专利名称：蠕墨铸铁铸件的铸造方法
技术领域：
本发明涉及一种蠕墨铸铁铸件铸造工艺方法，特别是发动机缸盖铸件 蠕墨铸铁铸造工艺，尤其是重型发动机缸盖蠕墨铸铁铸造工艺方法。
背景技术：
蠕墨铸铁是指其石墨大部分呈蠕虫状，部分呈球状的一种铸铁，其组 织和性能处于球墨铸铁和灰铸铁之间，具有良好的综合性能。在实际生产中，使用蠕墨铸铁生产铸件时，容易出现缩松缩孔等缺陷， 难以得到质量合格的铸件产品。因此，蠕墨铸铁铸件的应用受到严重限制， 更难应用于结构复杂、性能要求很高的发动机缸盖的铸造过程，尤其是在 重型发动机缸盖铸造过程无法成功应用。发动机缸盖是发动机的重要构件，其结构复杂，性能要求高，属于薄 壁、高强的复杂铸件，工作时承受的机械热应力很高。要求材质具有良好 的力学性能、热疲劳性能、铸造性能和气密性。特别是重型发动机缸盖(如6M系列缸盖)，上述性能要求更为严格。使用蠕墨铸4^材料铸造发动机缸盖虽然可以提高产品的性能,但是在 实际生产过程中，产品的成品率很低。主要问题在于缸盖渗漏严重，在 导杆孔、螺栓过钉孔等热节处(这些孔均为加工孔)易产生缩松、缩孔缺陷，
这些加工孔经加工后，铸壁有孩t孔穿透造成渗漏，导致产品净艮废。2003年05期《现代铸铁》P34 ~ 38的一篇文章"车用柴油机蠕墨铸 铁釭盖铸造工艺探讨"中介绍了 一种发动机缸盖铸件蠕墨铸铁的生产工 艺，采用了压边冒口、顶注这样的一种工艺，P争^f氐了废品率。该铸造工艺 主要用于6110、 4110等柴油发动机缸盖的铸造，如直接用于重型柴油发 动机缸盖铸造，由于热节处的气缩孔等问题不能解决，产品的废品率仍很 高。重型发动机缸盖(如6M系列缸盖)结构比较复杂，在喷油器孔、过 钉孔、气门导杆孔等重要位置都存在热节，这些位置对铸件要求很高，如 果仍然采用现有的铸造工艺方法，就会造成大量的废品。发明内容针对现有技术蠕墨铸铁铸件铸造工艺的不足，本发明提供一种提高产 品成品率的铸造工艺。特别是针对不适宜铸造蠕墨铸铁重型发动机缸盖的 不足，提供一种重型发动机缸盖蠕墨铸铁铸件的铸造方法，产品质量和产 品成品率高，可以进行批量生产。本发明蠕墨铸铁铸件铸造工艺，在现有铸造工艺基础上，综合运用 "顶注"、"压边浇注"、"保温冒口，，和"随形空心冷铁"等多种铸造工艺。 随形空心冷铁为圓柱筒形冷铁,设置在砂芯中对应铸件上要求具有的孔洞中。在上述工艺基础上，可以进一步采用"侧浇"铸造工艺，即将铸件侧 立放置进行浇注，以提高生产效率。随形空心冷铁的尺寸并不一定需一致， 可以根据需要补缩的位置结构确定，随形空心冷铁的壁厚一般为 0.5 5mm，材料与铸件材料相同，经过铸造，随形空心冷铁最终与铸造过
程的铁水融合。"保温冒口"设置在易产生缩松缺陷的位置。本发明重型发动机缸盖蠕墨铸铁铸件铸造工艺，在现有铸造工艺基础 上，综合运用"侧浇"、"顶注"、"压边浇注"、"保温冒口"和"随形空心 冷铁"等多种铸造工艺。随形空心冷铁设置在砂芯总成中对应的螺栓孔中 和易出现缩孔缩松的气门导杆孔、过钉孔、喷油器孔等中。随形空心冷铁材料采用与发动机缸盖铸件相同的材料，随形空心冷铁 的内径和长度一般与存在热节处的螺栓孔、气门导杆孔、过钉孔、喷油器孔等相适应，随形空心冷铁的壁厚一般为0.5~5mm，经过铸造，随形空 心冷铁最终与铸造过程的铁水融合，随形空心冷铁起到消除热节和保护铸 件重要位置不至于漏气的作用。随形空心冷铁的优势在于1、它是空心的，不影响对螺栓孔、气门 导杆孔等铸件上的孔洞进行加工。2、它起到冷铁的作用，使铸件热节部 位首先凝固，减少热节的影响，降低缩孔缩松废品率。3、它起到防止漏 水的作用，此空心冷^l同时也是一个保护套，能够有效防止铸件加工后漏水漏气o侧浇的优势在于限于设备、砂箱的限制，采取平浇时一箱只有3件， 采取侧浇一箱可以放6件，极大的提高了劳动生产率，降低了控制成本。 采取冒口顶注的优势通过冒口顶注有利于补缩，而且不但不会妨碍 排气，不会巻入气体，由于可以提高铸件顶面温度，反而可以防止铸件顶 面温度偏低凝固结皮过早而导致顶部气孔等问题。与现有技术相比，本发明铸造工艺具有如下有益效果 1 、有效解决重型柴油机发动机(如6M系列)缸盖蠕墨铸铁铸件的 废品率高的问题，成功实现蠕墨铸铁在重型发动机缸盖工艺批量生产；
2、 可以在原有结构上改进，改动量小，操作方Y更；3、 整个工艺操作过程比较简单，对原有生产流程影响很小；4、 本发明铸造工艺方法可以适用于多种具有孔洞结构蠕墨铸铁铸 件的铸造过程。
图l是本发明缸盖铸件的铸造工艺示意图； 图2是本发明缸盖铸造结构简图。 结合附图在其上标记以下附图标记1-随形空心冷4失；2H呆温冒口； 3-滤网；4-压边顶浇口； 5-侧浇方式； 6-浇口及直浇道；7-上型；8-下型；9-随形空心冷^^剖面。
具体实施方式
本发明工艺在设计浇注系统时，按照侧浇、压边浇注等工艺对模具进 行修改。发动机缸盖铸造工艺采用侧浇工艺，即将铸件侧立放置进行浇注， 侧浇可以便于布置浇注系统， 一箱可以放六件模具，提高了生产率。采用铸件侧浇工艺5和顶浇工艺，在砂芯上作出压边浇口 4。顶浇工 艺能够很好的提高补缩效果，而且不但不会妨碍排气，不会巻入气体，由 于可以提高铸件顶面温度，反而可以防止铸件顶面温度偏低凝固结皮过早 而导致顶部气孔等问题。在压边浇口的正上方适宜位置放置保温冒口 2(也称为发热冒口)，使 保温冒口的铁水能够直接对铸件进行补缩，此保温冒口温度比较高，补缩 效果很好。保温冒口在模具造型时设置在上型内，保温冒口的尺寸为外径 ①60mm ①120mm,内径①30mm ~①90mm，高度50mm ~ 130,。
在砂芯总成中对应的螺栓孔中放入随形空心冷铁，在易出现缩孔缩松 的气门导杆孔中、过钉孔中和喷油器孔中放入随形空心冷铁。随形空心冷 铁的尺寸并不一定需一致，可以根据需要补缩的位置确定。浇注系统设置完毕后，合箱浇注，采用正常的浇注温度和浇注速度， 按照本领域常规的方法进行浇注即可完成最终的铸造过程。浇注时一般在 直浇道末端设置过滤网，滤除铁水中的杂质，提高铸件产品质量。冷却后 开箱，最终得到铸件成品。本发明工艺通过反复验证，已经得到良好的效果，铸件废品率控制在8%左右，实现了产品批量生产。本发明铸造工艺适宜于重型柴油机发动机蠕墨铸铁发动机缸盖的生 产，并可以根据实际情况进行调整，推广应用于其他机型，也可以推广应 用于其它产品。
权利要求
1、一种蠕墨铸铁铸件铸造方法，其特征在于综合运用包括顶注、压边浇注、保温冒口和随形空心冷铁的铸造工艺，其中所述的随形空心冷铁为圆柱筒形冷铁，设置在砂芯中对应铸件上要求具有的孔洞中。
2、 按照权利要求1所述的铸造方法，其特征在于所述的铸造工艺 包括侧浇铸造工艺，将铸件侧立放置进行浇注。
3、 按照权利要求1或2所述的铸造方法，其特征在于所述的随形 空心冷铁的尺寸根据需要补缩的位置结构确定，随形空心冷铁的壁厚为 0.5 5mm,材料与铸件材料相同，经过铸造，随形空心冷铁最终与铸造过 程的铁水融合。
4、 按照权利要求1所述的铸造方法，其特征在于所述的保温冒口 设置在易产生缩松缺陷的位置。
5、 一种重型发动机缸盖蠕墨铸铁铸件铸造方法，其特征在于综合运 用包括侧浇、顶注、压边浇注、保温冒口和随形空心冷铁的铸造工艺，所 述的随形空心冷铁设置在砂芯总成中对应的螺栓孔中和易出现缩孔缩松 的气门导杆孔、过钉孔和喷油器孔中。
6、 按照权利要求5所迷的铸造方法，其特征在于所述的随形空心 冷铁材料与发动机缸盖铸件相同，随形空心冷铁的内径和长度与存在热节处的螺栓孔、气门导杆孔、过钉孔和喷油器孔相适应，随形空心冷铁的壁 厚为0.5 5mm,经过铸造，随形空心冷铁最终与铸造过程的铁水融合。
7、 按照权利要求5或6所述的铸造方法，其特征在于所述的侧浇 为将铸件侧立放置进行浇注，侧浇布置浇注系统后一箱放置六件模具。
8、 按照权利要求5或6所述的铸造方法，其特征在于在压边浇口的正上方适宜位置放置保温冒口 。
9、 按照权利要求8所述的铸造方法，其特征在于所述的保温冒口 在模具造型时设置在上型内，保温冒口的尺寸为外径O)60mm ~ (D120咖， 内径cp30mm ①90mm,高度50mm ~ 130mm。
10、 按照权利要求5所述的铸造方法，其特征在于在直浇道末端设 置过滤网，滤除铁水中的杂质。
全文摘要
本说明书涉及一种蠕墨铸铁铸件铸造方法，特别是重型发动机缸盖蠕墨铸铁铸造工艺方法。本发明铸造方法综合运用“侧浇”、“顶注”、“压边浇注”、“保温冒口”、“随形空心冷铁”等多种铸造工艺，将其有机结合在一起，有效降低缩松缩孔等缺陷，降低综合废品率，最终可以达到批量生产蠕墨铸铁发动机缸盖的目的。本发明铸造工艺可以根据实际情况进行调整，推广应用到其他机型的产品。
文档编号B22D15/00GK101130206SQ20061011165
公开日2008年2月27日 申请日期2006年8月21日 优先权日2006年8月21日
发明者宁科明, 李新民, 童思艺, 贾树胜, 黄进达 申请人:广西玉柴机器股份有限公司