发动机缸体冷芯盒及铸造方法与流程

本发明涉及缸体铸造领域，尤其涉及发动机缸体结构设计领域。

背景技术：

发动机缸体进气侧结构复杂，含有无压油道和冷却水道，工艺上需要手动下一个油道砂芯和一个水道砂芯。在采用现有的常用冷芯盒进行缸体铸造时，将缸体的进气侧放置在砂型的上型面，缸体铁水浇铸过程中，上型面由于结构复杂，铁水流动阻力大、流程长，铁水热损失大，即便采用较高温度的铁水进行快速浇铸，也难以完全避免油道和水道外壁出现冷隔和气孔的缺陷。冷隔、气孔内废和外废比例高，经济效益差。

故，需要一种新的技术方案以解决上述问题。

技术实现要素：

本发明针对现有冷芯盒进行缸体铸造工艺中所出现的冷隔、气孔缺陷，发明提供一种新的冷芯盒方案，能够解决发动机缸体进气侧冷隔、气孔缺陷。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种发动机缸体冷芯盒，包括上芯盒及下芯盒，其中上芯盒具有面对下芯盒的上型面，下芯盒具有面对上芯盒的下型面，所述下型面内包括水道砂芯及油道砂芯；所述下芯盒为进气侧，上芯盒为排气侧。

相对于现有技术，由于水道砂芯及油道砂芯的结构复杂，故本发明将缸体结构复杂的进气侧布置在砂型的下型面，结构简单的排气侧布置在砂型的上型面。缸体铁水浇铸过程中，上下型面整体温度场分布情况是，下型面温度场远远高于上型面。下型面缸体进气侧虽然结构复杂，但温度场高，铁水中气体轻，只会上浮，因此进气侧冷隔、气孔缺陷从根本上得到解决。上型面由于结构简单，铁水流动阻力小，流程短，铁水热损失小，缸体排气侧气孔、冷隔风险很低。

而本发明还提供一种上述发动机缸体冷芯盒的铸造方法的技术方案：铁水的浇铸温度需控制在1425℃至1435℃，浇铸时间9s以内。

该铸造方法的技术方案中将铁水的浇铸温度需控制在1425℃至1435℃，浇铸时间9s以内能够形成高温快浇，能够最大程度上降低缸体的铸造缺陷。

附图说明

图1是本发明中下芯盒的俯视图，并展示出下型面。

图2是本发明中上芯盒的仰视图，并展示出上型面。

图3是下芯盒中的水道砂芯立体图。

图4是下芯盒中的油道砂芯立体图。

具体实施方式

下面结合实施例和附图对本发明作更进一步的说明。

如图1及图2所示，本发明公开的发动机缸体冷芯盒，包括上芯盒1及下芯盒2。并且，在本实施方式中，所述下芯盒1为进气侧，上芯盒2为排气侧。其中上芯盒1具有面对下芯盒2的上型面3，下芯盒2具有面对上芯盒1的下型面4。所述下型面4内包括水道砂芯5及油道砂芯6。本发明将缸体结构复杂的进气侧布置在砂型的下型面，结构简单的排气侧布置在砂型的上型面。缸体铁水浇铸过程中，上下型面整体温度场分布情况是，下型面温度场远远高于上型面。下型面缸体进气侧虽然结构复杂，但温度场高，铁水中气体轻，只会上浮，因此进气侧冷隔、气孔缺陷从根本上得到解决。上型面由于结构简单，铁水流动阻力小，流程短，铁水热损失小，缸体排气侧气孔、冷隔风险很低。

在本实施方式中，结构简单的缸体排气侧布置在砂型上型面，冒口工艺相对简单，只需在所述上芯盒1的最高处和上芯盒1缸盖面布置压边冒口即能方便气体和冷铁水溢出。

而进一步的，由于水道砂芯和油道砂芯放置在砂型的下型面，缸体在铁水浇铸过程中，砂型的下型面温度场高于上型面，水道砂芯5和油油道砂芯6由于温度高所导致的砂芯变形、断裂、砂芯烧结风险变大，由于水道砂芯5和油道砂芯6本身比较粗壮，正常情况下使用石英砂即可，也可以通过用宝珠砂替代石英砂制作水道砂芯5和油道砂芯6，提升砂芯强，降低上述风险。

另外本发明中提供的使用上述冷芯盒的铸造方法的实施方式，对于砂型水平浇铸工艺来说，薄壁复杂发动机气缸体，浇铸工艺要求必须高温快浇，在本实施方式中，浇铸温度需控制在1425℃至1435℃，浇铸时间9s以内，能够最大程度上降低缸体的铸造缺陷。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出：对于本技术领域的技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。