[发明专利]柴油机缸套的铸造方法及专用筒体

说明书

本发明涉及一种铸造方法，特别适宜工作面为内孔，对内孔又有特殊技术要求的柴油机缸套的铸造方法及专用筒体。

缸套是柴油机的关键零件，因此对其有较高的技术要求，首先应具有耐磨性和致密性，并要求缸套的水腔部分和爆炸腔内壁分别要承受0.4MPa、10.5MPa压力和历时5分钟不漏水的水压试验，并要求铸件硬度HB在200～260°，上、下内壁硬度差不超过±30°。而缸套的主要工作面是在爆炸室，是在缸套的内孔处，因此对内孔要求更高，铸件不得有任何铸造缺陷，否则铸件就得报废。

现生产缸套铸件的常规方法有两种，较为先进的是离心浇注，但因材料需选用硼铸铁或各种合金铸铁，但硼铸铁容易产生偏折，并在最后凝固处产生偏折，而其冷却方向是从外向内，内孔最后冷却因此容易产生偏折。同时又因离心力的作用，使非金属氧化物，夹渣都吸附在缸套的内孔上，内孔经加工后，就出现了不同程度的铸造缺陷，如夹渣、氧化物、白斑等现象。

还有一种砂型铸造的缸套，铁水浇入砂型后处于静止状态，就不会产生偏折，但其冷却方向仍是从外到内孔，因而内孔结晶粗大，降低硬度，影响耐磨性。同时为了使铸件达到顺序凝固的目的，只好将缸套的最厚部分即主要部分爆炸腔放在顶部，并加大顶部冒口，采用雨淋浇注，使氧化物、夹渣等杂质都吸附在铸件的内外壁上。

上述两种铸造方法都很难达到缸套内孔所要具备的技术条件，因此铸件的报废率较大、生产成本高，给企业造成很大的经济损失。

本发明的目的在于提供一种柴油机缸套的铸造方法及专用筒体，用此方法浇注的缸套其内壁结晶致密、硬度均匀、不存在任何铸造缺陷，提高了耐磨性，适用于大量连续生产，并能充分利用回炉铁，生产安全、成品率高、降低了生产成本。

本发明是这样实现的：柴油机缸套的铸造方法它包括下列步骤：

a.按铸造规范制作带横浇口分型面的外模型砂箱、定位泥芯，浇口泥芯。

b.制作筒体泥芯，在专用筒体外涂覆10～100mm的树脂自硬砂，并将型砂捣实后，在其外表面上涂料制成筒体泥芯待用。树脂自硬砂由以新砂重量100为单位，配以1.25～1.45％的呋喃树脂及占树脂30～60％的磺酸类作固化剂，占树脂0.2～0.3％的硅烷混合搅拌成。

c.将待用的筒体泥芯吊入底箱上，外表面依次套入1个或1个以上带有横浇口分型面的型砂箱，并用长螺钉将各型砂箱连接成整体的缸套型模，并放上定位泥芯，浇管上有与型砂箱上横浇口分型面相应数量的横浇口，并相互对准。

d.从浇管端的直浇口由上向下浇入温度为1300～1400℃的铁水，铁水主要通过最下面的一个横浇口分型面进入型模，并从下向上灌满型腔，同时铁水也经各横浇口分型面上的内浇口进入型腔，进行浇注。

e.浇注后，迅速放水到筒体泥芯中间空腔内，直到限位块处，待水沸腾后，并不断加水保持原水位。

f.浇注25～35小时后再开箱取出铸件。

专用筒体为长筒体，外壁上有均布的并间断焊接固定的加强筋，上端在冒口位置下端处的内壁上固定带通孔的限位块，上端内壁还固定带通孔的吊环，底部固定底板，底板直径与筒体泥芯直径相等。

本发明与现有技术相比：1.因采用了在筒体泥芯的内孔中冲水使冷却方向从内到外的水冷法，从而改变了传统铸造方法从外到内的冷却方向，使内孔铁质实、结晶细、耐磨性好、无夹渣，氧化物、白斑等铸造缺陷参照表1。

2.因采用了半封闭多层式浇口、快速同时凝固的方法，使铁水从下而上的平稳浇满，让各种氧化物、夹渣浮在上层冒口处，随冒口一起割掉，因而铸件质量好，上、下、内、外硬度均匀，铁水浇注后处于静止状态，没有偏折现象。

3.将零件的关键部位工作面放在铸件的底部，在冷却过程中使铸件得到自身金属液的补缩、防止缩松从而保证浇注质量。

4.因铸件毛坯质量好、形状准确，因而加工余量小，减少金加工工时，降低成本。

5.离心铸造是在高速、高温中生产，电器设备易损坏、模具易碎开裂，浇注时铁水飞溅很不安全，此水冷法与一般砂型模一样，生产安全。

6.此水冷法适宜大量连续生产，不受铁水牌号限制，可使用本级的回炉铁。

7.此水冷法虽在造型效率上比离心铸造方法要低，但其毛坯加工余量少、金加工时间少，因此总的效率相当，而离心铸造方法需要很多设备投资，同时能源消耗也大。

8.铸造成本低以6300缸套为例参照表2。