[發(fā)明專(zhuān)利]一種氣缸套的離心鑄造方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201711009604.2
• 申請(qǐng)日: 2017-10-25
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN107716888A
• 公開(kāi)（公告）日: 2018-02-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 宗顯寶
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 四川共享鑄造有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): B22D13/02
• 分類(lèi)號(hào): B22D13/02;B22D13/10;C22C33/08
• 代理公司: 北京集佳知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司11227
• 代理人: 王學(xué)強(qiáng),羅滿(mǎn)

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種氣缸套的離心鑄造方法，屬于發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè)備鑄造技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

氣缸套是柴油機(jī)的重要零件之一，它的質(zhì)量將直接影響到柴油機(jī)的使用壽命。氣缸套的零件結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單，其毛坯形狀是個(gè)圓筒，通常情況下適宜采用離心鑄造方法生產(chǎn)制造。離心鑄造機(jī)是一種利用離心力，金屬液進(jìn)入高速旋轉(zhuǎn)的型筒內(nèi)，在離心力作用下冷卻、成型以獲取金屬鑄件的鑄造設(shè)備。其中，臥式鑄造機(jī)是一種典型的離心鑄造機(jī)，主要用于澆注各種管狀鑄件。現(xiàn)有臥式鑄造機(jī)主要結(jié)構(gòu)為包括水平設(shè)置的鐵模，鐵模下方由成對(duì)設(shè)置的托輪支承并可靠托輪帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)，托輪和動(dòng)力裝置相連并靠其帶動(dòng)，鐵模內(nèi)部?jī)啥颂幵O(shè)置有圓環(huán)形的端蓋避免鋼鐵澆注液溢出鐵模發(fā)生濺鋼。

現(xiàn)有氣缸筒離心鑄造的工藝是采用定量涂料管裝涂料，傾轉(zhuǎn)涂料管讓涂料倒入鐵模內(nèi)涂覆在鐵模內(nèi)表面；鐵模的前端蓋和后端蓋采用石棉板防止氣缸套端面過(guò)冷度大造成白口保證金相組織；水冷采用冷卻水管直接接自來(lái)水。這種工藝方法造成涂料厚度不均，甚至部分位置缺涂料；石棉板由于強(qiáng)度不夠造成缺損并且石棉板為致癌物料；水冷水量受自來(lái)水壓力影響使水冷效果不穩(wěn)定，最終造成氣缸套力學(xué)性能和金相不穩(wěn)定，甚至出現(xiàn)鑄件粘模和報(bào)廢模具。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供一種氣缸套的離心鑄造方法，提高了氣缸套的鑄件質(zhì)量。

為解決以上技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明的技術(shù)方案為采用一種氣缸套的離心鑄造方法，其特征在于：包括以下步驟：

(1)鐵液制備：采用中頻電爐將合金鑄鐵熔煉為液體鐵液；

(2)鐵模處理：采用噴涂機(jī)器人給離心鑄造機(jī)已預(yù)熱的鐵模內(nèi)部、前端蓋和后擋板噴涂1.5～2mm厚的涂料；所述前端蓋和后擋板上與鑄件接觸的部位設(shè)置有反拔模斜度5°的凹槽，凹槽內(nèi)底部?jī)A斜焊接鋼筋，鋼筋的高度低于凹槽5mm，凹槽內(nèi)灌注耐火澆注料后自然干燥48小時(shí)后，在澆注機(jī)烘模器上烘烤2小時(shí)以上；

(3)澆注離心成型：將步驟(1)的鐵液引入澆注機(jī)的澆注包中，澆注機(jī)通過(guò)前端蓋的端蓋孔將澆注包中的鐵液引入到旋轉(zhuǎn)中的鐵模中澆注，經(jīng)離心成型后冷卻；所述冷卻采用固定恒壓恒流的冷卻水進(jìn)行水冷。

進(jìn)一步的，將所述步驟(1)中的鐵液進(jìn)行孕育處理后再進(jìn)行澆注，所述孕育處理是在澆注包中放入孕育劑75SiFe，然后將鐵液沖入澆注包中。

所述孕育劑75SiFe的粒度為2～3mm，與鐵液的質(zhì)量比為0.5％。

鐵液在澆注前進(jìn)行孕育處理，可以達(dá)到改善材質(zhì)的目的。鐵液經(jīng)孕育處理后，可以改善斷面組織均勻，促進(jìn)石墨化，減少白口傾向，控制石墨形態(tài)，獲得中小片狀的A型石墨。

進(jìn)一步的，所述前端蓋或后擋板采用45鋼制作。

進(jìn)一步的，所述前端蓋或后擋板上的凹槽厚度為20mm。

進(jìn)一步的，所述鐵模的預(yù)熱溫度為200～250℃。

進(jìn)一步的，所述離心鑄造機(jī)的澆注轉(zhuǎn)速為700～750r/min。

進(jìn)一步的，所述鐵液的澆注溫度為1380～1420℃。

進(jìn)一步的，所述鐵液澆注完后鐵模的旋轉(zhuǎn)時(shí)間≥12min。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下技術(shù)效果：

(1)采用中頻爐熔煉鐵液，中頻爐易于調(diào)整鐵液成分，控制鐵液溫度，可為氣缸套的生產(chǎn)提供優(yōu)質(zhì)鐵液，基本解決了沖天爐熔煉鐵液化學(xué)成分不均勻和出爐溫度低的問(wèn)題；

(2)改變了前端蓋和后擋板的結(jié)構(gòu)，通過(guò)在端蓋和擋板中增加了耐火澆注料，降低了離心鑄件兩端的散熱條件，不僅避免了氣缸套端面出現(xiàn)白口，同時(shí)去除了石棉板，減少了生產(chǎn)過(guò)程中對(duì)操作工人的傷害；

(3)采用噴涂機(jī)器人對(duì)鐵模及前端蓋、后擋板噴涂涂料，可以對(duì)涂料的厚度和均勻性進(jìn)行嚴(yán)格掌控，避免影響鑄件的冷卻速度，從而引起鑄件金相組織及其硬度的較大變化；

(4)采用固定恒壓恒流的冷卻水進(jìn)行水冷，通過(guò)水冷閥和專(zhuān)門(mén)的水冷管道穩(wěn)定的控制冷卻水的壓力和流量，使鑄件均勻的沿離心鑄造件徑向散熱，保證了鑄件的冷卻速度，整個(gè)鑄件的冷卻條件更加均勻穩(wěn)定，有利于鑄件金相組織的控制，而且可以減少原材料的使用，節(jié)約成本。

綜上所述，本發(fā)明提供的氣缸套的離心鑄造方法，提高了氣缸套的鑄件質(zhì)量，使鑄件具有較好的機(jī)械性能，延長(zhǎng)了其工作壽命，同時(shí)去除了石棉板，改善了工人的作業(yè)環(huán)境，避免了生產(chǎn)過(guò)程中對(duì)操作工人的傷害。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明離心鑄造機(jī)前端蓋的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明離心鑄造機(jī)后擋板的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖例說(shuō)明：