[發明專利]一種D?5B材質的排氣歧管鑄造方法

在審

• 申請號: 201611089166.0
• 申請日: 2016-12-01
• 公開（公告）號: CN106583665A
• 公開（公告）日: 2017-04-26
• 發明（設計）人: 陳偉;李小娟;劉詩雨;閆春曉;呂規劃;李喜鋒;高攀
• 申請（專利權）人: 西峽縣內燃機進排氣管有限責任公司
• 主分類號: B22C9/24
• 分類號: B22C9/24;B22C9/08;B22C9/10
• 代理公司: 鄭州知己知識產權代理有限公司41132
• 代理人: 季發軍

技術領域

本發明涉及汽車零部件制造技術領域，具體涉及一種D-5B材質的排氣歧管鑄造方法。

背景技術

隨著科學技術的進步，汽車行業在輕量化、節能、減排方面的要求日益嚴格，為改善環境，世界各國都在采取不同的措施來優化環境，特別提出汽車尾氣排放，這就要求汽車發動機提高燃油燃燒比，在這種條件下，排氣溫度持續不斷地提高，排氣歧管所承受的高溫抗氧化負荷在不斷加重，因此，排氣歧管的材料向耐高溫、抗疲勞、抗氧化的方向發展，由此誕生出了D-5B高鎳奧氏體球墨鑄鐵排氣歧管。由于此種材質特殊，C低Si低、Cr高Ni高，在球墨鑄鐵材質當中是收縮傾向最大的，熔煉溫度高，澆注溫度高，鐵液易氧化，體收縮大，流動性差，糊狀凝固，加上作為排氣歧管本身，結構復雜，多處存在厚大的孤立熱節，補縮困難，縮松傾向大；合金加入量大，鑄件易產生憋氣、氣孔缺陷，高溫砂芯變形，造成排氣歧管氣道變形、壁厚不均勻，給鑄造帶來很大困難。

中國專利申請號：201010295797.4提出的一種發動機岐形排氣管鑄造用砂芯的制造方法，其步驟為：采用光固化 快速成型技術制作出樹脂件模具；制作加強鐵絲，使其具有與砂芯相同的空間螺旋線形狀；在模具中填砂并放入制作好的加強鐵絲；使用刮板沿著模具分型面刮樹脂砂，使其上的樹脂砂略微隆起，然后合模壓緊；待樹脂砂凝固后，開模取出砂芯，并對其進行適當的后處理，這種方式不能解決厚大熱節處的縮松問題。

中國專利申請號：200910131765.8公開了一種高硅鉬球鐵排氣岐管的配方及其制備方法，其制備步驟包括：稱重、入爐融化、球化處理，扒渣至鐵水干凈后撒覆蓋劑、加蓋保溫，澆注鑄型，開箱落砂。將回爐鐵拋丸處理，將生鐵、廢鋼、回爐鐵、鉬鐵、硅鐵依次加入電爐熔煉，球化處理、在球化劑表面覆蓋孕育劑，并在澆注的同時采用隨流孕育，使孕育劑隨鐵水進入型腔，最后開型落砂，制得成品，此方法制備工藝不易操作且不穩定，產量低、產品品質差，廢品率較高，效果不好。

發明內容

本發明的目的在于提供一種D-5B材質的排氣歧管鑄造方法，以解決上述背景技術中提出的排氣歧管收縮傾向大，易產生氣道變形、壁厚不均勻、產品熱節部位縮松的問題。

為實現上述目的，本發明提供如下技術方案：一種D-5B材質的排氣歧管鑄造方法，包括澆冒口設計和砂芯，所述澆冒口設計在排氣歧管的熱節部位設置連體冒口，所述砂芯為中空結構。

所述砂芯內設置空腔，所述空腔設置出氣口。

所述砂芯的壁厚為7～9mm。

所述芯砂的發氣量≤12ml/g，灼燒堿量≤3.0%，熔點96～110℃。

所述砂芯熱態抗拉強度：1.5～2.4MPa，常溫抗拉強度：3.6～5.0MPa，熱態抗彎強度≥3.6MPa，常溫抗彎強度≥8.0MPa。

所述連體冒口中的兩獨立冒口通過連接體采用8字形連接，所述連接體橫截面最小寬度不小于20mm。

一種用于上述述D-5B材質的排氣歧管鑄造方法的砂芯制備方法，其包括下述步驟：

A.按照設定配比將原砂與粘接劑混合均勻制成芯砂備用；

B.將所述芯砂通過制芯設備及制芯模具，加熱、固化成型，加熱溫度控制在220~230℃；

C.所述加熱、固化成型過程中，加熱0.4~0.5分鐘后，將未固化的芯砂倒出，制成中空砂芯芯坯，而后繼續加熱0.4~0.6min即可。

所述中空砂芯芯坯的壁厚控制在7~9mm。

所述芯砂的發氣量≤12ml/g，灼燒堿量≤3.0%，熔點96～110℃。

所述砂芯熱態抗拉強度：1.5～2.4MPa，常溫抗拉強度：3.6～5.0MPa，熱態抗彎強度≥3.6MPa，常溫抗彎強度≥8.0MPa。

與現有技術相比，本發明的有益效果是：

1.本發明的砂型中在排氣歧管的熱節如排氣口等部位設置了連體冒口，且兩連體冒口中的兩獨立冒口采用8字形連接，增加冒口的蓄熱量，而且兩獨立冒口具有相同的溫度和補縮狀態，能有效地解決厚大熱節處的縮松、縮孔等問題。

2.本發明的D-5B材質的排氣歧管鑄造方法，砂芯本體做成中空狀，砂芯內設置相互交錯的空腔，所述空腔設置出氣口，不僅減少了砂芯在澆注過程中的發氣量，而且能夠使砂芯中的氣體及時由出氣口排出，從而有效地解決高溫鐵液澆注帶來的氣道變形、壁厚不均勻及D-5B材質鑄件易產生氣孔缺陷等問題。

3.砂芯的制備采用分段燒結-倒砂的方式，解決了砂芯體積小、形狀不規則的空腔制作難題，收到了制作效率高、壁厚均勻一致的良好效果。