自芯盒取出，中心部分的砂芯利用余熱和硬化反應放出的熱量可自行硬化，因此無須進行烘干，具有縮短生產周期等優點。

本發明結合消失模鑄造及熱芯盒法，先采用覆膜砂預制發動機汽缸體的水套砂芯，然后與消失模法制備的缸體部件相結合，從而可以避免水套模型部分壓砂不實、局部松散、厚度不均等缺陷，使水套容量得以保障，從而使發動機工作時缸筒冷卻均勻，此外本發明方法還可以有效地降低澆注時的負壓度，不易出現塌箱，鑄件質量有所保障。

發明內容

本發明的首要目的是針對上述現有技術存在的問題提供一種制模工藝簡單，澆注時不易塌箱且鑄件質量好的發動機汽缸體的消失模鑄件模型，其制造方法，以及一種發動機汽缸體的消失模鑄造方法。

為了達到上述目的，本發明一方面提供一種發動機汽缸體的消失模鑄件模型，包括：

發動機汽缸體下半部分消失模模型；

發動機汽缸體上半部分消失模模型；以及

用于形成發動機汽缸體鑄件模型水套部分的水套砂芯，其一部分裝入下半部分消失模模型中，另一部分裝入上半部分消失模模型中；

其中，發動機汽缸體上半部分消失模模型與發動機汽缸體下半部分消失模模型粘合，形成與發動機汽缸體形狀一致的鑄件模型。

特別是，所述發動機汽缸體下半部分消失模模型和下半部分消失模模型是采用發泡材料利用傳統的消失模工藝制成；所述水套砂芯是采用覆膜砂利用傳統熱芯盒工藝制成。

本發明另一方面提供一種發動機汽缸體的消失模鑄件模型的制造方法，包括以下步驟：

A)用發泡材料分別制成發動機汽缸體下半部分消失模模型和上半部分消失模模型；

B)用覆膜砂制成發動機汽缸體水套砂芯；