[发明专利]船用柴油机排气阀阀壳铸件的铸造模及所述阀壳的铸造工艺

说明书

技术领域

本发明涉及铸造工艺，具体涉及一种船用柴油机排气阀阀壳铸件的铸造模及所述阀壳的铸造工艺。

背景技术

所述船用柴油机排气阀阀壳，是其体积为φ152×高352mm，重达32Kg的铸钢件。它是所述柴油机排气阀的重要零件。在工业生产上，所述阀壳毛坯铸件，一般采用低碳铬合金钢浇铸成型。所述材料的化学成份是：C0.12~0.17，Si0.30~0.40，Mn0.40~0.60，Cr2.80~3.20，Mo0.35~0.65，Cu≤0.40，Ni≤0.40，S≤0.04，P≤0.04，Fe余量；所述材料机械性能的要求是：抗拉强度≥620Mpa，屈服强度≥420Mpa，延伸率≥13%，冲击功AKV₂≥25J，硬度179~225HB。要求所述阀壳在20Mpa压力测试中不产生压漏情况。

由于所述阀壳的结构形状比较复杂，壁厚差异较大，以致铸件在铸造过程中各部分的冷却程度不均匀，而极其容易在壁厚部分产生缩松和缩孔，在薄壁部分又极其容易产生钢水充型不良和缩瘪。因而，所述阀壳铸件的正品率较低，存在表面粘砂等铸造缺陷；制成品阀壳常常会发生压漏问题。为此，目前所述阀壳铸件尚需由国外进口。

发明内容

本发明旨在提供一种结构合理，在铸件浇铸过程中铸件各部分冷却均匀，不易产生缩松、缩孔和表面粘砂等缺陷，铸件正品率较高的船用柴油机排气阀阀壳铸件的铸造模及所述阀壳的铸造工艺，以克服所述阀壳的铸造缺陷，从根本上提高所述阀壳的质量，为所述阀壳铸件国产化提供支持。

本发明实现其目的所采取的技术方案是：

一种船用柴油机排气阀阀壳铸件的铸造模，所述铸造模为树脂砂模，而其：

以所述铸件的小窗口和大窗口的轴向中心线为分型面，用树脂砂造型分别构成上、下对合的上型腔树脂砂模和下型腔树脂砂模；

在所述上型腔树脂砂模和下型腔树脂砂模的所述铸件法兰型腔的外端面部位，布置有成型冷铁；

落在树脂砂模型腔内的砂芯，包括由树脂砂经型芯模制取的第一砂芯、第二砂芯、第三砂芯和第四砂芯；在第一砂芯与第二砂芯之间，由符合所述铸件铸造工艺要求的陶瓷管连接固定；第一砂芯的另一端与成型冷铁相嵌装固定，第二砂芯的另一端与第三砂芯的一端嵌装固定，第三砂芯的另一端与上型腔树脂砂模和下型腔树脂砂模相嵌装固定；第四砂芯固定在上型腔树脂砂模上；

位于第二砂芯的锥台体部位的表面，布设有铬矿砂层；

包括直浇道、横浇道和内浇道在内的浇道系统，布设在上型腔树脂砂模与下型腔树脂砂模的分型面上；且横浇道与内浇道的交汇处设有集渣补缩暗冒口；

用来补缩的冒口分别为第一冒口和第二冒口；第一冒口布置在第一砂芯中部正上方的上型腔树脂砂模中，第二冒口布置在挨近所述铸件小窗口砂芯正上方的上型腔树脂砂模中。

由以上所给出的技术方案可以明了，本发明所述铸造模，由于在所述铸件壁厚部分的型腔布置了成型冷铁和铬矿沙层，而使铸件壁厚部分与壁薄部分均匀冷却，在所述铸件壁厚部分布置了补缩冒口，避免了缩松缩孔缺陷，且采用集渣补缩的浇道系统，避免了铸件内部的夹渣缺陷，在本发明所主张的铸造工艺条件下，使所述阀壳铸件的正品率得到了提高，避免了压漏问题的发生，从而实现了本发明的目的。

在上述技术方案中，本发明还主张，所述成型冷铁的厚度为20~40mm，所述集渣补缩暗冒口的高度为145~155mm，所述第一冒口和第二冒口均为φ80×120mm椭圆形明冒口或发热保温暗冒口，所述铬矿砂层的厚度为15~20mm；还包括设在上型腔树脂沙模中且位于所述铸件法兰型腔顶上的排气孔，排气孔的直径为φ8~15mm。这一技术方案是保证铸件质量，避免所述铸造缺陷的有效措施，但并不局限于此。所述厚度、高度和直径等，均可以根据实际需要作具体调整。但本发明并不主张，所述厚度、高度和直径，小于所述尺寸大小的范围。

为了提高本发明所述铸件的生产效率，提高铸件的成品率，本发明还主张，所述铸造模为一箱二模，2个树脂砂型腔轴向中心线之间至少相距340 mm分开对称布置，且2个树脂砂模型腔各自有内浇道，而共用1个浇道系统的直浇道和横浇道。当然，并不局限于此。如果现场生产条件许可的话，也可以是一箱多模。在一箱多模的条件下，所述浇道系统应该作必要的调整。

本发明所主张的所述阀壳的铸造工艺是：

一种如以上所述阀壳的铸造工艺，包括配料，熔炼，铸造模合模前处理和配芯合模，浇注和清理，而其：

以上述铸造模为钢水浇注成型模；