一种气缸盖的铸造方法技术

本发明专利技术公开一种气缸盖的铸造方法，按照气缸盖设计砂型，并且将砂型分割成若干部分的砂芯单元，将上水腔砂芯设计为完整的一体结构，上水腔砂芯上设置了通孔，并且通孔完全包裹在气道砂芯的外围，上水腔砂芯的通孔内壁与气道砂芯之间具有空隙，将上水腔砂芯与气道砂芯同步一体打印，然后将各砂芯单元组合为一体形成完整的砂型，在砂型中进行浇铸得到气缸盖。本发明专利技术所述的气缸盖的铸造方法减少了砂芯数量，可以有效缩短组芯工作时间，并且使得上水腔砂芯没有粘结缝隙，在进行浇铸成型时就不会出现披缝，提高了铸件质量，无需使用粘结剂，解决了铸件浇注过程中因粘结剂未烘干而导致呛火的问题。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及金属件铸造
，尤其涉及一种气缸盖的铸造方法。
技术介绍
气缸盖的作用是密封气缸，与活塞共同形成燃烧空间，并承受高温高压燃气的作用。气缸盖承受气体力和紧固气缸螺栓所造成的机械负荷，同时还由于与高温燃气接触而承受很高的热负荷。为了保证气缸的良好密封，气缸盖既不能损坏，也不能变形。柴油发动机气缸盖的内部型腔结构非常复杂，与常规的气缸盖上水腔不同，该上水腔完全包裹气道，常规的铸造方式是将上水腔拆分为两块砂芯，在组芯过程中，首先组水腔下部，然后组气道,最后再组水腔上部，并用胶合剂等有机粘结剂将水腔上部和下部粘结在一起。但是这种粘结方式不能完全杜绝浇铸时在上水腔的粘结处出现披缝的问题，披缝所处空间较小并且在铸件内部，结构较为复杂，常规的清理工具无法对该处披缝进行清理，因此必须制作专用清理工具，清理费时费力，生产效率低下。另外，使用的有机粘结剂必须烘干，否则会造成浇注过程中呛火导致铸件报废，成品率低，经济效益低。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题和提出的技术任务是对现有技术进行改进，提供一种气缸盖的铸造方法，解决目前技术中传统的铸造方式会在上水腔的粘结处出现披缝，清理困难，有机粘结剂必须烘干，否则可能造成浇注过程中呛火导致铸件报废，生产效率低下的问题。为解决以上技术问题，本专利技术的技术方案是：一种气缸盖的铸造方法，包括建模、3D打印和浇铸，其特征在于，具体加工步
骤包括如下：A、按照气缸盖设计砂型，并且将砂型分割成若干部分的砂芯单元，用制图软件设计出各砂芯单元的三维模型，其中的上水腔砂芯为完整的一体结构，上水腔砂芯上设置了通孔，并且通孔完全包裹在气道砂芯的外围，上水腔砂芯的通孔内壁与气道砂芯之间具有空隙，空隙即为气缸盖气道壁的所占空间；B、将砂芯单元的模型文件导入3D打印机中，在打印工作箱中根据模型文件打印出各砂芯单元，上水腔砂芯与气道砂芯同步一体打印；C、将各砂芯单元组合为一体形成完整的砂型，在砂型中进行浇铸得到气缸盖。本专利技术所述的气缸盖的铸造方法将传统的分体式的上水腔砂芯设计为一体式结构，由于气道砂芯的两端口径大于其位于上水腔砂芯通孔处的口径，因此气道砂芯无法直接从上水腔砂芯的通孔穿过进行组装，传统的铸造方式都必须将上水腔砂芯沿通孔位置分解为两部分才能实现砂芯的组合，本专利技术采用3D打印将上水腔砂芯与气道砂芯同步一体打印，使得上水腔砂芯可以设计为一个完整的一体式部件，上水腔砂芯与气道砂芯成为一个整体，从而使得上水腔砂芯没有粘结缝隙，在进行浇铸成型时就不会出现披缝，降低了铸件的清理难度，节约了清理时间，提高了生产效率，同时没有粘结缝隙也就无需使用粘结剂，省去了烘干粘结剂的步骤，也就不会出现浇注过程中呛火导致铸件报废，进一步提高生产效率，并且提高铸件质量，极大的提高生产经济效益。进一步的，所述的上水腔砂芯上的通孔内壁沿圆周方向闭合完整，并且通孔内壁光滑，无粘结缝隙，消除浇铸成型时披缝，提高铸件质量。进一步的，所述的步骤A中在气缸盖的气道口处设置分芯面，露出气缸盖气道壁所在的空隙，便于使用风管清理和检查，气道壁的厚度为9mm，使气缸盖气道壁所在的空隙目视可见，从而可以目视检测9mm宽气道壁的厚度尺寸状况以及空隙的各个位置是否清理干净，避免浮砂影响铸造质量。进一步的，所述的步骤A中在砂芯单元的底部设置有工艺清砂口，便于清理砂芯中散砂，使得散砂能够被风管顺利吹出。进一步的，所述的工艺清砂口避开气道砂芯的位置，保障气道的结构强度。进一步的，所述的步骤B中砂芯单元打印成型后进行吹砂工序去除表面浮砂，提高铸件表面质量，使铸件表面光滑无砂粒。进一步的，所述的步骤B中在吹砂完成后进行砂芯烘烤加工，提高砂芯的结构强度，并提高浇铸质量。进一步的，所述的步骤B中砂芯烘烤加工完成后，对砂芯单元的表面进行涂料加工，涂料加工完成后进行表面烘干加工，提高铸件的表面质量，对产品缩料以及增加产品表面光滑性起到良好作用，涂料的主要成分是耐火度高、高温化学稳定性好的粉状材料和粘结剂，另外还加有便于施涂的载体和各种附加物。进一步的，所述的砂芯烘烤加工和表面烘干加工采用微波烘干炉进行处理，烘干效率高效果好，确保砂芯品质，提高铸造质量，提高生产效率。进一步的，所述的砂芯涂料加工将砂芯单元浸没在浸涂池内使涂料附着在砂芯单元表面，涂料覆盖砂芯单元表面并且使砂芯单元表层砂粒不可见，确保产品表面具有良好的光滑性。与现有技术相比，本专利技术优点在于：本专利技术所述的气缸盖的铸造方法将传统的分体式的上水腔砂芯设计为一体式结构，并且上水腔砂芯与气道砂芯同步一体打印，上水腔砂芯与气道砂芯成为一个整体，从而使得上水腔砂芯没有粘结缝隙，在进行浇铸成型时就不会出现披缝，降低了铸件的清理难度，节约了清理时间，没有粘结缝隙也就无需使用粘结剂，省去了烘干粘结剂的步骤，也就不会出现浇注过程中呛火导致铸件报废的问题，减少了砂芯数量，可以有效缩短组芯工作时间，提高了生产效率，提高了铸件质量，极大的提高生产经济效益。附图说明图1为本专利技术的结构示意图；图2为图1中细节I的结构示意图；图3为图1的底部结构示意图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。本专利技术实施例公开的一种气缸盖的铸造方法，使上水腔与气道一体成型，消除粘结缝隙，无粘结剂从而无需烘干工序，避免浇注过程中出现呛火导致铸件报废，减少了砂芯数量和组芯工作的繁琐度，有效消除披缝，无需清理工作，降低劳动强，有效提高生产效率，提高经济效益。如图1至图3所示，一种气缸盖的铸造方法，包括建模、3D打印和浇铸，具体加工步骤包括如下：A、按照气缸盖设计砂型，并且将砂型分割成若干部分的砂芯单元，用制图软件设计出各砂芯单元的三维模型，其中的上水腔砂芯1为完整的一体结构，上水腔砂芯1上设置了通孔，上水腔砂芯1上的通孔内壁沿圆周方向闭合完整，并且通孔内壁光滑，通孔完全包裹在气道砂芯2的外围，上水腔砂芯1的通孔内壁与气道砂芯2之间具有空隙，空隙即为气缸盖气道壁的所占空间，空隙厚度为9mm，在气缸盖的气道口处设置分芯面，露出气缸盖气道壁所在的空隙目视可见，根据气缸盖气道口的形状随形设计，从该处能够目视检测到9mm气道壁的壁厚尺寸是否均匀达标以及各个位置是否散砂清理干净，确保浇铸的质量；同时在分芯时要保障3D打印的砂芯中的散砂能够顺利清理干净，为解决砂芯清理的问题在砂芯单元的底部设
置有工艺清砂口3，并且工艺清砂口3避开气道所在位置，保障砂芯的结构强度；B、将砂芯单元的模型文件导入3D打印机中，在打印工作箱中根据模型文件打印出各砂芯单元，上水腔砂芯1与气道砂芯2同步一体打印；打印出的砂芯单元先进行吹砂工序去除砂芯表面浮砂；然后将砂芯单元放置入微波烘干炉内对砂芯单元进行砂芯烘烤加工，去除残余水分，提高砂芯的结构强度，保障浇铸质量；砂芯烘烤加工完成后，将砂芯单元浸入浸涂池内，对砂芯单元的表面进行涂料加工，使涂料附着在砂芯单元表面，并使涂料具有一定的厚度，使砂芯单元表层砂粒不可见，提高铸件表面的光滑性，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种气缸盖的铸造方法，包括建模、3D打印和浇铸，其特征在于，具体加工步骤包括如下：A、按照气缸盖设计砂型，并且将砂型分割成若干部分的砂芯单元，用制图软件设计出各砂芯单元的三维模型，其中的上水腔砂芯(1)为完整的一体结构，上水腔砂芯(1)上设置了通孔，并且通孔完全包裹在气道砂芯(2)的外围，上水腔砂芯(1)的通孔内壁与气道砂芯(2)之间具有空隙，空隙即为气缸盖气道壁的所占空间；B、将砂芯单元的模型文件导入3D打印机中，在打印工作箱中根据模型文件打印出各砂芯单元，上水腔砂芯(1)与气道砂芯(2)同步一体打印；C、将各砂芯单元组合为一体形成完整的砂型，在砂型中进行浇铸得到气缸盖。

【技术特征摘要】
1.一种气缸盖的铸造方法，包括建模、3D打印和浇铸，其特征在于，具体加工步骤包括如下：A、按照气缸盖设计砂型，并且将砂型分割成若干部分的砂芯单元，用制图软件设计出各砂芯单元的三维模型，其中的上水腔砂芯(1)为完整的一体结构，上水腔砂芯(1)上设置了通孔，并且通孔完全包裹在气道砂芯(2)的外围，上水腔砂芯(1)的通孔内壁与气道砂芯(2)之间具有空隙，空隙即为气缸盖气道壁的所占空间；B、将砂芯单元的模型文件导入3D打印机中，在打印工作箱中根据模型文件打印出各砂芯单元，上水腔砂芯(1)与气道砂芯(2)同步一体打印；C、将各砂芯单元组合为一体形成完整的砂型，在砂型中进行浇铸得到气缸盖。2.根据权利要求1所述的气缸盖的铸造方法，其特征在于，所述的上水腔砂芯(1)上的通孔内壁沿圆周方向闭合完整，并且通孔内壁光滑。3.根据权利要求1所述的气缸盖的铸造方法，其特征在于，所述的步骤A中在气缸盖的气道口处设置分芯面，露出气缸盖气道壁所在的空隙。4.根据权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：唐昆贵，张勇，李诚，
申请(专利权)人：四川南车共享铸造有限公司，
类型：发明
国别省市：四川;51