[發明專利]一種用于汽車發動機鑄件組合型芯的澆注生產工藝

有效

• 申請號: 201210364609.8
• 申請日: 2012-09-27
• 公開（公告）號: CN102921897A
• 公開（公告）日: 2013-02-13
• 發明（設計）人: 賀秉祥
• 申請（專利權）人: 賀秉祥
• 主分類號: B22C9/10
• 分類號: B22C9/10;B22C7/06;B22C5/12;B22C5/13
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及鑄造技術領域，具體講是一種用于汽車發動機鑄鐵鑄件冷芯盒組合型芯的澆注生產工藝。?

背景技術

汽車發動機鑄件由于其結構復雜、尺寸精度要求嚴格、表面質量及鑄件強度等要求高，是鑄造難度最高的鑄件種類之一，因此，多年來得到行業工作者的廣泛研究與開發，并取得了十分豐富的成果，發動機鑄件的鑄造工藝水平得到了長足的發展。但隨著發動機本身的發展與進步，又不斷為鑄造業提出新的條件與更高的要求。?

汽車發動機鑄件組合型芯是在傳統工藝已不再能夠很好地適應新的條件與更高要求的情況下，行業工作者研究與開發的。在汽車發動機鑄鐵鑄件的傳統生產工藝中，應用最為廣泛的是潮模砂工藝，即在準備用于澆注的砂箱內，鑄件的內腔及部分外皮形狀使用砂芯構成，其余絕大部分的外皮形狀由潮模砂砂型構成，而澆注系統(包括冒口、排氣、過濾等)則由砂型構成為主，砂芯構成為輔。而汽車發動機鑄件組合型芯則全部由砂芯構成，也就是說，其中的部分用于形成外皮形狀的砂芯實際上起到了原來砂型應該起的作用，因此將此類砂芯也叫作外皮型芯，或型芯；而澆注系統(包括冒口、排氣、過濾等)的設計要取決于澆注工藝的選定。關于汽車發動機鑄件采用組合型芯工藝的意義及其組合制備方法可參見專利文獻200720187589.6(專利申請號)。?

汽車發動機鑄件采用組合型芯工藝后，由于砂芯的制造成本居高，生產過程中不可將替代砂型的外皮型芯做得特別厚大，無法像被替代的潮模砂砂型一樣滿足鑄件澆注及凝固過程中所需的工藝強度要求，因此通常都無法直接用于澆注。現有的用于汽車發動機鑄件組合型芯的澆注生產工藝手段有以下幾種：1.像通常的砂芯芯組一樣，將組合型芯下入潮模砂砂型內，合箱，澆注；2.像通常的砂芯芯組一樣，將組合型芯下入冷硬樹脂砂砂型內，合箱，澆注；3.如文獻99114622.0(專利申請號)公布的汽車發動機曲軸箱體的鑄造工藝：組合型芯用金屬卡箍四周卡緊，在鑄型四周圍砂扎緊，“擺地攤”式排列，澆注；4.如文獻201020199311.2(專利申請號)公布的汽車發動機中缸體鑄件的組芯澆注裝置：將組合型芯的底面部分下入專用的澆注卡具內，然后再用金屬卡箍將組合?型芯四周卡緊，進行澆注。?

所述的澆注工藝手段1具有很多優點，如工藝設計經過了很多年的積累，成熟可靠；可選擇使用自動生產線，適合大批量生產；產品種類適應性強，鑄件材料種類適應性強；可實現鑄件箱內冷卻，取代去應力時效工序等，但設備投資及生產運營成本均很高。澆注工藝手段2與澆注工藝手段1相比較，設備投資成本大大降低，但生產運營成本卻大大提高，因此通常只用于批量較小的產品，無法用于大批量生產。澆注工藝手段3、4相類似，均使用金屬卡箍將組合型芯夾緊，以替代澆注工藝手段1、2重復造型(即在組合型芯已形成鑄件外形的情況下，再次造型，然后將組合型芯下入再次造型所造的砂型內)，節約了設備投資及生產運營成本，但這類澆注工藝手段除了均需要刻意加大加厚外皮型芯人為增加組合型芯的制造成本、鑄件材料種類適應性差、工藝實施性差、澆注時鐵水外溢或外濺無法靠自身保證操作者的安全、產品適應性不強、不易實現標準化的自動流水線生產、無法實現鑄件箱內冷卻等局限外，還均存在各自不同的不足：澆注工藝手段3屬于簡單粗放型，生產的鑄件質量與精度不高，操作環境惡劣，人為因素占比較重；澆注工藝手段4與澆注工藝手段3相比有較大改觀，但局限于同時生產2件產品，而且對于尺寸差異較大的不同種類的產品，必須使用不同的底板，產品適應性差，也不適宜用于多品種生產。?

由背景技術所述可以看出，用于汽車發動機鑄鐵鑄件組合型芯現有的澆注生產技術均存在各自的不足或局限性，還沒有一種工藝技術能夠實現既方便解決工藝技術問題，且能夠實現適于批量生產的自動化流水線生產，同時又充分利用組合型芯的工藝特點，降低設備投資成本、有效節約生產運營成本，避免不必要的重復操作與浪費。?

發明內容

本發明為解決現有技術存在的不足或局限，考慮了以下幾方面的工藝需求或工藝目標：?

1.降低設備投資成本和生產運營成本。?

由于組合型芯已構成鑄造發動機鑄件所需要的完整的外形與內腔，因此已具備基本條件避免由于重復造型所帶來的設備投資成本和生產運營成本高，以及不必要的浪費。?

2.實現快速高效且能夠保證產品一致性的標準化的自動流水線生產。?

汽車發動機鑄鐵鑄件大多為大批量需求，且對工藝重復性和產品的一致性?要求都很嚴格，因此需在降低成本的同時實現快速高效且能夠保證良好的工藝重復性和產品一致性的標準化的自動流水線生產。?