一種消失模鑄造發動機缸體缸蓋的工藝的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及汽車零件鑄造工藝技術領域的應用，尤其涉及-一種消失模鑄造發動機缸體缸蓋的工藝。
【背景技術】
[0002]鑄造行業的80%以上的產品都是砂型鑄造完成的，因為此工藝不僅可以鑄造外形和內腔十分復雜的毛坯，而且適用性廣泛，從幾克到幾百噸的鑄件都可以。
[0003]砂型鑄造是一種以砂作為主要造型材料，制作鑄型的傳統鑄造工藝。砂型一般采用重力鑄造，有特殊要求時也可采用低壓鑄造、離心鑄造等工藝。砂型鑄造的適應性很廣，小件、大件，簡單件、復雜件，單件、大批量都可采用。砂型鑄造用的模具，以前多用木材制作，通稱木模。求精鑄件廠為改變木模易變形、易損壞等弊病，除單件生產的砂型鑄件外，全部改為尺寸精度較高，并且使用壽命較長的鋁合金模具。雖然價格有所提高，但仍比金屬型鑄造用的模具便宜得多，在小批量及大件生產中，價格優勢尤為突出。此外，砂型比金屬型耐火度更高，因而如銅合金和黑色金屬等熔點較高的材料也多采用這種工藝。但是，砂型鑄造也有一些不足之處:因為每個砂質鑄型只能澆注一次，獲得鑄件后鑄型即損壞，必須重新造型，所以砂型鑄造的生產效率較低；又因為砂的整體性質軟而多孔，所以砂型鑄造的鑄件尺寸精度較低，表面也較粗糙。
【發明內容】
[0004]為了解決【背景技術】所存在的問題,本發明的目的是提供一種適合批量生產、鑄件尺寸精度高的消失模鑄造發動機缸體缸蓋的工藝。
[0005]為了實現上述目的，本發明的技術方案是這樣實現的r一種消失模鑄造發動機缸體缸蓋的工藝，其具體工藝步驟如下:
1、模型制作:首先選用發泡材料通過預發泡、熟化8?48h后填充到金屬模具的型腔內，加熱，使熟化后的所述發泡材料再次膨脹，填滿所述金屬模具的型腔，且使所述發泡材料之間相互融合，毫無間隙，形成平滑表面，再通過冷卻出模，制作出所述發動機缸體缸蓋的泡塑模型；
2、模型組裝與表面處理:將所述步驟I制得的所述泡塑模型粘結成模型簇，再將所述模型簇的浸圖耐火涂料，涂層厚度0.5?2mm，然后在40?50°C條件下烘干；
3、填砂定型:將上述步驟2制得的所述模型簇放入砂箱，培砂固定后邊振動所述砂箱邊加入干石英砂，直至型砂充滿所述模型簇的各個部位，所述砂箱密封，然后將所述砂箱抽真2 ；
4、澆注置換:澆注過程采用慢-快-慢的節奏，將液體金屬注入所述模型簇內，所述液體金屬與所述泡塑模型發生置換，最終形成鑄件；
5、冷卻清理:將所述砂箱及鑄件進行冷卻，冷卻后，將砂箱傾斜吊出所述鑄件或直接從砂箱中吊出所述鑄件均可，鑄件與干砂自然分離，得到所述發動機缸體缸蓋的鑄件成品。
[0006]進.-步地，所述步驟I中的模型選用泡塑珠粒發泡成型，所述泡塑珠粒選用半透明的、粒徑不大于鑄件的最小壁厚的1/9?1/10的可發性聚苯乙烯樹脂珠粒或可發性甲基丙烯酸甲脂與苯乙烯共聚樹脂珠粒或可發性聚甲基丙烯酸甲脂樹脂珠粒預發泡40?60倍。
[0007]進--步地，所述步驟4中所述饒注過程中要保持連續饒注，防止饒注過程斷流；饒后鑄型真空維持3?5分鐘后停止抽真空；澆注溫度比所述鑄型的溫度高30?50Γ。
[0008]本發明具有以下有益效果:通過本發明的實施，其具有生產的鑄件質量好,成本低;材質不限，大小皆宜;精度高、表面光潔、減少清理、節省機加；內部缺陷大大減少，鑄件組織致密；可實現大規模、大批量生產；適用于相同鑄件的大批量生產鑄造；適用于人工操作與自動化流水線生產運行控制Γ可以大大改善鑄造生產線的工作環境與生產條件、降低勞動強度、減少能源消耗。
【具體實施方式】
[0009]
[0010]本發明一種消失模鑄造發動機缸體缸蓋的工藝，其具體工藝步驟如下:
模型制作:首先選用半透明的、粒徑不大于鑄件的最小壁厚的1/9?1/10的可發性聚苯乙烯樹脂珠粒或可發性甲基丙烯酸甲脂與苯乙烯共聚樹脂珠粒或可發性聚甲基丙烯酸甲脂樹脂泡塑珠粒預發泡40?60倍，然后熟化8?48h后填充到金屬模具的型腔內，加熱，使熟化后的所述發泡材料再次膨脹，填滿所述金屬模具的型腔，且使所述發泡材料之間相互融合，毫無間隙，形成平滑表面，再通過冷卻出模，制作出所述發動機缸體缸蓋的泡塑模型，其中，適用于可發性聚苯乙烯樹脂珠粒預發泡的方法有三種:熱水預發泡、蒸汽預發泡和真空預發泡，真空預發泡的珠粒發泡率高，珠粒干燥，應用較多。
[0011]模型組裝與表面處理:將所述步驟I制得的所述泡塑模型粘結成模型簇，目前使用的粘結材料:橡妝乳液、樹脂溶劑和熱恪I父及I父帶紙。再將所述模型族的浸圖耐火涂料涂層，其涂層的作用是為了提高模型的強度和剛度，提高模型表面抗型砂沖刷能力，防止加砂過程中模型表面破損及振動造型及負壓定型時模型的變形，確保鑄件的尺寸精度。一般涂兩遍，使涂層厚度在0.5?2mm之間,然后在40?50°C條件下烘千；
填砂定型:將單面開口、設有抽氣室或抽氣管、起吊或行走機構的砂箱放在振動臺上，并卡緊，底部放入-一定厚度的底砂.-般砂床厚度在50?10mm以上，振動緊實，將上述步驟2制得的所述模型簇放入砂箱，其中，型砂為無粘結劑、無填加物、不含水的干石英砂。黑色金屬溫度高，可選用較粗的砂，鋁合金采用較細砂子,型砂經處理后要反復使用，培砂固定后邊振動所述砂箱邊加入干石英砂，時間一般為30?60秒，使型砂充滿模型的各個部位，且使型砂的堆積密度增加，直至型砂充滿所述模型簇的各個部位，所述砂箱密封，然后將所述砂箱抽真空；
澆注置換:澆注過程采用慢-快-慢的節奏,要保持連續澆注，防止澆注過程斷流；將液體金屬注入所述模型簇內，所述液體金屬與所述泡塑模型發生置換，最終形成鑄件，澆后鑄型真空維持3?5分鐘后停止抽真空；澆注溫度比所述鑄型的溫度高30?500C ；
冷卻清理:將所述砂箱及鑄件進行冷卻，冷卻后，將砂箱傾斜吊出所述鑄件或直接從砂箱中吊出所述鑄件均可，鑄件與干砂自然分離，得到所述發動機缸體缸蓋的鑄件成品。
[0012]最后說明的是，以上實施例僅用以說明本發明的技術方案而非限制，本領域普通技術人員對本發明的技術方案所做的其他修改或者等同替換，只要不脫離本發明技術方案的精神和范圍，均應涵蓋在本發明的權利要求范圍當中。
【主權項】
1.一種消失模鑄造發動機缸體缸蓋的工藝，其特征在于，其具體工藝步驟如下: (1)、模型制作:首先選用發泡材料通過預發泡、熟化8?48h后填充到金屬模具的型腔內，加熱，使熟化后的所述發泡材料再次膨脹，填滿所述金屬模具的型腔，且使所述發泡材料之間相互融合，毫無間隙,形成平滑表面,再通過冷卻出模，制作出所述發動機缸體缸蓋的泡塑模型； (2)、模型組裝與表面處理:將所述步驟(I)制得的所述泡塑模型粘結成模型簇，再將所述模型簇的浸圖耐火涂料，涂層厚度0.5?2mm，然后在40?50°C條件下烘干； (3)、填砂定型:將上述步驟(2)制得的所述模型簇放入砂箱，培砂固定后邊振動所述砂箱邊加入干石英砂，直至型砂充滿所述模型簇的各個部位，所述砂箱密封，然后將所述砂箱抽真空； (4)、澆注置換:澆注過程采用慢-快-慢的節奏，將液體金屬注入所述模型簇內，所述液體金屬與所述泡塑模型發生置換，最終形成鑄件； (5)、冷卻清理:將所述砂箱及鑄件進行冷卻，冷卻后，將砂箱傾斜吊出所述鑄件或直接從砂箱中吊出所述鑄件均可，鑄件與干砂自然分離，得到所述發動機缸體缸蓋的鑄件成品。2.根據權利要求1所述的一種消失模鑄造發動機缸體缸蓋的工藝，其特征在于，所述步驟(I)中的模型選用泡塑珠粒發泡成型,所述泡塑珠粒選用半透明的、粒徑不大于鑄件的最小壁厚的1/9?1/10的可發性聚苯乙烯樹脂珠粒或可發性甲基丙烯酸甲脂與苯乙烯共聚樹脂珠粒或可發性聚甲基丙烯酸甲脂樹脂珠粒預發泡40?60倍。3.根據權利要求1所述的一種消失模鑄造發動機缸體缸蓋的工藝，其特征在于，所述步驟(4)中所述澆注過程中要保持連續澆注，防止澆注過程斷流；澆后鑄型真空維持3?5分鐘后停止抽真空；澆注溫度比所述鑄型的溫度高30?50°C。
【專利摘要】本發明公開了一種消失模鑄造發動機缸體缸蓋的工藝，其具體工藝步驟如下：模型制作：首先選用發泡材料通過預發泡、熟化后填充到金屬模具的型腔內，加熱再次膨脹，填滿金屬模具的型腔，再通過冷卻出模，制作出泡塑模型；模型組裝與表面處理：將泡塑模型粘結成模型簇，再將模型簇的浸圖耐火涂料；填砂定型：將上述步驟制得的模型簇放入砂箱，培砂固定后邊振動砂箱邊加入干石英砂，砂箱密封抽真空；澆注置換：將液體金屬注入模型簇內，液體金屬與泡塑模型發生置換，最終形成鑄件；冷卻清理：將砂箱及鑄件進行冷卻，鑄件與干砂自然分離，得到鑄件成品。本發明生產的鑄件質量好，成本低；材質不限，大小皆宜；精度高；可實現大規模、大批量生產。
【IPC分類】B22C9/04, B22C9/22
【公開號】CN104985119
【申請號】CN201510253633
【發明人】姜金文
【申請人】上柴動力海安有限公司
【公開日】2015年10月21日
【申請日】2015年5月19日