[發明專利]一種改善蠕鐵缸蓋縮松的內冷鐵工藝

在審

• 申請號: 202010447635.1
• 申請日: 2020-05-25
• 公開（公告）號: CN111468695A
• 公開（公告）日: 2020-07-31
• 發明（設計）人: 吳曉棟
• 申請（專利權）人: 中國第一汽車股份有限公司;一汽鑄造有限公司
• 主分類號: B22D15/02
• 分類號: B22D15/02;B22C9/10
• 代理公司: 長春吉大專利代理有限責任公司 22201
• 代理人: 朱世林;張晶

本發明公開了一種一種改善蠕鐵缸蓋縮松的內冷鐵工藝，生產蠕鐵類缸蓋時，使用內冷鐵從鑄件熱節內部激冷；內冷鐵在鑄造時需要放入型腔內并保持固定，在澆注時內冷鐵會與鐵水熔合形成一體；內冷鐵與鑄件熔合，在加工時被加工去除；內冷鐵放入螺栓孔部位，插入砂芯底座中固定；內冷鐵放入噴油器孔部位，射砂時包在砂芯內，在澆注時，內冷鐵與鐵水熔合形成一體；內冷鐵材質為低碳鋼；本發明使用的內冷鐵工藝是將低碳鋼材質的內冷鐵通過某些方式固定于熱節部位的中心，直接從容易產生縮松的中心部位激冷，作用效果強，激冷效果好；相比業內目前使用的冷鐵，內冷鐵體積更小，重量更輕，更方便生產過程中使用和物流運輸。

技術領域

本發明屬于鑄造技術領域，涉及一種改善蠕鐵缸蓋縮松的內冷鐵工藝。

背景技術

目前高牌號蠕鐵缸蓋(牌號高于Rut400)比較普遍的問題就是噴油器孔、螺栓孔等結構厚大的部位容易產生縮松類鑄造缺陷，由于縮松發生在內部，加工后通過氣密性檢測才能夠發現。當前行業內應對結構厚大部位的縮松問題常用冒口工藝補縮、外冷鐵激冷的方式來改善。冒口工藝成本高并且適用性因產品而異，外冷鐵工藝對于厚大部位中心區域的激冷作用比較有限不能徹底消除縮松。而內冷鐵工藝是將低碳鋼材質的內冷鐵在鑄造時熔合在噴油器孔、螺栓孔的中心，從中心激冷，激冷效果強，對縮松的改善效果優于冒口工藝和外冷鐵工藝，同時這些孔在加工鉆孔時內部的內冷鐵會被加工去除。

因發動機爆發壓力的提升，氣缸蓋材質強度相應提升，由原來的灰鐵材質改為蠕鐵材質，目前趨勢均在向蠕鐵材質切換。蠕鐵由于糊狀凝固的特性導致產品結構厚大部位的中心區域冷卻最晚，中心易形成縮松類缺陷。

本工藝采用內冷鐵形式從厚大結構的中心激冷，消除縮松缺陷，與本工藝方案比較類似的冷鐵激冷工藝有兩種，一是常規的外冷鐵激冷，二是使用冷鐵套激冷，但都是在從外部激冷，與本工藝從內部激冷不同。

CN201610050168.2公開一種鑄造型模用內冷鐵砂芯結構及其使用方法，其中，鑄造型模用內冷鐵砂芯結構，包括粘接固定在鑄件砂型上的內冷鐵砂芯，所述內冷鐵砂芯內埋設有內冷鐵，所述內冷鐵對應鑄件易出現縮孔縮松的部位，所述鑄造型模對應的粘接內冷鐵砂芯的位置設有芯頭用于造型砂型時形成容納內冷鐵砂芯的空腔。本發明的鑄造型模用內冷鐵砂芯結構在鑄造型模改造中，在需要設計內冷鐵的部位通過內冷鐵砂芯固定內冷鐵的位置，并且內冷鐵砂芯設計成可粘接在鑄造砂型表面的活塊形式，不需要破壞已有的鑄造型模結構，可以簡單、靈活根據需要增設內冷鐵，并實現內冷鐵的精準定位，本發明的結構特別適合金屬結構鑄造型模中。

CN201610050168.2發明所述的內冷鐵砂芯結構指的是采用砂芯包裹內冷鐵的活塊，其本質原理與外冷鐵相同，并非從內部激冷，也不會與鑄件熔合。

CN201410183211.3公開了一種內冷鐵用于厚大鑄鋼件的鑄造方法，步驟如下；①采用計算機數值模擬方法確定鋼丸的大小和加入量以及鋼丸加入時間；②加工鋼丸,對加工成的毛坯鋼丸進行酸洗、干燥后成為清潔鋼丸備用；③澆注時，金屬液體通過澆注通道進入鑄件形腔，當金屬液體在鑄件形腔內達到一定的高度，向鋼丸通道加入清潔鋼丸；④清潔鋼丸進入鑄件形腔，在重力作用和金屬液體的流動作用下，鋼丸懸浮在金屬液體中，與周圍金屬液體熱交換，鋼丸被迅速加熱到與金屬液體相同的溫度，在鑄件沒凝固前，金屬液體和鋼丸表面發生一定的冶金反應，使得鋼丸表面熔化，金屬液體凝固時，鋼丸即內冷鐵和鑄件結合在一起。本發明能加快鑄鋼件厚大部分的冷卻速度、應用方便。

該發明應用于鑄鋼，在澆注過程中灑入鋼丸，通過鋼丸顆粒激冷，本發明應用于鑄鐵，形狀為園柱形，預先固定于型腔內，兩者應用領域和結構原理均不同。