[發明專利]一種使用冷芯技術生產單缸柴油機氣缸蓋水道砂芯的工藝

有效

• 申請號: 201210331154.X
• 申請日: 2012-09-10
• 公開（公告）號: CN102896279A
• 公開（公告）日: 2013-01-30
• 發明（設計）人: 吳克平;王珣
• 申請（專利權）人: 江蘇武蕾機械有限公司
• 主分類號: B22C9/10
• 分類號: B22C9/10;B22C9/22;B22C7/06
• 代理公司: 常州市維益專利事務所 32211
• 代理人: 王凌霄

技術領域

本發明涉及一種使用冷芯技術生產單缸柴油機氣缸蓋水道砂芯的工藝。

背景技術

氣缸蓋從其結構簡易程度上一般分為單缸氣缸蓋和多缸氣缸蓋，在實際的生產中單缸蓋的砂芯主要采用熱芯盒法進行制芯，而多缸蓋的砂芯主要是采用冷芯盒技術進行制芯，冷芯盒法制芯相對于熱芯盒制芯有著無法比擬的優勢，主要體現在：①.冷芯制芯的溫度為常溫，而熱芯制芯溫度在210～250℃，

②.熱芯制芯的硬化時間是冷芯制芯硬化時間的6～9倍，

③.冷芯盒法所制砂芯的強度大于熱芯所制砂芯的強度，

④.冷芯所制砂芯的使用壽命大于熱芯所制砂芯的使用壽命；熱芯制芯工藝主要缺陷是：

①.熱芯制芯需要采用電加熱或煤氣加熱，所需能源成本高。

②.熱芯法制芯取芯時起芯強度低于冷芯的起芯強度。

③.泥芯溫度高，接近200℃，工人操作環境較差，泥芯溫度高易產生變形，導致鑄件尺寸波動大。

④.熱芯制芯樹脂加入量大約為2%-2.3%，冷芯為1.6%-1.8%，因此砂芯制芯成本高，而且出氣量較大。

鑒于熱芯制芯工藝的缺陷和冷芯制芯工藝的優點，在實際的生產中熱芯工藝制芯正在慢慢減少，越來越多的使用冷芯制芯；但在柴油機單缸氣缸蓋的制芯過程中由于工藝和生產成本的限制還是在使用熱芯制芯工藝，還沒有哪家制造車間能夠使用冷芯技術來制造單缸柴油機氣缸蓋，因為他們普遍都面對著同樣的一個問題，那就是在采用冷芯工藝制造單缸柴油機氣缸蓋的成本遠遠大于采用熱芯工藝制造單缸柴油機氣缸蓋的成本，并且人們也想到了將制造多缸柴油機氣缸蓋冷芯的制芯工藝用到單缸柴油機氣缸蓋的制芯當中去，但由于是在制單缸柴油機氣缸蓋，各工藝參數、各方面的成本和冷芯的成品率等都無法得到控制，因此在實際的生產中還是在使用熱芯技術制單缸柴油機氣缸蓋，嚴重滯后了生產。

發明內容

本發明要解決的技術問題是：提供一種使用冷芯技術生產單缸柴油機氣缸蓋水道砂芯的工藝，使在用冷芯技術生產單缸柴油機氣缸蓋水道砂芯時能在保證降低成本的情況下進而保證氣缸蓋水道砂芯的質量，從而保證鑄模后氣缸蓋的質量。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：一種使用冷芯技術生產單缸柴油機氣缸蓋水道砂芯的工藝，步驟依次為混合料配制工序、制芯工序和后處理工序，混合料配制工序主要是將原砂和樹脂充分混合形成樹脂砂，

制芯工序的步驟是①吹氣，將混合好的樹脂砂通過射砂機射入冷芯盒中，②再往冷芯盒中吹入三乙胺氣體，繼續保持吹氣，使液狀的樹脂砂迅速硬化成水道砂芯，后處理工序是對制成的水道砂芯進行涂料、烘干處理，

所述在混合料配制工序中各工藝參數為①原砂的水分含量≤0.15%、②原砂和樹脂的溫度范圍為15～35℃、③樹脂的加入量≤16%，④原砂和樹脂的混合時間為90±5s、⑤原砂和樹脂混合后的樹脂砂可用時間為30～60min，

所述制芯工序中各工藝參數為①射砂用氣的要求是-40℃不結露，②射砂壓力為0.5±0.1MPa，③射砂時間為3±1s，④所用三乙胺氣體要求為20℃時水溶解度為4.6%，⑤三乙胺氣體的溫度為80～120℃，⑥吹三乙胺所用氣的壓力為0.01～0.3MPa，⑦每千克樹脂砂消耗1.2±1ml胺氣且該1.2±1ml胺氣吹完所用的時間為6±3s，⑧吹胺結束后繼續采用-40℃不結露氣體對冷芯盒進行吹氣，⑨吹氣溫度為80～120℃，⑩吹氣壓力為0.6±0.1MPa且保持吹氣的時間為45±5s，

所述后處理工序中各工藝參數為①對水道砂芯采用水基涂料進行涂覆，②放置在120～150℃的環境中烘干，③烘干時間為45±3min，④水道砂芯烘干后放置在相對濕度≤75%、溫度為15±1℃的環境中存放，⑤存放時間≤10天，⑥水道砂芯在下芯后至澆注的時間≤30min。

進一步的，在混合料配制工序中，

①、控制原砂中SiO2的含量，原砂中SiO2的含量＜95%，

②、調整原砂的粒度，選用四篩法對不同目數的沙粒進行組合，具體為：55目沙粒占20%～25%、75目沙粒占35%～40%、100目沙粒占15%～20%、150目沙粒占10%～15%，55目沙粒、75目沙粒、100目沙粒和50目沙粒的總量占原砂總量的比≥93%。

進一步的，在所述制芯工序中，①、冷芯盒中受射砂面的夾盒的夾緊力為1.5～2kg/cm²，

②、射砂機的射砂夾角≥30°，冷芯盒中排氣面積占吹氣面積的80%～85%，