一种金属型重力铸造方法以及铸造模具与流程

本发明属于铸造领域，具体是指一种金属型重力铸造方法以及铸造模具。

背景技术：

随着汽车产业的发展，汽车发动机缸盖罩对于降低发动机噪声和成本质量的要求越来越高，开发低成本高质量及具有降噪效果的汽车发动机缸盖罩已成为国内外制造行业关注的热点，汽车发动机整体铝合金集成缸盖罩零部件的核心制造实现国产化已迫在眉睫。目前该产品存在技术难点，由于铸件壁厚较薄，形态结构复杂，砂芯数量多，前后端模为动模抽芯，砂芯定位有一定的高难度，缸盖罩易产生疏松、冷隔、错位、渗透现象。

技术实现要素：

本发明的目的在于：克服现有技术上述缺陷，提供一种金属型重力铸造方法以及铸造模具。

本发明通过下述技术方案实现：

一种金属型重力铸造模具，包括金属铸型本体、左侧模、右侧模、前端模、后端模和底模，所述金属铸型本体的型腔内放置有气道砂芯和油道砂芯，所述金属型重力铸造模具设有尺寸定位点，通过尺寸定位点将气道砂芯以及油道砂芯在型腔内准确定位，所述尺寸定位点的型态通过数控加工中心加工成型。

作为一种优选的方式，所述尺寸定位点设计与底模上。

作为一种优选的方式，所述尺寸定位点的型态可以为方形、T型、椭圆或者喇叭型。

作为一种优选的方式，所述金属型重力铸造模具设有排气抽风系统，所述前端模和后端模的抽芯轴均采用H13钢制成，所述左侧模、右侧模和底模均设有水冷却装置，所述底模设有顶芯板。

作为一种优选的方式，所述金属型重力铸造模具采用中注式浇注系统，所述中注式浇注系统包括外浇口、横浇道和内浇道。

作为一种优选的方式，所述金属型重力铸造模具浇道的顶端设有过滤网。

作为一种优选的方式，所述过滤网为硅酸铝纤维编织网。

作为一种优选的方式，所述过滤网的网孔口径为2.0mmx2.0mm。

本发明包括以下工艺过程：

（一）制芯：制作砂芯，砂芯包括油道砂芯、气道砂芯和冒口砂芯；

（二）预热：将铸造模具预热至220-250℃，吹净型腔，并喷涂涂料；

（三）下芯：将油道砂芯和气道砂芯放入型腔内，并通过尺寸定位点进行固定；

（四）前端模和后端模合型：首先将左侧模和右侧模合型，合型完成后再打开左侧模和右侧模，然后将前端模和后端模合型；

（五）组装冒口砂芯：将冒口砂芯组装至金属型重力铸造模具上，然后吹净型腔，再将左侧模和右侧模合型，合型完成后等待浇注；

（六）浇注：将金属液通过浇包在外浇口处进行浇注，保持外浇口处于充满状态，不可中断流速，直到冒口砂芯充满为止；

（七）凝固取件：等待金属液完全凝固后，通过顶芯板取出铸件。

本发明与现有技术相比，具有以下优点及有益效果：

（1）本发明砂芯与金属铸型通过尺寸定位点相互扣紧，铝水充型时金属铸型遇高温与砂芯相吻合，避免了砂芯偏移，振动、错动导致的内壁尺寸超差质量现象，有利于形成结构复杂的铸件，保证产品内部的质量；

（2）本发明无需人工监控，通过机械半自动化的运行即可完成铸件铸造模具制壳，降低了铸件生产过程中的人力成本，有利于企业自身收益的增长；

（3）本发明操作简单，工作人员经过简单培训后即可独立操作，且装置的可靠性好，实用性强，基本上不会发生故障。

附图说明

图1为本发明的俯视图。

图2为本发明的侧视图。

其中：1—右侧模，2—外浇口，3—左侧模，4—后端模，5—顶芯板。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步地详细说明，但本发明的实施方式不限于此。

参见图1、图2，一种金属型重力铸造模具，包括金属铸型本体、左侧模3、右侧模1、前端模、后端模4和底模，所述金属铸型本体的型腔内放置有气道砂芯和油道砂芯，所述金属型重力铸造模具设有尺寸定位点，通过尺寸定位点将气道砂芯以及油道砂芯在型腔内准确定位，所述尺寸定位点的型态通过数控加工中心加工成型。

本发明的尺寸定位点采用CAE仿真模拟动态分析技术进行设计，并通过数控加工中心加工成型。尺寸定位点的型态可以为方形、T型、椭圆或者喇叭型。通过此种设置，可使砂芯与金属铸型通过尺寸定位点相互扣紧，砂芯包括气道砂芯和油道砂芯，铝水充型时金属铸型遇高温与砂芯相吻合，避免了砂芯偏移，松动、错动导致的内壁尺寸超差质量现象，有利于形成结构复杂的铸件，保证产品内部的质量。

作为一种优选的方式，所述尺寸定位点设计与底模上，通过此种设置，可保障产品的尺寸精度。

作为一种优选的方式，所述金属型重力铸造模具设有排气抽风系统，所述前端模和后端模4的抽芯轴均采用H13钢制成，所述左侧模3、右侧模1和底模均设有水冷却装置，所述底模设有顶芯板5。通过排气抽风系统，可将铸造过程中砂芯产生的气体以及油烟排出。抽芯轴采用H13刚制成，其强度和耐磨性能要比普通钢要高30%以上，H13钢经过特殊的热处理工艺，材料经久耐用，可使用15万-20万次。通过水冷却系统装置，可进行控制自动调节阀水冷却，以保证在指定的控制下模具温度在260℃±20℃。

作为一种优选的方式，所述金属型重力铸造模具采用中注式浇注系统，所述中注式浇注系统包括外浇口2、横浇道和内浇道。中注式浇注系统综合了底注式或顶注式的系统的优点，改善了补缩条件，充型平稳；又有利于排气，能方便的实现自下而上的顺序凝固；可使冒口充分补缩铸件，减少产品夹渣、气孔、疏松等缺陷，以确保铸件的质量。此外，中注式浇注系统结构简单紧凑，有利于提高铸型面积的利用率及方便造型从铸件上清除掉。

作为一种优选的方式，所述金属型重力铸造模具浇道的顶端设有过滤网。过滤网优选为硅酸铝纤维编织网。作为优选，过滤网的网孔口径为2.0mmx2.0mm。通过此种设置，可以使外浇口2处于充满状态，避免外来气体卷入，同时减少冷隔、夹渣等缺陷的现象。

本发明的具体工艺过程如下：

(一）制芯：制作砂芯，砂芯包括油道砂芯、气道砂芯和冒口砂芯；

(二）预热：将铸造模具预热至220-250℃，吹净型腔，并喷涂涂料；

(三）下芯：将油道砂芯和气道砂芯放入型腔内，并通过尺寸定位点进行固定；

(四）前端模和后端模4合型：首先将左侧模3和右侧模1合型，合型完成后再打开左侧模3和右侧模1，然后将前端模和后端模4合型；

(五）组装冒口砂芯：将冒口砂芯组装至金属型重力铸造模具上，然后吹净型腔，再将左侧模3和右侧模1合型，合型完成后等待浇注；

(六）浇注：将金属液通过浇包在外浇口2处进行浇注，保持外浇口2处于充满状态，不可中断流速，直到冒口砂芯充满为止；

(七）凝固取件：等待金属液完全凝固后，通过顶芯板5取出铸件。

本发明改变了国内外采用的消失模及砂型铸造工艺，原工艺班产量（8小时/班 40件），生产效率底，质量成本高，采用本发明工艺后班产量（8小时/班 60件），生产效率得到了成倍提升，而且稳定了产品质量，降低了生产成本，可实现机械半自动化。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明做任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化，均落入本发明的保护范围。