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缸体缸盖组芯立浇工艺的研究
( r8 f$ }9 }6 H- X ~. d498缸盖立浇铸造工艺分析及方案设计
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$ k- v7 e8 Z& G& u2 d顶注式浇注系统有利于冒口系统对铸件的补缩,获得组织致密铸件,但铁液经过大面积砂芯表面,容易引起飞溅、散流、带进砂粒和冲蚀涂料层,使铸件形成砂眼及夹杂等缺陷,所以498缸盖不宜采用顶注浇注工艺。中间注入式浇注系统的铁水降低了液流下落高度,温度分布较为适宜,便于选择内浇口开设位置,但因为缸盖长高比较大,并且两侧结构差异较大,中间注入式容易引起变形。采用底注式浇注系统,铁水充型平稳,排气方便,不易冲坏型腔和砂芯,不易引起铁水飞溅,适合浇注薄壁缸盖铸件。经对直浇口进行精心设计,如在横浇口处做出圆角,可显著减少液流的紊乱程度。. {2 M. C" |) Z
. H5 @# l& \* K# w4 J' n8 F内浇口面积是根据铸件质量来确定的,直接影响铸件的进水速率和浇注时间,所以在试验过程中每炉都在改变内浇口截面积来调整整个浇注系统。498缸盖内浇口面积6-8cm比较合适。9 H3 R, f z' S
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三、试验工艺条件及工艺措施
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组芯造型要求砂芯干强度高,才能保证不漂芯、
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& f/ D% L0 b& n断芯,缸体油道芯和水套芯横断面积小,安放芯骨困难,并且由于出砂孔小,芯头横截面积小,容易断裂,所以原砂含水量、含泥量、温度及树脂加人量进行严格控制。砂芯抗拉强度随原砂含水量增加而降低,应控制原砂含水量低于0.2%;砂芯抗拉强度随原砂含泥量增加而降低,应采用含泥量0.3%以下的标准原砂;控制原砂温度,使用15-25℃原砂砂芯强度最高。由于498缸体、缸盖采用组芯造型浇注,所以对砂芯强度、透气性、耐高温性及溃散性都有较高的要求。为确保铸件尺寸精度,砂芯的配合尺寸要求必须准确。由于铸件壁厚4.5mm,所以组芯误差不能超过士0.5 mm。在设计芯盒的芯头与芯座配合尺寸时,芯头直径小于30mm的间隙为0.2 mm;大于30 mm的间隙为0.3mm。尽量缩小组芯间隙,减少粘结胶用量,避免气孔和呛火,在上盖板芯上通十几处通气孔,以利排气,防止排气不畅。& V1 \) c# p' y2 s6 X6 b8 }" j: W
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四、试验结果分析
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2 y# t' p* s( h1 \/ m6 P M4 ]+ [4 j缸体的立浇工艺采用顶注式浇注系统,不仅铁水进人型腔流畅,而且有利于补缩,良好的温度梯度使杂质易于上浮,只需选择好内浇口位置(浇注时不要直接冲击水套砂芯)且易于清理浇冒口系统。浇注系统以半封闭式比较合适。
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缸盖试验时,首先向芯头方向引通气道至芯头出气口,尤其上下方向的气道芯排气效果明显。试验采用气道芯引气和溢流口相间设置,用潮模砂捣制,从浇注时开始,排气顺畅,并且排气量相当大。排气、溢流和保证压头是一个相互依托的保证系统。多孔小径(φ5~10mm)排气效果好于少孔大径排气,铸件顶部的静压头不小于100mm。浇注温度应控制1420-1430℃为宜。! t) E& r7 D+ T' S
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五、结论0 K& T8 \" K: t2 d2 f* m/ _
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采用立浇工艺浇注498缸体,可以减少气孔、缩松、夹砂、冷隔等铸造缺陷,避免因型砂性能不稳定引起的铸造缺陷,适宜多品种中小批量生产。
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: B& ~0 a" g' K1 \+ h6 p通过498缸盖立浇试验,证明缸盖立浇工艺优于水平卧浇工艺,废品率可以降到10%以内,可以完全解决因漂芯、断芯原因而造成的废品。498缸盖立浇浇注系统以底注式为最佳;静压头高度80-100mm;排气口和溢流口相间设置,排气口径10-15mm;工艺出品率可达70%-80%;一箱生产2件,提高生产效率2倍以上。
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缸体、缸盖的组芯立浇工艺是目前生产工艺的补充,也是未来生产缸体、缸盖铸件的发展方向。 |
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