蠕铁发动机缸盖浇注工艺的制作方法
【专利摘要】本发明涉及金属铸造技术领域，具体涉及一种蠕铁发动机缸盖浇注工艺，包括以下工序，合模预热、加砂硬化、涂料、组箱、备浇注液、浇注、取件，该方案和现有技术相比，将铁砂箱覆砂工艺运用到蠕墨铸铁发动机缸盖铸造中，由于铁砂箱覆砂铸造有刚性的砂型外壳，使得砂型整体强度高、不变形，减少了铸件浇注过程中的变形，并且定位可靠、精度高，同时铸件也更加容易脱模。
【专利说明】
蠕铁发动机缸盖浇注工艺
技术领域
[0001 ]本发明涉及金属铸造技术领域，具体涉及一种蠕铁发动机缸盖浇注工艺。【背景技术】
[0002]蠕墨铸铁，简称蠕铁，是指铸铁液经蠕化处理，使其中的石墨呈蠕虫状与少量球团状。如果蠕化处理过度，蠕墨铸铁就变成球墨铸铁，而蠕化不足就变成灰铸铁。由于蠕虫状石墨的形态介于片状与球状之间，所以蠕墨铸铁的力学性能介于灰铸铁和球墨铸铁之间， 其铸造性能、减振性和导热性都优于球墨铸铁，与灰铸铁相近。由于蠕墨铸铁兼有球墨铸铁和灰铸铁的性能，因此，它具有独特的用途，在钢锭模、汽车发动机、排气管、玻璃模具、柴油机缸盖、制动零件等方面的应用均具有良好的效果。
[0003]缸盖安装在缸体上面，从缸体上部密封气缸并构成燃烧室。由于缸盖经常与高温高压燃气相接触，因此经常承受很大的热负荷和机械负荷，故而铸件的强度、致密性和尺寸精度是衡量发动机缸盖的重要技术指标。常用的蠕铁发动机缸盖为铸造而成，工艺流程主要包括制备浇注模具、制备砂芯模具、模具预热、下芯、制备熔融金属液、成型浇注、冷却开模、切冒口、表面处理、热处理、质检入库。由于现有的模具多为砂型模具，刚性较弱，在浇注时铸件容易发生变形，导致缸盖的毛胚尺寸精度低，致密性不够，进而影响缸盖的强度。
【发明内容】
[0004]本发明意在提供一种蠕铁发动机缸盖浇注工艺，以提高缸盖的尺寸精度和强度。
[0005]本方案中的蠕铁发动机缸盖浇注工艺，包括以下工序:51、合模预热:组装铁砂箱和模具并在中间留有间隙形成覆砂空腔；52、加砂硬化:向步骤S1中所述的覆砂空腔内射入覆膜砂，加热烘干使覆膜砂硬化起膜，形成覆砂层；53、涂料:分开覆膜砂硬化后的模具和铁砂箱，将所述铁砂箱和模具翻转至覆砂层朝上，在所述的覆砂层表面涂上水基石墨涂料，并加热铁砂箱和模具进行预热使水基石墨涂料的水分蒸发；54、组箱:将步骤S3中涂料后的铁砂箱和模具重新组装，中部形成用于浇注的型腔；55、备浇注液:在高温熔炉中制备原铁熔融液，并进行蠕化处理；56、浇注:将步骤S5中蠕化处理后的原铁熔融液加入到步骤S4所述的型腔内进行浇注， 浇注完成后自然冷却；57、取件:打开铁砂箱和模具，取出铸件，清除铁砂箱和模具中的覆膜砂，重复步骤S1。
[0006]有益效果:该方案和现有技术相比，将铁砂箱覆砂工艺运用到蠕墨铸铁发动机缸盖铸造中，由于铁砂箱覆砂铸造有刚性的砂型外壳，使得砂型整体强度高、不变形，减少了铸件浇注过程中的变形，并且定位可靠、精度高，同时铸件也更加容易脱模;在铸造之前对原铁熔融液进行蠕化处理，能够有效提高铸件的导热性，在交变温度条件下产生的热应力较小，且强度较高;通过蠕化处理的铸件不易应力集中，从而其抗热疲劳性能比球铁和灰铸铁都好;在覆砂层上涂加石墨涂料，能够降低铸件的表面粗糙度，同时避免覆膜砂中的杂质进入铸件，影响铸件的整体质量。
[0007]进一步，所述步骤S6中浇注时采用立浇的方式，即浇注时铁砂箱和模具立放;采用立浇的方式，原铁熔融液在自身重力的作用下具有一定的下压力，使浇注的铸件质地更加致密，铸件质量更高。[00〇8] 进一步，所述步骤S2中的覆砂层厚度为3?8mm，可以适应不同尺寸的缸盖。
[0009]进一步，所述步骤S5中的原铁溶液的加热温度为1420?1520°C，蠕墨铸铁加温熔融的温度应该严格控制，温度低于1420°C时，蠕铁的流动性差，影响浇注;温度高于1520°C 时，则会破坏蠕铁的晶体结构。
[0010]进一步，所述步骤S3中的预热温度为180?250°C，当温度低于180°C时，达不到模具的工作温度，会影响铸件的表面质量；当温度高于250°C时，铸件硬化的收缩率降低，带铸件冷却成型时容易出现孔洞情况。
[0011]进一步，所述步骤S2中的烘干温度为150?200°C。温度低于150°C时，烘干效果不够;温度高于200 °C时，容易导致覆砂层比表面过干，而覆砂层内部干燥不充分。【具体实施方式】
[0012]下面通过【具体实施方式】对本发明作进一步详细的说明，该蠕铁发动机缸盖浇注工艺的具体步骤为:步骤一，合模预热，模具具有和铁砂箱内部轮廓相适应的外形，组装铁砂箱和模具并在中间留有间隙形成覆砂空腔，覆砂空腔的厚度控制在3?8_较为适宜，采用天燃气火炉加热铁砂箱和模具进行预热，控制温度在180?250°C为宜；步骤二，加砂硬化:向步骤一中所述的覆砂空腔内射入覆膜砂，射砂过程采用专门的覆砂机进行，加热烘干使覆膜砂硬化起膜，形成覆砂层，加热温度控制在150?200°C适宜。
[0013]步骤三，涂料:分开覆膜砂硬化后的模具和铁砂箱，将所述铁砂箱和模具翻转至覆砂层朝上，采用涂刷在覆砂层表面涂上石墨涂料，并用高压气枪吹去覆砂层表面的灰尘；步骤四，组箱:将步骤三中涂料后的铁砂箱和模具重新组装，中部形成用于浇注的型腔；步骤五，备浇注液:在高温熔炉中制备原铁熔融液，并进行蠕化处理，即在浇注之前加入蠕化剂，如前比较常用的蠕化剂有镁合金、钛合金、稀土等，以制成蠕墨铸铁，加热温度控制在 1420 ?1520°C;步骤六，浇注:将步骤五中蠕化处理后的原铁熔融液加入到步骤四所述的型腔内进行浇注，浇注时将铁砂箱和模具立放，即使缸盖型腔的侧面处于竖直方向，浇注完成后自然冷却；步骤七，取件:打开铁砂箱和模具，取出铸件，清除铁砂箱和模具中的覆膜砂，重复步骤一进行循环操作。
【主权项】
1.一种蠕铁发动机缸盖浇注工艺，其特征在于，包括以下工序:51、合模预热:组装铁砂箱和模具并在中间留有间隙形成覆砂空腔；52、加砂硬化:向步骤S1中所述的覆砂空腔内射入覆膜砂，加热烘干使覆膜砂硬化起 膜，形成覆砂层；53、涂料:分开覆膜砂硬化后的模具和铁砂箱，将所述铁砂箱和模具翻转至覆砂层朝 上，在所述的覆砂层表面涂上水基石墨涂料，并加热铁砂箱和模具进行预热使水基石墨涂 料的水分蒸发；54、组箱:将步骤S3中涂料后的铁砂箱和模具重新组装，中部形成用于浇注的型腔；55、备浇注液:在高温熔炉中制备原铁熔融液，并进行蠕化处理；56、浇注:将步骤S5中蠕化处理后的原铁熔融液加入到步骤S4所述的型腔内进行浇注， 浇注完成后自然冷却；57、取件:打开铁砂箱和模具，取出铸件，清除铁砂箱和模具中的覆膜砂，重复步骤S1。2.根据权利要求1所述的蠕铁发动机缸盖浇注工艺，其特征在于:所述步骤S6中浇注时 采用立浇的方式，即浇注时铁砂箱和模具立放。3.根据权利要求1所述的蠕铁发动机缸盖浇注工艺，其特征在于:所述步骤S2中的覆砂 层厚度为3?8mm。4.根据权利要求2或3所述的蠕铁发动机缸盖浇注工艺，其特征在于:所述步骤S5中的 原铁溶液的加热温度为1420?1520°C。5.根据权利要求4所述的蠕铁发动机缸盖浇注工艺，其特征在于:所述步骤S3中的预热 温度为180?250°C。6.根据权利要求5所述的蠕铁发动机缸盖浇注工艺，其特征在于:所述步骤S2中的烘干 温度为150?200°C。
【文档编号】B22C9/02GK106077470SQ201610732037
【公开日】2016年11月9日
【申请日】2016年8月26日
【发明人】黄党怀
【申请人】重庆新红旗缸盖制造有限公司