[发明专利]一种多缸一盖发动机气缸盖铸造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种多缸一盖发动机气缸盖铸造方法，尤其是多缸柴油发动机的四气门多缸一盖气缸盖铸造方法。

背景技术

发动机缸盖是发动机的重要组成部件，特别是对于柴油发动机来说，四气门缸盖铸件是最难制造的。该铸件长宽比例悬殊，内腔壁厚较薄，且底面厚和顶面薄构成壁厚不均匀，水腔结构复杂，很多地方靠很薄的砂连起来的，砂芯易变形，生产出来的铸件容易弯曲变形，加工余量不均匀。例如设计加工余量为4mm时，铸出的铸件加工余量较大的有6～7mm，较小的不到1mm。铸出来的铸件形状尺寸偏差大，进排气道凸台高度相差有2mm左右，需要在气道试验台架上打磨修正，生产效率低。整机一致性差，加工铸件时刀具损耗多，制造成本增加。

《现代铸造》2005年第4期P54～56“采用反变形提高6110柴油机发动机缸盖气道位置精度”一文中，采用楔形垫块或相对2、5缸位置1、6缸(两端)上提3、4缸(中间)下沉的模具结构，以校正铸造产生的变形量。其前一种方法由于各砂芯之间的配合出现困难，降低了定位的可靠性，增加了砂芯的变形性，增加了产品其它方面结构缺陷的可能性。后一种方法可能增加了旋转的缺陷。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供一种多缸一盖发动机气缸盖的反变形量铸造方法，以减少铸件变形量，从而保证了铸件的质量，降低制造成本。

本发明多缸一盖发动机缸盖铸造方法采用反变形量铸造方法，包括铸造模具形状反变形量的设计和砂芯之间的安装结构。铸造模具的反变形量设计为将模具形成产品底部和顶部形状的部分设计成宽口“V”形的形状，为呈底面凸、顶面凹形状，宽口“V”形反变形量设计的起点是以模具纵向长度的中心点为最高点，向模具纵向长度起始两端边缘形成的斜坡面为最低终点设计，且以中心点突起高于起始两端边缘高度为1～3mm，该值为反变形设计的工艺补正量。

本发明多缸一盖发动机缸盖铸造方法采用反变形量铸造方法中，宽口“V”形反变形量的“V”形结构形成的斜坡面为直面或弧形面，优选为直面。

本发明多缸一盖发动机缸盖反变形量的铸造工艺方法中，砂芯之间应准确配合安装和组芯。砂芯从上至下依次包括顶面砂芯，上水套砂芯，下水套砂芯，气道砂芯和底盘砂芯。为了方便砂芯的安装，确保砂芯之间配合准确，防止砂芯错位及变形，互相配合的砂芯芯头部分采用平面配合，优选采用大平面配合，其它部分采用宽口“V”形配合。为了使得砂芯定位更加准确，在相互配合的砂芯和砂芯之间使用8～10个定位榫头定位，榫头分布在砂芯芯头上。

本发明反变形量铸造工艺方法具有以下优点：

(1)加工余量均匀，控制在3.5～4.5mm，铸件形状准确性高，废品率降低。

(2)对于局部变形大的部位，可采用局部反变形铸造工艺方法。

(3)进排气道凸台高度相差控制在±0.035mm范围之内，降低在气道试验台架上气道凸台高度的打磨修正，降低了进排气道参数一致性的偏差，提高了气道参数准确性，降低了制造成本。

(4)铸件加工余量均匀，加工刀具损耗降低，生产成本降低。

(5)砂芯定位准确，确保铸件形状尺寸偏差小。

(6)模具制作成本不变，铸造组芯工序及时间不变。

(7)在模具设计中应用UG三维软件进行整体三维的铸造工艺设计和砂芯组装，保证模具准确。

附图说明

图1是本发明四气门缸盖铸件铸造工艺反变形量示意图。

图2是本发明四气门缸盖顶面芯盒形状立体示意图。

图3是本发明四气门缸盖上水套芯盒形状立体示意图。

图4是本发明四气门缸盖所有砂芯的定位立体示意图。

图5是本发明四气门缸盖砂芯装配总立体视图。

图6是采用本发明铸造后的缸盖铸件外观示意图。

其中：1-定位结构；2-双点划线范围内变形区域；3-反变形的起点；4-反变形的终点；5-砂芯芯头；6-芯盒分型面；7-内圈区域“V”形配合；8-顶面砂芯与上水套砂芯定位榫头；9-上水套砂芯与下水套砂芯的定位榫头；10-外圈区域的芯头配合采用大平面配合；11-下水套砂芯与底盘砂芯的定位榫头；12-顶面砂芯；13-上水套砂芯；14-下水套砂芯；15-底盘砂芯；16-气道砂芯；17-铸出的铸件轮廓线；18-阴影区域“V”变形补正量；19-模具铸件轮廓线。

具体实施方式