[发明专利]一种气缸盖浇铸模具及浇铸方法

说明书

技术领域

本发明涉及汽车零部件领域的一种气缸盖浇铸模具及浇铸方法。

背景技术

气缸盖是汽车发动机关键部件，其外轮廓为约为440mm×195mm×128mm。客户对气缸盖尺寸要求精度高、外观平整、轮廓清晰完整；内部组织致密，无气孔、缩松等铸造缺陷；要求气缸盖的材质为铝硅合金，材料对应的抗拉强度≥160N/mm²，伸长率≥1.0%，气孔率≤3.5%，硬度≥75HB；且要求在3bar空气压力下无泄漏；目前的气缸盖，多属于薄壁件，其中气道壁厚在3.5mm左右，因此铸造难度较大。目前国内外普遍是采用低压铸造或者重力底注双边浇注工艺进行生产，其缺点在于：

第一，生产出的气缸盖局部不致密，缩松，泄漏多。第二，浇铸时，型模的型腔中砂芯的发气很难排出。第三，气缸盖冷却时很难形成顺序凝固，第四生产效率低。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术的不足，提供一种气缸盖浇铸模具，其能够解决浇铸时金属型模的型腔中，砂芯的发气难以排出的技术问题，避免气缸盖产生憋气、浇不足铸造缺陷。本发明还提供了一种气缸盖浇铸方法，其能够解决浇铸时金属型模的型腔中，砂芯的发气难以排出的技术问题，避免气缸盖产生憋气、浇不足铸造缺陷。

实现上述目的的一种技术方案是：一种气缸盖浇铸模具，包括由第一边模、第二边模、第一端模、第二端模和底模围成的金属型模，所述金属型模的型腔中设有位于所述底模顶面的水套砂芯，以及位于所述水套砂芯顶面的进气砂芯和排气砂芯，所述进气砂芯和所述排气砂芯的顶面设有冒口砂芯，所述冒口砂芯顶部设有顶部溢流冒口，

所述第一边模上设有若干个进气通孔，所述进气砂芯分别连接该若干个进气通孔，所述第二边模上设有若干个排气通孔，所述排气砂芯分别连接该若干个排气通孔。

进一步的，所述底模的四个顶角上各设有一个底模排气通孔，所述水套砂芯的底面将所述底模排气通孔封闭。

进一步的，所述第一端模和所述第二端模上均设有端模排气通孔，所述水套砂芯的外周壁将所述端模排气通孔封闭。

进一步的，所述底模内设有与所述底模底面平行的底模水冷装置，所述底模底面还设有垂直于所述底模底面的燃烧室水冷装置，所述第一边模的外壁上设有第一风冷装置，所述第二边模的外壁上设有第二风冷装置。

进一步的，所述第一端模的顶端设有浇口杯，所述第一边模内设有横浇道，所述横浇道底部设有连通所述金属型模的型腔的缝隙式内浇口，所述第一端模内还设有连通所述浇口杯和所述横浇道的直浇道。

实现上述目的的另外一种技术方案是：一种气缸盖浇铸方法，包括下列步骤：

砂芯制备步骤：用热芯盒法制备进气砂芯和排气砂芯，用冷芯盒法制备水套砂芯和冒口砂芯；

下芯步骤：在底模的顶面安装水套砂芯，再在水套砂芯的顶面安装进气砂芯和排气砂芯，再在排气砂芯和进气砂芯的顶面安装冒口砂芯；

合模步骤：第一边模、第二边模、第一端模、第二端模和底模围成金属型模，并使所述进气砂芯与所述第一边模上的进气通孔连接，所述排气砂芯与所述第二边模上的排气通孔连接；

浇铸步骤：将铝硅合金熔液浇铸进入所述金属型模的型腔中；

冷却步骤：铝硅合金熔液在金属型模的型腔中冷却成为铸件，同时通过所述进气通孔对所述进气砂芯进行抽气操作，通过所述排气通孔对所述排气砂芯进行抽气操作；

开模步骤：将铸件从所述金属型模中取出，去除铸件中冒口砂芯、水套砂芯、进气砂芯和排气砂芯，去除铸件上的浇口和冒口，得到气缸盖。

进一步的，冷却步骤中，在所述底模底面对所述水套砂芯进行抽气操作。

进一步的，冷却步骤中，在所述第一端模的外壁和所述第二端模的外壁上对所述水套砂芯进行抽气操作。

进一步的，冷却步骤中，在所述底模上对所述金属型模的型腔中的铸件进行水冷操作，在所述第一边模的外壁上和所述第二边模的外壁上对所述金属型模的型腔中的铸件进行风冷操作。

进一步的，浇铸步骤中，铝硅合金熔液依次经过所述第一端模顶端的浇口杯，位于第一边模内的横浇道，以及缝隙式内浇口进入所述金属型模的型腔。