本发明专利技术涉及一种大缸径船用低速柴油机气缸盖的铸造方法，该方法主要包括有编制铸造工艺、制作木模、制作砂型、合箱、浇注、冷却和铸件清理程序，其详细步骤如下：①编制气缸盖的铸造工艺，按照平面分型的方法设计分型面和浇注系统；②按工艺要求制作木模，并将木模定位在型板上；③制作铸型并放置冒口；④合箱，烘干砂型；⑤熔炼浇注溶液，熔炼过程中吹惰性气体并喂丝；⑥铸件浇注；⑦保温冷却并进行性能热处理。本发明专利技术采用以铸造代替锻造的方式生产船用低速大缸径柴油机气缸盖，可以大大降低生产成本，缩短其生产周期。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及材料成型，特别是涉及。
技术介绍
气缸盖是柴油机上高要求的铸钢件，它与气缸套、活塞一起组成密闭的燃烧室空间。气缸盖的工作条件甚为恶劣，要受到高温高压的气体的作用，承受着很大的热应力和机械应力，水腔内还会受到冷却水的腐蚀，再加上为安装各种阀件而钻了众多孔道，设计和工艺要求较高。根据低速柴油机专利公司的技术规范，其铸造材料为S17MoF，铸件连体试棒性能要求为抗拉强度640 740N/mm2，屈服强度^ 450N/mm2，延伸率^ 18%，断面收縮率> 45X，常温V型冲击能量^ 32J，布氏硬度190 220。铸件加工后，产品需进行100%磁粉探伤(MT)、100X超声波探伤(UT)，铸件不得有裂纹、气孔、冷隔、縮松等影响铸件材质致密性的铸造缺陷，特别是与排气阀壳和气缸套的接触面不得存在影响气密性的缺陷存在。 以往该类型的产品全部采用锻造件，需先采用铸造的方式铸出钢锭，然后在进行锻打，该工序生产周期长，成本高，产品加工余量大，并且产品经过锻打工序后，容易造成产品材质不均匀和局部应力集中。
技术实现思路
本专利技术的目的在于使用成本较低的铸造方法替代原来工序复杂的锻造方法，提供。利用本专利技术铸造出来的气缸盖生产成本低，周期短，从而也可大大降低该类型大缸径船用低速柴油机的生产成本和生产周期。 本专利技术的技术方案如下 —种大缸径船用低速柴油机气缸盖的铸造方法，包括编制铸造工艺、制作木模、制作砂型、合箱、浇注、冷却和铸件清理。所述的铸造方法的详细步骤如下 ①编制气缸盖的铸造工艺，按照平面分型的方法设计分型面和浇注系统； ②按工艺要求制作木模，并将木模定位在型板上； ③制作铸型并放置冒口； ④合箱，烘干砂型； ⑤熔炼浇注溶液，熔炼过程中吹惰性气体并喂丝； ⑥铸件浇注； ⑦保温冷却并进行性能热处理； 所述步骤①中的平面分型以产品的上平面为分型面，分型面处设有位于气缸盖外侧的平板，浇注系统为开放式底注浇注系统， 一道直浇道连通于两道横浇道，横浇道连通四道内浇道，内浇道开口于发热冒口的底端，直浇道上直接增加一根内浇道到铸件本体，两只发热冒口均布于产品上平面处，且对称放置。 所述的步骤③中制作的铸型采用碱性酚醛树脂砂和铬铁矿砂，为保证产品的表面3质量，整个铸型表面均覆盖铬铁矿砂，并在发热冒口的脚部四周覆盖一层铬铁矿砂。 考虑到由于树脂砂发气量较大并且易吸潮的特性，故步骤④中在完成合型配箱后，采用向铸型内打热风的方法除去铸型型砂中的水分，并且碱性酚醛树脂砂具有二次硬化的特性，对铸型打热风后更有助于提高型砂的表面强度。 所述的步骤⑤中的溶液采用电弧炉熔炼，炉料配比为废钢50 70%，浇冒口回 炉料30 50%，出钢温度为1570 159(TC;使用吹氩喂丝的方法调节溶液的成分吹氩的 压力为0. 08 0. 10MPa，吹氩的时间为4 5分钟，喂铝丝与钢水的重量比为1 : 2000; 浇注温度为1520 1550。C，浇注时间为180 240秒。 本专利技术的技术效果 本专利技术采用以铸造代替锻造的方式生产船用低速大缸径柴油机气缸盖，可以大大 降低生产成本，縮短其生产周期。以专利技术的方法生产出来的气缸盖产品，通过铸代锻，生产 成本和生产周期明显降低，加工余量也较小，还可以有效避免应力集中问题。附图说明 图1是本专利技术中浇注系统设计剖 视图。 图2是本专利技术中浇注系统设计俯 视图。 图3是本专利技术实施例中模数计算 原理图。 具体实施方法 下面结合附图和具体的实施例来对本专利技术的船用低速大缸径柴油机气缸盖的铸 造方法进一步的详细说明，但不能因此而限制本专利技术的保护范围。 实施例1 本实施例为了说明本专利技术的船用低速大缸径柴油机气缸盖的铸造方法，以S70MC船用低速大缸径柴油机气缸盖的铸造过程为例详细阐述本专利技术方法的实践应用。 S70MC船用低速大缸径柴油机气缸盖铸件的参数如下铸件外型尺寸①1322mmX 650mm ;铸件最大壁厚(排气阀处)467mm 铸件最小壁厚177mm 铸件毛坯重量 4700kg 整个铸件体积56814594 lmm3 整个铸件表面积5770550mm2 铸件横截面面积210961mm2 铸件横截面周长2131mm 依照本专利技术的铸造方法，该气缸盖的铸造主要包括下列几个步骤 1)将铸件的上平面做为铸造分型面，如图1和图2中所示，图1是本专利技术一种大缸径船用低速柴油机气缸盖的铸造方法中浇注系统设计剖视图，图2是本专利技术一种大缸径船用低速柴油机气缸盖的铸造方法中浇注系统设计俯视图，该分型面将整个铸型分成两个部分，上部为冒口 ，下部为整个铸件本体，气缸盖的燃烧腔用泥芯做出，该造型方法简单，操作 方便。气缸盖铸造的工艺设计参数计算与选择 铸件整体模数:M1 = aXb/(2X (a+b)-c) = 8. 7 式中a = 177mm b = 640mm c = 343mm铸件的几何模数M2 = F1 + L1 = 210. 961 + 21. 31 = 9. 8 式中Fl-铸件的横截面面积；Ll-铸件的横截面周长 根据以上整体模数、几何模数和毛坯重量等参数选择冒口 ①选择几何模数大于1. 1倍模数的冒口 ； ②根据铸件的重量与此类冒口的补縮效率计算所需的补縮用钢水量 ③选择符合①和②两个要求的发热冒口 ①560X680两只，位于铸件上表面，对称均布。上述计算的原理如图3所示。 根据上述参数，设计气缸盖的浇注系统如下为了保证浇注过程中铸型内溶液平 稳上升，故选择开放式底注系统，该系统包括一道直浇道4，两个横浇道5和四个内浇道6以 及一根切向内浇道7 ;直浇道4的底端连通于两道横浇道5，直浇口直径为①80mm，横浇道 5连通于四道内浇道6，横浇口的直径为①80mm，这四道内浇道均开口于两只发热冒口 3的 底端，内浇口的直径为①60mm ;并且直浇道4上直接连通一根切向内浇道7到铸件本体，该 道内浇口的直径为①80mm;两只发热冒口的周围均覆盖有一层耐高温砂，发热冒口 3在浇 注完毕后加发热剂，整个造型工艺完成后如图1所示。 2)按铸造工艺图纸要求制作木模。该木模包括有外模、型板、芯壳以及浇冒口套， 木模制作完成后定位在型板上。 3)采用碱性酚醛树脂砂制作铸型，并在所有部位都敷上铬铁矿砂。为了保证其泥 芯具有一定的退让性从而避免内控产生热裂，所以考虑在制作该产品泥芯时在其中心部位 增加可以在铸件凝固过程中可以烧损的材料，例如塑料泡沫等。 4)合箱烘干铸型，并检验铸型尺寸。 5)熔炼浇注溶液。电弧炉熔炼炉料重量百分配比废钢70%，回收的浇冒口 30% . 出钢温度158(TC 。吹氩喂丝，吹氩压力0. 08MPa，吹氩时间4 5分钟，喂铝丝4Kg，铝丝与 钢水中的氧反应生成炉渣，来达到去除钢水中氧气的目的。6)铸件浇注。浇注温度1540。C ;浇注水口 小55水口 ；浇注时间180 240秒在浇注过程中，在钢包的包底吹氩气保持浇注时接近于无氧环境，减少二次氧化以及夹杂 的产生。 7)浇注后铸件在铸型中保温冷却。铸件保温时间120小时，铸件清理，去除浇口 、 冒口 、披缝，铸件毛坯无损检验合格后进行粗加工，然后铸件进行调质处理，具体处理过程 为淬火后回火，从而使铸件在完成精加工后仍具有一定的淬火层进而保证铸本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种大缸径船用低速柴油机气缸盖的铸造方法，该方法主要包括有编制铸造工艺、制作木模、制作砂型、合箱、浇注、冷却和铸件清理程序，其详细步骤如下：①编制气缸盖的铸造工艺，按照平面分型的方法设计分型面和浇注系统，其中的平面分型以气缸盖的上平面为分型面，分型面处设有位于气缸盖外侧的平板，浇注系统为开放式底注浇注系统，一道直浇道连通于两道横浇道，横浇道连通四道内浇道，内浇道开口于发热冒口的底端，两只发热冒口均布于气缸盖的上平面处；②按工艺要求制作木模，并将木模定位在型板上；③制作铸型并放置冒口；④合箱，烘干砂型；⑤熔炼浇注溶液，熔炼过程中吹惰性气体并喂丝；⑥铸件浇注；⑦保温冷却并进行性能热处理。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：许驰华，金志宏，蔡常林，
申请(专利权)人：沪东重机有限公司，上海沪临重工有限公司，
类型：发明
国别省市：31[中国|上海]
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