发动机缸盖铸造模具制造技术

本发明专利技术涉及一种发动机缸盖铸造模具，属于模具设计与制造的技术领域。本发明专利技术所述的发动机缸盖铸造模具，包括金属型模，和设置在所述金属型模模腔内的内腔砂芯，所述金属型模由前端模、后端模、第一镶块、第二镶块和底模围成，所述底模设置在基座上；所述前端模上设置有主浇口，所述后端模上设置有副浇口，所述主浇口和副浇口的底部设置有水平横向浇道，所述主浇口的高度高于所述副浇口。本发明专利技术的发动机缸盖铸造模具通过设置主副浇口可以有效的进行分流和流速控制，能使排气顺畅，从而可以有效减少缸盖铸件缩孔、气孔以及裂纹等缺陷。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及模具设计与制造的
，更具体地说，本专利技术涉及一种发动机缸盖铸造模具。
技术介绍
发动机缸盖通常集成有岐管、水套和迷宫结构等，形状复杂、结构紧凑，是影响发动机性能的关键零件。发动机缸盖通常通过铸造工艺得到，其尺寸要求精度高、轮廓清晰完整，铸件内部组织致密，无气孔、缩紧等铸造缺陷。在现有技术中，由于形状复杂，铸造的发动机缸盖易产生气孔和缩松缺陷，而且现有技术中的全砂型浇铸模具无法有效排气，铸造难度较大，易产生气孔和缩松缺陷。
技术实现思路
为了解决现有技术中的上述技术问题，本专利技术的目的在于提供一种发动机缸盖铸造模具。一种发动机缸盖铸造模具，包括金属型模，和设置在所述金属型模模腔内的内腔砂芯，所述金属型模由前端模、后端模、第一镶块、第二镶块和底模围成，所述底模设置在基座上；其特征在于：所述前端模上设置有主浇口，所述后端模上设置有副浇口，所述主浇口和副浇口的底部设置有水平横向浇道，所述主浇口的高度高于所述副浇口。其中，所述基座上设置有轨道，所述第一镶块和第二镶块设置在所述轨道上并且可沿所述轨道移动。其中，所述底模上还设置有冷却机构，所述冷却机构包括循环冷却介质通道。其中，所述金属型模由碳含量为0.35～0.42wt％的低合金钢锻造而成。进一步优选地，至少在所述前端模的主浇口和后端模的副浇口的表面上进行渗透处理。所述渗透处理在真空炉内进行，以铝和B4C的复合粉末为给体，以Cl2为活化气体，在1150～1180℃进行渗透处理，处理时间为5～15min。所述复合粉末中B4C的含量为3～5wt％。本专利技术所述的发动机缸盖铸造模具与现有技术相比具有以下有益效果：本专利技术的发动机缸盖铸造模具通过设置主副浇口可以有效的进行分流和流速控制，能使排气顺畅，从而可以有效减少缸盖铸件缩孔、气孔以及裂纹等缺陷。附图说明图1为本专利技术所述的发动机缸盖铸造模具的结构示意图。具体实施方式以下将结合具体实施例对本专利技术所述的发动机缸盖铸造模具做进一步的阐述，以帮助本领域的技术人员对本专利技术的专利技术构思、技术方案有更完整、准确和深入的理解。如图1所示，本专利技术所述的发动机缸盖铸造模具，包括金属型模，和设置在所述金属型模模腔内的内腔砂芯10。所述金属型模由前端模1、后端模2、第一镶块3、第二镶块4和底模5围成，所述底模5设置在基座6上。所述前端模1上设置有主浇口7，所述后端模2上设置有副浇口8，所述主浇口7和副浇口8的底部设置有水平横向浇道(图中未示出，所述主浇口的高度高于所述副浇口。所述基座上设置有轨道9，所述第一镶块3和第二镶块4设置在所述轨道9上并且可沿所述轨道9移动。在所述底模上还设置有冷却机构，所述冷却机构包括循环冷却介质通道(图中未示出)。本专利技术的发动机缸盖铸造模具通过设置主副浇口可以有效的进行分流和流速控制，能使排气顺畅，从而可以有效减少缸盖铸件缩孔、气孔以及裂纹等缺陷。实施例1在现有技术中，所述发动机缸盖铸造模具的金属型模通常采用模具钢，例如对于铝或铝合金发动机缸盖的铸造，通常选择4Cr5MoSiV工具钢，然而其中Cr和Mo含量高，模具成本高，另外其耐磨性也有待提高。在本实施例中，所述金属型模(前端模、后端模、第一镶块、第二镶块和底模)由碳含量为0.35～0.42wt％的低合金钢锻造而成。其中，所述低合金以质量百分比计，C的含量为0.35～0.42wt％，Mn的含量为0.85～1.20wt％，Cr的含量为1.20～1.80wt％，Mo的含量为0.12～0.20wt％，Cu的含量为0.80～1.00wt％，Ti的含量为0.05～0.12wt％，Ni的含量≤0.20wt％，B的含量≤0.005wt％以下，Si的含量≤0.10wt％，P的含量≤0.03wt％，S的含量≤0.015wt％，余量为Fe和不可避免的杂质。所述金属型模锻造成型后依次经过退火、淬火和回火处理；并且其从20～700℃的线性膨胀系数小于13.2×10-6℃，20～600℃的弹性模量E大于1.9×105MPa。其中，退火温度为820～850℃，保温时间为2.0～3.0小时，退火后以≤0.5℃/min的冷却速度冷却至500℃以下空冷，在980～1020℃空冷淬火，最后在560～580℃回火处理2.5～3.0小时。为了获得良好的综合性能，即为了得到良好的硬度值和冲击韧性，在本实施例中，[Cr]+2.3[Cu]+1.8[Mn]+5.0[Mo]≥6.0，并且12[Mo]+5.2[Cu]+2.1[Cr]≤10.0，其中所述[Cr]、[Cu]、[Mn]和[Mo]分别是指Cr、Cu、Mn和Mo的质量百分含量值，
例如[Cr]、[Cu]、[Mn]和[Mo]的取值分别为1.20～1.80、0.80～1.00、0.85～1.20和0.12～0.20。表1示出了作为实施样和比较样的低合金钢的元素组成。其中，退火温度为830℃，保温时间为3.0小时，退火后以≤0.5℃/min的冷却速度冷却至500℃以下空冷，在1020℃空冷淬火，最后在580℃回火处理3.0小时。表1余量为Fe和不可避免的杂质，单位为wt％No.CMnSiCrMoCuTiNiBPS实施样10.351.180.081.350.150.920.120.180.0020.0220.015实施样20.420.850.051.720.150.880.060.120.0030.0220.012实施样30.381.00.061.650.120.920.080.150.0020.0250.010实施样40.391.020.081.580.150.820.070.190.0020.0230.015实施样50.370.980.051.500.150.900.090.150.0020.0180.012比较样10.391.020.981.580.150.820.070.200.0020.0210.013比较样20.381.020.181.550.150.850.070.180.0020.0190.012比较样30.350.420.081.380.150.920.100.180.0020.0180.010比较样40.381.150.081.520.180.910.080.150.0020.0210.010比较样50.390.870.081.550.150.880.090.180.0020.0160.010表2给出了实施样和比较样在高温下的力学性能。由表2可知，具有本实施例组成的金属型模其在高温下的冲击韧性可以达到55Jcm-2以上，
表面硬度达到40HRC以上。实施例2在实施例1的基础上，为了进一步提高金属型模的表面性能，例如显微硬度等，还对金属型模进行表面处理，尤其是具有主浇口的前端模和副浇口的后端模的表面。为了降低和延缓熔融的金属液例如铝合金液对浇注口的侵蚀，在本实施例中，至少在所述前端模的主浇口和后端模的副浇口的表面上进行渗透处理。所述渗透处理在真空炉内进行，以铝和碳化硼(B4C)的复合粉末为给体，以Cl2为活化气体，在1150～1180℃进行渗透处理，处理时间为5～15min。其中，所述复合粉末中所述碳化硼的含量为3～5wt％，显微硬度可以达到850Hv以上，该渗透处理与常规的渗硼处理相比，显微硬度可以提高本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种发动机缸盖铸造模具，包括金属型模，和设置在所述金属型模模腔内的内腔砂芯，所述金属型模由前端模、后端模、第一镶块、第二镶块和底模围成，所述底模设置在基座上；其特征在于：所述前端模上设置有主浇口，所述后端模上设置有副浇口，所述主浇口和副浇口的底部设置有水平横向浇道，所述主浇口的高度高于所述副浇口。

【技术特征摘要】
1.一种发动机缸盖铸造模具，包括金属型模，和设置在所述金属型模模腔内的内腔砂芯，所述金属型模由前端模、后端模、第一镶块、第二镶块和底模围成，所述底模设置在基座上；其特征在于：所述前端模上设置有主浇口，所述后端模上设置有副浇口，所述主浇口和副浇口的底部设置有水平横向浇道，所述主浇口的高度高于所述副浇口。2.根据权利要求1所述的发动机缸盖铸造模具，其特征在于：所述基座上设置有轨道，所述第一镶块和第二镶块设置在所述轨道上并且可沿所述轨道移动。3.根据权利要求1所述的发动机缸盖铸造模具，其特征在于：所述底模上还设置有冷却机构，所述冷却机构包括循环冷却介质通道。4.根据权利要求1所述的发动机缸盖铸造模具，其特征在于：所述金属型模由碳含量为0.35～0.42wt％的低合金钢锻造而成。5.根据权利要求4所述的发动机缸盖铸造模具，其特征在于：所述低合金以质量百分比计，C的含量为0.35～0.42wt％，Mn的含量为0.85～1.20wt％，Cr的含量为1.20～1.80wt％，Mo的含量为0.12～0.20wt％，Cu的含量为0.80～1.00...

【专利技术属性】
技术研发人员：王仙寿，
申请(专利权)人：王仙寿，
类型：发明
国别省市：浙江;33