发动机缸体铸件的铸造砂型的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种铸件的铸造砂型，具体涉及一种发动机缸体铸件的铸造砂型。本实用新型提供了一种在浇注时熔体流动更好的发动机缸体铸件的铸造砂型，包括铸件腔、冒口系统和浇注系统，所述浇注系统包括出气口、上直浇道、下直浇道、弯形内浇道、横浇道和矩形内浇道，横浇道与铸件腔底部平齐，矩形内浇道设置在铸件腔底侧面，弯形内浇道设置在铸件中部，所述矩形内浇道和弯形内浇道均与横浇道连通；所述下直浇道一端与上直浇道连通，另一端与横浇道连通。由于采用了弯形内浇道和矩形内浇道向铸件腔的中部和底部浇注，这样既保证了空气的完全排出，也能保证铁液的浇注时间。
【专利说明】发动机缸体铸件的铸造砂型
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及铸件的铸造砂型，具体涉及一种发动机缸体铸件的铸造砂型。
【背景技术】
[0002]我国汽车产业近年来发展迅速，主要汽车企业(集团)2011年年底形成整车产能1841万辆，相应发动机产能已达到年产1671万台。随着社会经济快速发展和人民生活水平不断提高，我国汽车国产化进程不断加快，汽车消费需求旺盛，汽车保有量保持快速增长趋势。2006年至2010年，汽车产量年均增加951万辆；据分析，目前中国的汽车保有量为7000多万辆，到2020年将达到2亿辆，也就是每年将净增1300万辆，考虑到汽车报废等因素，每年净增量将在2000万辆左右。巨大的汽车市场保有量，必将促进汽车发动机缸体市场的大发展。
[0003]缸体是发动机上最关键、最复杂的铸件，其壁厚最薄处往往不到3mm，缸体铸件生产应用最广的仍然是湿型粘土砂，具有成型性能好、能耗低、噪音小、污染少、效率高、运行可靠等优点的静压造型线及气冲造型线使用较为广泛。近年来，国内外造型线制造厂家对造型机的不断改进，先后已出现气冲加压实、气流增益气冲加压实、静压加压实、主动多触头压实、成型挤压等加砂方式，砂型硬度更加均匀化，成为缸体铸件生产首选的造型设备。一些大中型柴油机缸体铸造企业，采用pepset自硬砂工艺和三乙胺冷芯盒工艺,这也是节能低碳的最佳选择。
[0004]发动机的生产、加工、装配是一个复杂且庞大的工程，不仅能创造大量的就业，更能转化为具有我国自主知识产权的技术成果。掌握发动机缸体的生产技术，不仅可以促进发动机的国产化，提高年产量；而且能够为将来国产化生产更大型的系列发动机打下坚实的基础和提供宝贵的经验。因此，大力发展发动机的工业化生产势在必行。
实用新型内容
[0005]本实用新型所要解决的技术问题是提供一种在浇注时熔体流动更好的发动机缸体铸件的铸造砂型。
[0006]本实用新型解决其技术问题所采用的发动机缸体铸件的铸造砂型，包括铸件腔、冒口系统和浇注系统，所述浇注系统包括出气口、上直浇道、下直浇道、弯形内浇道、横浇道和矩形内浇道，横浇道与铸件腔底部平齐，矩形内浇道设置在铸件腔底侧面，弯形内浇道设置在铸件中部，所述矩形内浇道和弯形内浇道均与横浇道连通；所述下直浇道一端与上直浇道连通，另一端与横浇道连通。
[0007]进一步的是，所述浇注系统还包括过滤装置，所述过滤装置设置在下直浇道和上直浇道之间。
[0008]进一步的是，所述上直浇道和下直浇道的截面积之和为Σ直，所述横浇道的截面积为Σ横，所述弯形内浇道和矩形内浇道的截面积之和为Σ内，所述过滤装置的截面积为Σ过，以Σ直为基准，Σ直:Σ横:Σ内:Σ过=1:1?2:1?2:8?9。
[0009]进一步的是，出气口的总的横截面积 > 弯形内浇道和矩形内浇道总的横截面积之和。
[0010]进一步的是，所述冒口系统包括明顶冒口和溢流冒口，明顶冒口设置在铸件腔顶部的厚大部位处，溢流冒口设置在铸件腔侧面并靠近铸件腔顶部。
[0011]进一步的是，所述铸件腔的内壁上涂有一层含麻纤维的涂料层。
[0012]本实用新型的有益效果是:
[0013]1、由于采用了弯形内浇道和矩形内浇道向铸件腔的中部和底部浇注，并且矩形内浇道是低于弯形内浇道的，因此铁液首先主要从矩形内浇道进入铸件腔，铁液由下到上逐渐填充铸件腔，并排除其中空气，随着铁液在铸件腔中的高度升高，矩形内浇道和弯形内浇道中的压强差逐渐减小，弯形内浇道中流出的铁液逐渐增加，从而增大了铁液的流量，快速的完成浇注，既保证了空气的完全排出，也能保证铁液的浇注时间。
[0014]2、为增加铸型的透气效果，防止铸件中形成气孔，本实用新型在常规使用的涂料中专门添加了含有增加材料透气性的麻纤维，大大提高了涂料的透气性，使得铁液在充型过程中的气体可顺利经涂层及型砂而排除型外，从而减小型腔内的气压，使铁液流通顺畅无阻，解决了传统方法铸造大型发动机缸体铸件时由于透气性差所带来的铸件缺陷问题。
【专利附图】
【附图说明】
[0015]图1是采用本实用新型发动机缸体铸件的铸造方法的浇注装置的正等侧视图；
[0016]图2是采用本实用新型浇注装置的右视结构示意图；
[0017]图3是采用本实用新型浇注装置的正视结构示意图。
[0018]图中零部件、部位及编号:1、缸体底侧面；2、矩形内浇道；3、横浇道；4、弯形内浇道；5、下直浇道；6、铸件腔；7、过滤装置；8、上直浇道；9、出气口 ；10、明顶冒口 ；11、铸件上部的侧面；12、溢流冒口 ；13、铸件中部。
【具体实施方式】
[0019]下面结合附图对本实用新型作进一步说明。
[0020]本实用新型的砂型结构如图1、图2和图3所示，包括铸件腔6、冒口系统和浇注系统，所述浇注系统包括出气口 9、上直浇道8、下直浇道5、弯形内浇道4、横浇道3和矩形内浇道2，横浇道3与铸件腔6底部平齐，矩形内浇道2设置在铸件腔6底侧面，弯形内浇道4设置在铸件腔6中部，所述矩形内浇道2和弯形内浇道4均与横浇道3连通；所述下直浇道5 一端与上直浇道8连通，另一端与横浇道3连通。下直浇道5设在中间两个弯形内浇道4和横浇道3的中间。本实用新型采用采用侧底注式浇注系统，即同时利用弯形内浇道4和矩形内浇道2对铸件的中部和底部供料浇注。在浇注时，铁液从上直浇道8中进入，然后流入到下直浇道5中，再进入到横浇道3中，铁液沿条状的横浇道3分散后进入矩形内浇道2和弯形内浇道4中，矩形内浇道2和弯形内浇道4均设置有多个，由于矩形内浇道2是低于弯形内浇道4的，因此铁液首先主要从矩形内浇道2进入铸件腔6，铁液由下到上逐渐填充铸件腔6，并排除其中空气，随着铁液在铸件腔6中的高度升高，矩形内浇道2和弯形内浇道4中的压强差逐渐减小，弯形内浇道4中流出的铁液逐渐增加，从而增大了铁液的流量，快速的完成浇注，既保证了空气的完全排出，也能保证铁液的浇注时间。
[0021]所述浇注系统还包括过滤装置7，所述过滤装置7设置在下直浇道5和上直浇道8之间；所述上直浇道8和下直浇道5的截面积之和为Σ直，所述横浇道3的截面积为Σ横，所述弯形内浇道4和矩形内浇道2的截面积之和为Σ内，所述过滤装置7的截面积为Σ过，以Σ直为基准，Σ直:Σ横:Σ内:Σ过=1:1?2:1?2:8?9。在铸造中，统一用截面积比例来反映铁水的流速及平稳性，例如本实用新型中各浇道截面比例反映出本浇注系统为开放式浇注系统，阻流截面在直浇道上口。本浇注系统的各组元开放比例较大，在金属液充满浇注系统时，呈无压流动状态；充型平稳，对型腔冲刷力小，且挡渣能力强。
[0022]为了获得良好的排气效果和补偿收缩，出气口 9的总的横截面积>弯形内浇道4和矩形内浇道2总的横截面积之和；所述冒口系统包括明顶冒口 10和溢流冒口，明顶冒口10设置在铸件腔6顶部的厚大部位处，溢流冒口 12设置在铸件腔6侧面并靠近铸件腔6顶部。
[0023]由于IS0M0L800涂料悬浮稳定性好；具有优良的触变性和流平性；涂刷无刷痕，涂层牢固，发气量低；易于点燃，燃烧值高；抗粘砂性好，铸件表面光洁。且涂料在燃烧过程中可以烘干砂型，降低砂的含水量。从而解决了铸造大型发动机缸体铸件时由于透气性差及砂的含水量高所带来的铸造缺陷。所以本专利所用涂料为福士科IS0M0L800及成都科深TS141复合型醇基铸造涂料。其中，涂刷于型芯和砂型上的涂料中含有按涂料重量计为0.2?1.5%的麻纤维。
[0024]本实用新型还使用了自行研制的砂芯精确定位技术。由于本发动机缸体铸件形状复杂，造型过程中使用的砂芯众多，坭芯的定位是整个造型过程中最关键的环节，坭芯定位的准确性直接关系到铸件的尺寸精度。如果定位产生一定偏差，则会造成铸件的尺寸精度不能达到使用要求，从而导致产品报废。为保证众多砂芯的精确定位，本实用新型采用了一种自行研制的砂芯精确定位技术，即在砂芯装配前在型腔的主要位置设置一定位杆，便可确保使用砂芯的精准定位，从而有效提升缸体铸件的尺寸精度。
【权利要求】
1.发动机缸体铸件的铸造砂型，包括铸件腔￠)、冒口系统和浇注系统，其特征在于:所述浇注系统包括出气口(9)、上直浇道(8)、下直浇道(5)、弯形内浇道(4)、横浇道(3)和矩形内浇道(2)，横浇道(3)与铸件腔(6)底部平齐，矩形内浇道(2)设置在铸件腔(6)底侧面，弯形内浇道(4)设置在铸件中部，所述矩形内浇道(2)和弯形内浇道(4)均与横浇道(3)连通；所述下直浇道(5)—端与上直浇道(8)连通，另一端与横浇道(3)连通。
2.如权利要求1所述的发动机缸体铸件的铸造砂型，其特征在于:所述浇注系统还包括过滤装置(7)，所述过滤装置(7)设置在下直浇道(5)和上直浇道(8)之间。
3.如权利要求2所述的发动机缸体铸件的铸造砂型，其特征在于:所述上直浇道(8)和下直浇道(5)的截面积之和为Σ直，所述横浇道(3)的截面积为Σ横，所述弯形内浇道(4)和矩形内浇道(2)的截面积之和为Σ内，所述过滤装置(7)的截面积为Σ过，以Σ直为基准，Σ直:Σ横:Σ内:Σ过=I: I?2: I?2: 8?9。
4.如权利要求1所述的发动机缸体铸件的铸造砂型，其特征在于:出气口(9)的总的横截面积>弯形内浇道⑷和矩形内浇道⑵总的横截面积之和。
5.如权利要求1所述的发动机缸体铸件的铸造砂型，其特征在于:所述冒口系统包括明顶冒口(10)和溢流冒口(12)，明顶冒口(10)设置在铸件腔(6)顶部的厚大部位处，溢流冒口(12)设置在铸件腔(6)侧面并靠近铸件腔(6)顶部。
6.如权利要求1所述的发动机缸体铸件的铸造砂型，其特征在于:所述铸件腔(6)的内壁上涂有一层含麻纤维的涂料层。
【文档编号】B22C3/00GK203992244SQ201420214899
【公开日】2014年12月10日 申请日期:2014年4月29日 优先权日:2014年4月29日
【发明者】王康生, 赵伟, 杨春黎, 汪朝志, 杨刚, 杨屹 申请人:四川省宜宾普什铸造有限公司