专利名称：一种多缸柴油机缸体的铸造方法
技术领域：
本发明涉及一种柴油机缸体的铸造生产方法，尤其是涉及一种多缸柴油机缸体的 铸造方法。
背景技术：
随着我国现代工业的发展，特别是汽车工业的发展，对发动机的需求量越来越大， 发动机主要有汽油机和柴油机两种类型。对于柴油机来说，缸体与缸盖是主要的部件，由于 其结构复杂，一般都是过通过铸造方法来获得。随着时代的变迁和现代工业技术的发展以及对材料性能研究的提高，柴油机缸体 的铸造生产也经历了不同的阶段从手工生产到普通机器生产、高压造型生产，在90年代 发展到消失模铸造生产。铸铁的熔炼也从冲天炉发展到电炉。进入到21世纪，已逐步开始 了铝合金的压力铸造生产，但由于铝合金的性能以及压铸机的稳定性问题，压力铸造尚处 于初级阶段。缸体的铸造生产方法及手段如此之多，诸如高压造型、消失模铸造等，设备投 入较大，所需人员的技术水平及操作水平较高，只适用于一些综合实力较强的大型企业，对 于中小型的铸造企业是望尘莫及。普通的砂型铸造生产的机体无论从外型还是性能方面都 不能满足现代汽车的要求，使机体及缸盖的铸造生产处于小部分大型企业的控制下，已完 全不能满足现代汽车的发展需求。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对现有技术中存在的问题提供一种多缸柴油机 缸体的铸造方法，其目的是在保证获得良好的铸造精度的前提下可以适用于任何铸造生产 企业生产。本发明的技术方案是该种多缸柴油机缸体的铸造方法，所述的缸体采用覆膜砂热 芯盒进行造型以及制芯，保证机体铸件的铸造精度；并采用组芯造型，将覆膜砂芯通过芯头 的配合组合成一个整体进行浇注，保证机体各部位的相对位置精度；最后采用底部反雨淋 浇注系统以立浇方式进行浇注，保证铁液充型平稳，形成从下到上顺序凝固，利用顶部冒口 补缩，保证产品组织的致密性。所述的覆膜砂工艺为采用热塑性酚醛树脂加潜伏性固化剂和润滑剂通过覆膜工 艺配制成覆膜砂，当覆膜砂受热时包覆在砂粒表面的树脂熔融，在乌洛托品分解出的亚甲 基的作用下，熔融的树脂由线性结构迅速转变成不熔融的体型结构，从而使覆膜砂固化成型。所述的覆膜砂通过射芯机直接射制砂芯和制作壳芯。所述的柴油机缸体包括底板芯、缸筒芯、水套芯、挺杆芯、左端芯、右端芯、前成型 芯、后成型芯、上盖板芯以及冒口芯；所述的缸筒芯采用壳芯方法制作成壳状芯。所述的水套芯和挺杆芯采用高强度低发气量的覆膜砂，而且在其中设置有排气装置。
所述的底板芯、左端芯、右端芯、前成型芯、后成型芯、上盖板芯以及冒口芯的外部 设置有提高型芯强度的加强筋。具有上述特殊结构的一种多缸柴油机缸体的铸造方法具有以下优点1、该种多缸柴油机缸体的铸造方法采用覆模砂热芯盒来进行造型以及制芯，从而 充分保证机体铸件的铸造精度；采用组芯造型，将覆模砂芯通过芯头的配合组合成一整体 进行浇注，从而保证机体各部位的相对位置精度。2、该种多缸柴油机缸体的铸造方法采用底部反雨淋浇注系统以立浇方式进行浇 注，从而保证铁液充型平稳，形成从下到上顺序凝固，利用顶部冒口补缩从而保证产品组织 的致密性。3、该种多缸柴油机缸体的铸造方法由于采用的是硬型铸造型，冷却速度快，获得 的铸件内部组织致密，能够消除砂型铸造时组织缩松而带的渗漏缺陷；设备及模具投入较 少，特别适合于中、小型铸造厂的投资。
下面结合附图对本发明作进一步说明图1为本发明中在下底座芯上装配四个缸筒芯的结构示意图。图2为本发明中装配水套芯的结构示意图。图3为本发明中装配挺杆芯的结构示意图。图4为本发明中装配左、右端芯的结构示意图。图5为本发明中装配前成型芯的结构示意图。图6为本发明中装配后成型芯的结构示意图。图7为本发明中装配上盖板芯及冒口芯的结构示意图。在图1-7中，1 底板芯；2 缸筒芯；3 水套芯；4 挺杆芯；5 左端芯；6 右端芯； 7 前成型芯；8 后成型芯；9 上盖板芯；10 冒口芯；11 直浇道；12 横浇道；13 淋雨内浇道。
具体实施例方式由图1-7所示结构结合可知，该种多缸柴油机缸体的铸造方法，所述的缸体采用 覆膜砂热芯盒进行造型以及制芯，保证机体铸件的铸造精度；并采用组芯造型，将覆膜砂芯 通过芯头的配合组合成一个整体进行浇注，保证机体各部位的相对位置精度；最后采用底 部反雨淋浇注系统以立浇方式进行浇注，保证铁液充型平稳，形成从下到上顺序凝固，利用 顶部冒口补缩，保证产品组织的致密性。其中覆膜砂工艺为采用热塑性酚醛树脂加潜伏 性固化剂和润滑剂通过覆膜工艺配制成覆膜砂，当覆膜砂受热时包覆在砂粒表面的树脂熔 融，在乌洛托品分解出的亚甲基的作用下，熔融的树脂由线性结构迅速转变成不熔融的体 型结构，从而使覆膜砂固化成型。覆膜砂通过射芯机直接射制砂芯和制作壳芯。因此，不仅 保证了其铸造精度从而保证加工装夹及装配的位置的准确性，而且还保证其组织致密性从 而保证柴油机的性能优良。柴油机缸体包括底板芯1、缸筒芯2、水套芯3、挺杆芯4、左端芯5、右端芯6、前成 型芯7、后成型芯8、上盖板芯9以及冒口芯10 ；所述的缸筒芯2采用壳芯方法制作成壳状芯；水套芯3和挺杆芯4采用高强度低发气量的覆膜砂，而且在其中设置有排气装置；底板 芯1、左端芯5、右端芯6、前成型芯7、后成型芯8、上盖板芯9以及冒口芯10的外部设置有 提高型芯强度的加强筋。下面以四缸柴油机的缸体加工为例加以说明，四缸柴油机的缸体主要有以下型 芯四个缸筒芯2、水套芯3、挺杆芯4、左端芯5、右端芯6、前成型芯7、后成型芯8、上盖板 芯9以及底板芯1、冒口芯10共13个芯组成。并且根据型芯的结构特点对这13种芯分用 了不同的制作方法缸筒芯2 由于缸筒芯2的尺寸较大，比较厚实，采用壳芯方法制作成 壳状芯，不仅 可以减少覆模砂的用量还可以减少在浇注过程中砂芯的发气量，减少气孔的可能性，提高
了产品质量。水套芯3及挺杆芯4 水套芯3及挺杆芯4不仅壁簿而用在浇注过程完全由铁液 包围，不仅要求其强度好而且还要求在受热时其产生的气体能够排除到型腔外，以免其在 浇注过程中由于其受热而产生的气体彭涨而破坏型芯。故此两种芯不仅要选用高强度低发 气量的覆模砂，而且要在其中设置排气装置，这样不仅可以加强砂型的排气而且还可减少 覆模砂的用量。进一步降低成本。其它型芯其余六种芯形成缸体上、下、左、右、前、后外形以及缸体浇注系统。为了 减少发气量及覆模砂的用量砂壁的厚度还不能太厚，所以对其的强度性能及在高温下的溃 散性能要求较高，而且在各个芯的外部还要设置加强筋以提高型芯的强度。砂型是通过对上述的十三个型芯进行组合而形成的，而各个砂芯的组合是通过在 型芯上预设的芯头及芯头空腔在一定的间隙下装配而成的。首先将缸筒芯2、左端芯5、右 端芯6、前成型芯7、后成型芯8放置在底板芯1上，再将水套芯3、挺杆芯4放置在缸筒芯 2中，最后盖上上盖板芯9以固定除底板芯1以外的其它10个芯形成四缸柴油机缸体的铸 型，以待浇注。浇注方式和浇注系统是形成健全铸件的一个关键组成部分，它不仅是形成铁液的 通道，而且还必须注入平稳，具有较好的补缩能力以获得组织健全且致密的铸件。在对四缸发动机缸体的浇注系统设计时采用了底注反雨淋浇注系统以保证充型 平稳和从下至上的顺序凝固方式，在顶部设置冒口来进行补缩。附图1-7列出了四缸柴油机组芯的过程，将柴油机缸体的铸造型分解成十三个型 芯，根据各种型芯的特点分别选用不同的覆模砂利用水平及垂直或专用热芯盒射芯机射制 这十三个型芯，最后将这三个型芯组合成型浇注而得到缸体铸造件。由于是覆模砂芯为干 型芯，铁液在其中流动性较好，可以得到簿壁且优良表面质量的铸件；组芯采用芯头配合定 位，保证了各位置公差精度；采用了反雨淋林浇注系统，充型平稳，形成从下到上的顺序凝 固方式，同时采用上部冒口补缩，彻底消除了铸件中的缩孔、缩松铸造缺陷；由于采用的是 硬型铸造型，冷却速度快，获得的铸件内部组织致密，能够消除砂型铸造时组织缩松而带的 渗漏缺陷；设备及模具投入较少，特别适合于中、小型铸造厂的投资。
权利要求
一种多缸柴油机缸体的铸造方法，其特征在于所述的缸体采用覆膜砂热芯盒进行造型以及制芯，保证机体铸件的铸造精度；并采用组芯造型，将覆膜砂芯通过芯头的配合组合成一个整体进行浇注，保证机体各部位的相对位置精度；最后采用底部反雨淋浇注系统以立浇方式进行浇注，保证铁液充型平稳，形成从下到上顺序凝固，利用顶部冒口补缩，保证产品组织的致密性。
2.根据权利要求1所述的一种多缸柴油机缸体的铸造方法，其特征在于所述的覆膜 砂工艺为采用热塑性酚醛树脂加潜伏性固化剂和润滑剂通过覆膜工艺配制成覆膜砂，当覆 膜砂受热时包覆在砂粒表面的树脂熔融，在乌洛托品分解出的亚甲基的作用下，熔融的树 脂由线性结构迅速转变成不熔融的体型结构，从而使覆膜砂固化成型。
3.根据权利要求2所述的一种多缸柴油机缸体的铸造方法，其特征在于所述的覆膜 砂通过射芯机直接射制砂芯和制作壳芯。
4.根据权利要求1-3任一项权利要求所述的一种多缸柴油机缸体的铸造方法，其特征 在于所述的柴油机缸体包括底板芯(1)、缸筒芯(2)、水套芯(3)、挺杆芯(4)、左端芯(5)、 右端芯(6)、前成型芯(7)、后成型芯(8)、上盖板芯(9)以及冒口芯(10)；所述的缸筒芯(2) 采用壳芯方法制作成壳状芯。
5.根据权利要求4所述的一种多缸柴油机缸体的铸造方法，其特征在于所述的水套 芯(3)和挺杆芯(4)采用高强度低发气量的覆膜砂，而且在其中设置有排气装置。
6.根据权利要求4所述的一种多缸柴油机缸体的铸造方法，其特征在于所述的底板 芯(1)、左端芯(5)、右端芯(6)、前成型芯(7)、后成型芯(8)、上盖板芯(9)以及冒口芯(10) 的外部设置有提高型芯强度的加强筋。
7.根据权利要求5所述的一种多缸柴油机缸体的铸造方法，其特征在于所述的底板 芯(1)、左端芯(5)、右端芯(6)、前成型芯(7)、后成型芯(8)、上盖板芯(9)以及冒口芯(10) 的外部设置有提高型芯强度的加强筋。
全文摘要
本发明公开了一种多缸柴油机缸体的铸造方法，所述的缸体采用覆膜砂热芯盒进行造型以及制芯，保证机体铸件的铸造精度；并采用组芯造型，将覆膜砂芯通过芯头的配合组合成一个整体进行浇注，保证机体各部位的相对位置精度；最后采用底部反雨淋浇注系统以立浇方式进行浇注，保证铁液充型平稳，形成从下到上顺序凝固，利用顶部冒口补缩，保证产品组织的致密性。具有该种特殊结构的多缸柴油机缸体的铸造方法采用覆模砂热芯盒来进行造型以及制芯，从而充分保证机体铸件的铸造精度；采用组芯造型，将覆模砂芯通过芯头的配合组合成一整体进行浇注，从而保证机体各部位的相对位置精度。
文档编号B22C9/24GK101823126SQ20101018059
公开日2010年9月8日 申请日期2010年5月19日 优先权日2010年5月19日
发明者吴文荣, 孙述全, 季亮 申请人:芜湖市金贸流体科技股份有限公司