[發明專利]用鐵型覆砂鑄造箱式復雜水冷排氣管的方法

有效

• 申請號: 201310318317.5
• 申請日: 2013-07-26
• 公開（公告）號: CN103357821A
• 公開（公告）日: 2013-10-23
• 發明（設計）人: 李文彬
• 申請（專利權）人: 廣西玉林玉柴機器配件制造有限公司
• 主分類號: B22C9/26
• 分類號: B22C9/26
• 代理公司: 廣西南寧公平專利事務所有限責任公司 45104
• 代理人: 翁建華

技術領域

本發明屬生產發動機的箱式復雜薄壁件水冷排氣管鑄造工藝、特別是用鐵型覆砂鑄造箱式復雜水冷排氣管的方法。

背景技術

鐵型覆砂鑄造水冷排氣管是一種內部結構復雜、鑄件壁薄（5mm）且要求均勻的一種產品。

在國內乃至國際上，使用鐵型覆砂鑄造工藝的應用研究絕大部分都使用于曲軸或重要鑄件的生產。而運用鐵型鑄造工藝技術來生產結構復雜且鑄件壁厚要求很薄的鑄件，如水冷排氣管類的鑄件，目前還是空白。

由于對汽車排放、噪音等的要求越來越高，使各汽車生產廠對排氣管的技術要求也越來越嚴格，如水冷排氣管加工完后必須經氣密性檢驗，氣壓在0.4Mpa下歷時2min不得有泄漏等。如今水冷排氣管主要使用于船機上，各種性能指標要求達到或超出國家標準，以解決三漏問題。但由于使用砂型鑄造無法解決因鑄鐵本身的組織微觀疏松造成的縮松、砂眼、冷隔等缺陷，引發漏水、漏氣、易出現裂紋等問題，使用過程中容易冒黑煙，造成排放污染和噪音，而且水冷排氣管大多采用砂型鑄造制作，原料消耗高、成品率低、產品質量不穩定，而且砂型鑄造長期以來的惡劣環境無法得到改善。

目前一般只能不斷改進制造材料，例如從灰鐵改變成加鉬的蠕鐵等，以提高水冷排氣管的性能來滿足排氣管受冷受熱的要求，減少排放、噪音及冒黑煙等問題。

發明內容

本發明要解決的技術問題是提供一種解決組織微觀疏松缺陷、提高鑄件表面質量和內部清潔度及整體機械性能的用鐵型覆砂鑄造箱式復雜水冷排氣管的方法。

本發明以如下技術方案解決上述技術問題：

本發明的工藝流程如下：

1、造型

1）造型外模用鐵型覆砂鑄造工藝進行，外砂箱采用鐵型，覆膜砂采用變相砂，鐵型造型按照2件/型，調頭對稱分布；

2）鐵型的內腔按水冷排氣管的形狀隨型制出，隨型覆砂層厚度為8-10mm，澆注系統覆砂層為10-12mm；

3）澆注系統兩頭有過濾的標準鐵型澆注系統，每鑄件都有4個均勻分布的內澆口，兩鑄件內澆口位置、大小、距離一致，左右對稱分布；鑄件與內澆口之間有1.5mm厚的補貼，澆注壓頭要比上半鑄型高出200-250mm；

4）澆注系統采用封閉式澆口，其各澆口總截面之比為：∑直:∑分橫:∑分內總=1:（0.88-0.82）:（0.70-0.75）；∑直:∑橫（濾網）=1:（0.75-0.80）；澆注系統的集渣包高度比鑄型上半型高出5-10mm；

5）濾網采用專用的直孔陶瓷濾網或纖維濾網；在上半模的水套芯頭和側面芯頭設有均勻分布的￠10排氣針，在氣道芯頭上設有￠12排氣針；裝配后的排氣針高度要比上半鐵型低3-5mm；

6）在下半外模的氣道芯頭有集砂槽和射砂排氣槽或排氣塞，保證射砂后覆砂層的強度和緊實度；在水套坭芯頭設2-3個芯頭定位，使內外模裝芯配合準確；

7）上下模底板中間都分別設有28-38KW的加熱裝置；

8）射砂的溫度選擇：長度小于1000mm的模具和金屬鐵型分別恒溫控制在200-240℃和180-200℃；長度在1000mm以上的分別為250-300℃和240-260℃；固化完成時間50-80S；

9）在鐵型分型面上增設8-10道R3半圓排氣槽；

2、坭芯

1）水冷排氣管坭芯包括上下水套坭芯和1-2個氣道坭芯，均用冷芯機射砂而成，屬自硬冷砂芯，機器制芯；

2）坭芯設計：

a.脈沖管氣道坭芯：為減少坭芯的烘烤變形，將兩個氣道芯芯頭連接在一起；增加工藝塊1-2個；每個氣道芯均勻分布3-4個支撐塊￠20，高度與芯頭相同；

b.脈沖管水套坭芯：水套分上下水套坭芯，每個坭芯都設有2-3個定位，靠近澆注系統一側增加6-8條加強筋，以利于澆注鐵水時快速進入到氣道層；局部坭芯加大圓角，保證坭芯射砂時緊實無結塊和鑄件內腔的清潔；

3）所有坭芯內部預埋1-3條￠4-6芯骨，部分芯骨要做出隨型，使坭芯不斷裂或變形，也利于搬運和運輸；

4）鐵型水冷排氣管坭芯執行單個修型、上涂料、烘干等操作，烤芯溫度控制在180-200℃，保溫2-3個小時；

5）所有氣道坭芯和水套坭芯的芯頭部位都鉆出￠6的排氣孔；

6）所有坭芯需修刮石墨堆積部位后再進入組裝、下芯工序；

3、裝下芯

裝下芯的方式有兩種，一是先將水套坭芯與氣道坭芯組合到位后再一起裝入鐵型外模；或是先裝配下半水套坭芯，再先后裝脈沖氣道坭芯、上半水套坭芯，用專用封箱條密封；

4、合箱