[发明专利]一种柴油机气缸盖快速铸造的方法及砂芯组件

说明书

本发明公开了一种柴油机气缸盖快速铸造的方法，该方法是采用一箱一件的砂芯组件，通过侧浇底注式的浇铸方式，从砂芯组件的一侧浇注铁水进入砂芯的气缸盖型腔内，让铁水自下而上填充满整个气缸盖型腔。该方法适合新产品的快速铸造，产品验证周期短、成本低，符合新产品实时更改变化的要求。本发明还公开了一种柴油机气缸盖快速铸造的砂芯组件，该砂芯组件结构紧凑、设计合理，利用该砂芯组件铸造柴油机气缸盖时，充型稳定、挡渣性能好，排气畅通，便于组芯，易获得壁厚均匀，精确的铸件，提高了铸件的产品质量。

技术领域

本发明涉及发动机制造技术领域，更具体地说，它涉及一种柴油机气缸盖快速铸造的方法及砂芯组件。

背景技术

柴油发动机的气缸盖是整个柴油发动机的核心部件之一。气缸盖外部有缸盖外形结构，内部由复杂的进气道、排气道、冷却水套、油道、喷油器座等结构构成，气缸盖的底面有进气门、排气门等结构，是一个典型的复杂薄壁的箱体式零件，毛坯都用铸造方法制造来获得。铸铁材料的气缸盖生产方法通常是采用模具造型线生产模式生产，大多是一箱两件的平浇方式或一箱多件的立浇方式，此种铸造生产方法适用于成熟产品的批量化生产。对处于验证开发的新产品，传统的铸造方法的缺点在于：模具设计制造成本较高，制造周期长，从而影响新产品的开发周期；并由于新产品存在更改优化等不确定因素，都会引起模具的更改，严重时可会导致模具的报废，即使是采用3D打印技术，如果还参照或继续应用一箱两件或一箱多件铸造工艺方法或砂芯组件浇铸方案，都不适合新产品快速铸造产品验证短周期、低成本，宽适应新产品更改变化的要求。

发明内容

本发明的目的之一在于提供一种操作方便的柴油机气缸盖快速铸造方法，该方法适合新产品的快速铸造，产品验证周期短、成本低，符合新产品实时更改变化的要求。

其目的之二在于提供一种结构紧凑、设计合理的砂芯组件，利用该砂芯组件铸造柴油机气缸盖时，充型稳定、挡渣性能好，排气畅通，便于组芯，易获得壁厚均匀，精确的铸件，提高了铸件的产品质量。

本发明的前一技术方案是：一种柴油机气缸盖快速铸造的方法，其特征在于，该方法是采用一箱一件的砂芯组件，通过侧浇底注式的浇铸方式，从砂芯组件的一侧浇注铁水进入砂芯的气缸盖型腔内，让铁水自下而上填充满整个气缸盖型腔。

作为进一步地改进，该方法包括如下具体步骤：

S1,砂芯制作，以气缸盖铸件的上下水套最大面积处作为分型面，通过3D打印的方式分别加工出上外型、下外型、上水套芯、下水套芯、进气道芯、排气道芯、横浇道芯、直浇道辅芯；

S2，砂芯组型，将横浇道芯、直浇道辅芯、下水套芯、进气道芯、排气道芯依次放置在下外型上，并将上水套芯放置在下水套芯上，然后将上外型合在下外型上，组成具有气缸盖型腔的一箱一件砂芯组件；

S3，铁水浇铸，采用侧浇底注式的浇铸方式，从砂芯组件一侧向气缸盖型腔内浇注铁水，让铁水自下而上填充满整个气缸盖型腔；

S4，砂芯脱模，待铁水冷却后，将上外型和下外型分离，然后再分别取下上水套芯、下水套芯、进气道芯、排气道芯、横浇道芯、直浇道辅芯，得到气缸盖铸件。

进一步地，所述的步骤S2中，在横浇道芯与下外型之间、直浇道辅芯与下外型之间的组芯空位处填上自硬砂；在横浇道芯组芯前，先在下外型上放置滤网。

本发明的后一技术方案是：一种柴油机气缸盖快速铸造的砂芯组件，包括上外型、下外型、上水套芯、下水套芯、进气道芯、排气道芯、横浇道芯、直浇道辅芯，所述的横浇道芯、直浇道辅芯、下水套芯、进气道芯、排气道芯分别安装在下外型上，所述的上水套芯安装在下水套芯上，所述的上外型与下外型压合连接，所述横浇道芯、直浇道辅芯、下水套芯、进气道芯、排气道芯、上水套芯与上外型、下外型之间所围成的区域形成一个用于浇注铁水的气缸盖型腔，所述的上外型一侧还分别设有相连通的浇杯和直浇道，所述的直浇道与所述的气缸盖型腔连通。