[发明专利]制造金属铸件的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种金属铸造工艺并且更具体地涉及低压力半永久铸型铝合金铸造工艺。

背景技术

此章节的陈述仅旨在提供与本发明相关的背景信息，而且也可以构成或并不构成现有技术。

当前使用许多不同的铸造工艺，这些工艺生产高性能铝合金气缸盖。低压力永久和半永久铸型铸造工艺将砂芯用于内部通道和特征件。然而，这些工艺趋于生产具有低机械特性的铸件。虽然使用称为Nemak的注册商标的工艺制造的铸件具有改进的机械特性，但该工艺由于长周期时间和低产出而趋于具有高的相关联成本。

因此，一些当前的铝铸造工艺生产具有较低机械特性的低廉铸件。其它工艺以增大的成本生产具有高机械特性的铸件。因此，本领域需要一种改进的铸造工艺，其以较低更具竞争性的成本生产高质量、高性能的铝铸件。

发明内容

本发明提供一种制造铝合金气缸盖的方法。该方法包括提供模具组件，该模具组件包括浇注系统、盖板模具以及模腔。接着，该方法将液体铝合金泵送到模具组件的浇注系统中并且填充模腔。将盖板模具从模具组件移除。接着，对气缸盖的由盖板模具形成的盖板和燃烧室表面进行淬火或者使其极为快速地冷却。

在本发明的一个方面中，提供一种包括浇注系统、盖板模具以及模腔的模具组件进一步包括提供包括上铸模和下铸模的模具组件。浇注系统包括在上铸模中，盖板模具包括在下铸模中，并且模具组件倒置。

在本发明的另一个方面中，提供一种包括浇注系统、盖板模具以及模腔的模具组件进一步包括提供主要由沙子和树脂制成并且包括由金属制成的盖板模具的模具组件。

在本发明的又一方面中，将液体铝合金泵送到模具组件的浇注系统中并且填充模腔进一步包括将液体铝合金泵送到上铸模的浇注系统中并且完全地填充模腔。

在本发明的又一方面中，将盖板模具从模具组件移除进一步包括转动模具组件并且将盖板模具从模具组件移除。

在本发明的又一方面中，将气缸盖的盖板和燃烧室表面淬火进一步包括利用空气、水或空气和水的混合物来喷涂气缸盖的盖板和燃烧室表面。

在本发明的又一方面中，该方法进一步包括在模具组件中的铸件经固化之后将填充的模具组件传递至烘箱来进行清洁和热处理。

在本发明的又一方面中，将液体铝合金泵送到模具组件的浇注系统中并且填充模腔进一步包括使用电磁铝泵将液体铝合金泵送到浇注系统中。

当结合附图时，从对用于执行本发明的最佳模式的以下详细描述中，本发明的上述特征和优点以及其它特征和优点显而易见。

附图说明

这里描述的视图仅仅出于说明的目的并且并不旨在以任何方式限制本发明的范围。

图1是根据本发明原理的气缸盖铸件的仰视图；

图2是根据本发明原理的气缸盖铸件的立体图；

图3是根据本发明原理的模具组件的局部组装视图；

图4是根据本发明原理的模具组件的立体剖视图；

图5是根据本发明原理的一对永久铸型插件的立体图；

图6A是在根据本发明原理的铸造方法的起始时的模具组件的端视图；

图6B是在根据本发明原理的铸造方法的起始时的模具组件的侧视图；

图7A是在根据本发明原理的铸造方法的过程中的模具组件的端视图；

图7B是在根据本发明原理的铸造方法的过程中的模具组件的侧视图；

图8A是在根据本发明原理的铸造方法的过程中的模具组件的端视图；

图8B是在根据本发明原理的铸造方法的过程中的模具组件的侧视图；

图9是在根据本发明原理的铸造方法的步骤期间的模具组件的立体仰视图，以及

图10是示出根据本发明原理的方法的流程图。

具体实施方式

参照视图，其中，类似的附图标记指代类似的部件，在图1和2中，示出根据本发明示例的使用半永久铸型铸造方法生产的铝合金气缸盖10并且现将对此进行描述。通常，气缸盖10尤其是包括如下特征件，例如盖板12、燃烧室14、进气和排气端口16、凸轮轴轴承18、火花塞孔20、水套开口22以及油通道24。更具体地说，气缸盖10的至少部分地在铸造工艺期间形成的重要特征件包括盖板12和燃烧室14。盖板12和燃烧室14的产品规格通常比气缸盖10的其它区域需要更高的产量和拉伸强度。例如，铝合金的较快速冷却速率产生更细微的微结构；大致20μm树状臂间距(DAS)。气缸盖10的以较慢速率冷却的其它区域会产生约60μm的DAS。