[发明专利]一种船用柴油机曲轴铸造方法

说明书

本发明涉及一种船用柴油机曲轴铸造方法，包括以下铸造步骤：启动排气孔封堵机组件将排气孔封堵，将型砂填充至上模具、下模具内，利用曲轴模样将型砂整理，取出曲轴模样进行合模后浇注铁水，关闭排气孔并将散热组件贴合曲轴厚壁部位进行散热，平衡曲轴厚壁和薄壁的冷却速度。本发明在型砂和模箱之间设置带有排气孔的模具，模具与模箱之间形成排气腔，能够将曲轴铸件上下产生的气体上下导出，保证曲轴铸件上下表面冷却速度一致，另外在模具上排气孔打开的同时能够带动散热组件贴合模具，加快曲轴厚壁部位的冷却速度，使其与曲轴薄壁部位的冷却速度一致，实现了曲轴各部位质量一致，不易断裂等效果。

技术领域

本发明属于柴油机曲轴铸造领域，具体涉及一种船用柴油机曲轴铸造方法。

背景技术

曲轴是发动机中最重要的部件。它承受连杆传来的力，并将其转变为转矩通过曲轴输出并驱动发动机上其他附件工作。曲轴受到旋转质量的离心力、周期变化的气体惯性力和往复惯性力的共同作用，使曲轴承受弯曲扭转载荷的作用。因此要求曲轴有足够的强度和刚度，轴颈表面需耐磨、工作均匀、平衡性好，因此一般采用球墨铸铁进行铸造。

柴油机曲轴采用球墨铸铁进行铸造时，在浇铸完成后由于曲轴各部分厚薄不一，造成曲轴各部分冷却速度不同，容易在曲轴厚度突变的部位形成缩孔和缩松，降低曲轴强度，同时使得曲轴内部应力集中，影响曲轴使用寿命；另外，现有技术中排气孔一般设置在上模箱内的型砂内，在进行排气时，曲轴铸件顶部和底部产生的气体排出不均匀，也导致上下表面的冷却速度不相同，也会造成表面质量不一，降低曲轴强度等。

发明内容

本发明的目的就在于为了解决上述问题而提供一种船用柴油机曲轴铸造方法。

本发明通过以下技术方案来实现上述目的：

一种船用柴油机曲轴铸造方法，包括以下铸造步骤：

S1、将表面开设有排气孔的上模具、下模具分别悬空固定在上模箱、下模箱内，并启动排气孔封堵机组件将排气孔封堵；

S2、将型砂填充至上模具、下模具内，利用曲轴模样将型砂整理，取出曲轴模样后进行合模；

S3、将孕育处理后的铁水浇入上模箱、下模箱合模所形成的型腔中，启动排气孔封堵机组件将排气孔打开，并将散热组件贴合曲轴厚壁部位进行散热，平衡曲轴厚壁和薄壁的冷却速度；

S4、浇注成型后开模取出曲轴铸件，待其冷却后依次进行清理、打磨、回火、检测，即得曲轴成品。

作为本发明的进一步优化方案，所述上模具顶部与上模箱之间以及下模具底部与下模箱之间均设置有排气腔，所述排气腔两侧对应的上模箱和下模箱侧壁上均连接有排气管，用于将从排气孔排出的气体排出。

作为本发明的进一步优化方案，所述上模具上固定设有浇注管，所述浇注管底端贯穿型砂延伸至型砂下表面，所述浇注管顶端贯穿上模箱上表面并于上模箱上表面形成浇注口。

作为本发明的进一步优化方案，步骤S2中，在合模之前，启动上模具、下模具以及曲轴模样内的加热组件，将型砂预热至一定温度后再取出曲轴模样；所述加热组件包括加热管以及与加热管连接的预热系统，所述上模具、下模具和曲轴模样均采用铝合金材料制成。

作为本发明的进一步优化方案，所述排气孔封堵机组件与散热组件之间通过联动机构连接，联动机构驱动排气孔封堵机组件将排气口打开时，同时驱动散热组件使其贴合曲轴厚壁部位。

作为本发明的进一步优化方案，所述排气孔封堵机组件包括电动推杆、横杆、插杆、封堵头，所述横杆底部与电动推杆连接，顶部连接若干插杆，每个插杆顶端固定连接的封堵头插入排气孔内。

作为本发明的进一步优化方案，所述散热组件包括连接杆、固定于连接杆上的若干导热杆、以及固定于导热杆一端的导热片，所述连接杆、导热杆、导热片均采用铝合金材料制成，所述导热杆远离导热片的一端贯穿上模箱/下模箱。