一种发动机缸体油道芯的铸造工艺的制作方法

文档序号:11793118阅读:396来源:国知局

技术领域

本发明属于发动机铸造领域,具体是一种发动机缸体油道芯的铸造工艺。



背景技术:

发动机缸体水套、油道内腔均是由砂芯形成,砂芯表面通过涂料进行封闭。由于油道芯都比较小,浇注时又是被铁水所包围,所以,对油道芯的要求是强度高、耐火度高、发气量小。现有的油道芯是方形、较短的结构,采用单种覆膜砂射制成形,该覆膜砂的优点是价格便宜、发气量小。在实际生产中,砂芯经过高温铁水的烘烤,砂粒中的SiO2在870℃时发生转变,由石英转变为鳞石英,体积膨胀。导致砂粒之间的间隙变大,这时如果涂料的封闭性能不好,铁水就会渗入砂粒之间的间隙,造成砂和铁混杂在一起,加上因为内腔结构复杂,抛丸时钢丸无法进入,又没有合适的工具能够伸入内腔进行清理。造成内腔经常会出现脉纹缺陷,这种缺陷会阻碍发动机内腔气液涡流特性,从而影响到发动机的工作性能。大量的研究和长期的铸造实践表明,铸件表面产生脉纹缺陷的根本原因是硅砂在573℃相变膨胀引起的热应力导致砂芯表层开裂,铁液渗入裂纹中所致。脉纹的产生有两个基本条件:一是相变膨胀产生的热应力大于砂芯表面的强度;二是铁液具有足够的流动性。因此,凡是能减少热应力的因素都会减少脉纹的产生,能提高砂芯高温强度及韧性的因素也会减少脉纹的出现,能加速铁液凝固的因素也会减少脉纹的产生。

宝珠砂又名电熔陶粒,是石英砂的高级替代品。宝珠砂具有以下优点:热膨胀系数小,性能可与锆英砂媲美,用其配制型砂,铸件不会产生膨胀缺陷;砂粒为球形,流动性好,易舂实,且透气性好;表面光滑,结构致密,使得粘结剂能均匀覆盖;宝珠砂属中性材料,酸、碱粘结剂均可使用;回用再生性能好,性价比高;与铬铁矿砂、锆英砂相比,其价格只有锆英砂、铬铁矿砂25-50%。同时,因砂粒为球形,其表面积小,故树脂的加入量可减少30-50%,水玻璃的加入量≤4%;并减少了粘结剂所产生的铸造缺陷,提高了铸件的成品率。



技术实现要素:

针对现有技术的不足,本发明提出一种发动机缸体油道芯的铸造工艺。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现:

一种发动机缸体油道芯的铸造工艺,其特征在于,包括以下步骤:

(1)将宝珠砂和原砂加热至20-40℃,置于混砂机混砂10-20秒,将粘结剂加热至25-31℃,在15-20s内加入混砂机混砂60-90秒,粘结剂占宝珠砂和原砂总重量的1.5-2.0%,放入射芯机射头中待用;

(2)合上砂芯模具,芯盒的工作温度为常温条件;

(3)射芯机射砂制芯,射砂压力为3-8bar,射砂时间2-6s,吹入三乙胺固化,固化时间为20-60秒。脱盒取芯,用压缩空气清洗砂芯除去浮砂,得到发动机缸体油道芯。

所述粘结剂为聚异氰酸酯与酚醛树脂按1:1的混合。

所述宝珠砂和原砂的重量比为64-80:20-36。

所述粘结剂占宝珠砂和原砂总重量的1.8%。

所述步骤(3)压缩空气压力为0.4-0.6MPa。

本发明的有益效果:本发明将宝珠砂和原砂按一定比例混合射砂制芯,保持了原砂的特性,克服了原砂膨胀系数大、粘结剂加入量大、发气量大等缺点,减少了树脂的加入量,提高了产品的成品率,油道芯成品紧实度高;本发明射砂制芯无需喷涂涂料即可制造油道芯,减少工序。

具体实施方式

实施例1

一种发动机缸体油道芯的铸造工艺,包括以下步骤:

(1)按重量比64:36称取宝珠砂和原砂,宝珠砂与原砂加热至40℃,置于混砂机混砂15秒,将粘结剂加热至31℃,在18s内加入混砂机混砂90秒,粘结剂占宝珠砂和原砂总重量的2.0%,放入射芯机射头中待用;

(2)合上砂芯模具,芯盒的工作温度为常温条件;

(3)射芯机射砂制芯,射砂压力为8bar,射砂时间2s,吹入三乙胺固化,固化时间为20秒,脱盒取芯,用压力为0.6MPa的压缩空气清洗砂芯除去浮砂,得到发动机缸体油道芯。

实施例2

一种发动机缸体油道芯的铸造工艺,包括以下步骤:

(1)按重量比80:20称取宝珠砂和原砂,宝珠砂与原砂加热至20℃,置于混砂机混砂20秒,将粘结剂加热至25℃,在15s内加入混砂机混砂60秒,粘结剂占宝珠砂和原砂总重量的1.8%,放入射芯机射头中待用;粘结剂为聚异氰酸酯与酚醛树脂按1:1的混合

(2)合上砂芯模具,芯盒的工作温度为常温条件;

(3)射芯机射砂制芯,射砂压力为6bar,射砂时间4s,吹入三乙胺固化,固化时间为40秒,脱盒取芯,用压力为0.4MPa的压缩空气清洗砂芯除去浮砂,得到发动机缸体油道芯。

实施例3

一种发动机缸体油道芯的铸造工艺,包括以下步骤:

(1)按重量比72:28称取宝珠砂和原砂,宝珠砂与原砂加热至30℃,置于混砂机混砂10秒,将粘结剂加热至28℃,在20s内加入混砂机混砂75秒,粘结剂占宝珠砂和原砂总重量的1.5%,放入射芯机射头中待用;

(2)合上砂芯模具,芯盒的工作温度为常温条件;

(3)射芯机射砂制芯,射砂压力为3bar,射砂时间6s,吹入三乙胺固化,固化时间为60秒,脱盒取芯,用压力为0.5MPa的压缩空气清洗砂芯除去浮砂,得到发动机缸体油道芯。

以上内容仅仅是对本发明结构所作的举例和说明,所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代,只要不偏离发明的结构或者超越本权利要求书所定义的范围,均应属于本发明的保护范围。

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