[发明专利]负压铸造汽缸体的方法和泡沫塑料模具

说明书

技术领域

本发明涉及发动机的汽缸体，尤其是涉及铸造大功率发动机的汽缸体，属于发动机汽缸体铸造领域。

背景技术

铸造行业尤其是机器金属零件的铸造行业，大都是采用空腔模等压铸造方法铸造铸件，即用木料或其他材料预先制造一个与铸件实物相同的木模或金属模或其他材料铸模，翻砂成空腔模，然后采用传统的等压铸造方法，将高温液态金属浇注进空腔模内，铸造出该零件的金属铸件。等压铸造方法是空腔模的大气压力与外界大气压力相等，高温液态金属在其自身重力下流动进空腔模内。

目前，大功率发动机的汽缸体大都是采用传统的空腔模等压方法铸造出汽缸体铸件，然后经机械加工成为符合设计要求的汽缸体。

由于大功率发动机汽缸体的体积和重量较大，其重量约为数百公斤，结构复杂，采用传统空腔模等压方法铸造存在很多缺点和不足，工艺复杂，翻砂劳动强度大，需要预留机械加工尺寸余量，生产效率低和成本高，废品率高，对工人的技术熟练程度要求高，等等，成为铸造行业的老、大、难问题，亟需加以改进和解决。

发明内容

本发明的目的，在于提供一种用泡沫塑料模具负压铸造大功率发动机汽缸体的负压铸造方法和泡沫塑料模具，解决大功率发动机汽缸体铸造存在的铸造工艺复杂，翻砂劳动强度大，质量差，废品率高，生产效率低，成本高的技术问题。

本发明的原理是，与汽缸体实物相同的实体泡沫塑料模具在铸造过程中，被浇注成汽缸体铸件的高温液态金属的高温(约1200℃)熔化、燃烧而消失，形成真空负压型腔，液态金属在自身重力和外界大气压力下填充满真空负压型腔，形成汽缸体铸件，是负压铸造方法。泡沫塑料模具是一次性使用，不能再重复使用。泡沫塑料模具的材料是一般泡沫塑料，其熔化温度约150℃，燃烧温度约300℃，来源广泛，重量轻，价格低廉，加工制造容易。一般铸造方法只是利用液态金属本身重力，流动填充空腔模，空腔模的大气压力与外界大气压力相等，是等压铸造方法。

等压铸造方法所使用的铸模材料是重复使用的木模或金属模或其他材料制造的铸模，其铸造方法与用泡沫塑料模具负压铸造汽缸体方法的优、缺点对比如下：

(续上表)

从以上对比可以明显看出，本发明是实体模和负压铸造方法，比一般铸造方法空腔模和等压铸造方法具有突出的实质性特点和显著的进步。

本发明的技术方案是：包括汽缸体的负压铸造方法和泡沫塑料模具。用普通泡沫塑料材料制成的与汽缸体铸件的形状和结构相同的泡沫塑料模具放置于由金属板制成的砂箱底板、砂箱左侧板、砂箱右侧板、砂箱前板和砂箱后板拼接成的拼接式砂箱中，填充满普通铸造型砂，整体成型，成为一次性使用的实体铸模，不需要拔模取出，然后盖合砂箱上盖板，并分别用连接角铁和连接螺丝钉将拼接式砂箱紧固连接，然后将已经熔化的、铸造汽缸体铸件所需的高温金属液体以一般铸造方法从砂箱浇口浇注进砂箱的泡沫塑料模内成型，待冷却凝固后打开砂箱取出成品汽缸体铸件清砂。

或者将普通泡沫塑料制成的与汽缸实物相同的泡沫塑料模具放置于一般铸造用的固定式整体砂箱中，填充满普通铸造型砂，整体成型，然后将已经熔化的、铸造汽缸体所需的高温金属液体以一般铸造方法从砂箱浇口浇注进砂箱的泡沫塑料模内成型，待冷却凝固后从砂箱中取出汽缸体铸件清砂。

拼接式砂箱的优点是可以将体积大、重量大的砂箱分成单件板制造，使用时拼接成整体砂箱，制造简单、使用方便，塑料模充填型砂成型后，必要时可以拆开拼接式砂箱其中的某件板检查型砂是否充满、填实。浇注后可以单件板拆开然后清砂，使用后可以单件板拆开收藏，具有制造简单、使用灵活、方便和节省生产场地的优点。

固定式整体砂箱的体积大，重量大，但使用时不需要拼接，适用于场地面积大和大批量生产。

本发明具有铸造工艺简单，劳动强度小，铸件质量高，废品率少，生产效率高和生产成本低的优点。

附图说明

图1是本发明拼接式砂箱的主视剖视示意图；

图2是图1的俯视图；

图3是图1拼接式砂箱箱体的俯视图。

图中：

1.连接角铁A 2.连接螺丝钉A3.泡沫塑料模具

4.砂箱左侧板5.连接角铁B6.连接螺丝钉B

7.砂箱底板8.连接螺丝钉C9.连接螺丝钉D

10.砂箱上盖板 11.冒口A 12.汽缸筒

13.砂箱浇口 14.冒口B 15.砂箱右侧板

16.连接角铁C17.连接螺丝钉E 18.连接螺丝钉F