yc4112q柴油發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸蓋鑄件工藝設(shè)計(jì)

yc4112q柴油發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸蓋鑄件工藝設(shè)計(jì)

1砂芯組合設(shè)計(jì)yc4112q柴油發(fā)動(dòng)機(jī)氣驅(qū)動(dòng)器蓋件，銅鉻合金鑄鐵，ht250。輪廓尺寸為556mm×250mm×120mm,主要壁厚6±0.5mm。采用JYB-121氣沖造型線造型,1箱1件。氣缺蓋鑄件內(nèi)腔結(jié)構(gòu)復(fù)雜,由多個(gè)砂芯組成。其中氣道芯、水套芯由覆膜砂射制,底盤(pán)芯由呋喃樹(shù)脂砂射制。砂芯浸涂料后用熱風(fēng)爐烘干。采用在底盤(pán)芯內(nèi)組裝水套砂芯和氣道砂芯,組合好的砂芯見(jiàn)圖1。砂芯組成后再烘烤一次,進(jìn)入下芯合箱工序。采用底注式澆注系統(tǒng),澆注時(shí)間12～14s,澆注溫度1360～1420℃。2由于結(jié)構(gòu)蓋材料的特點(diǎn)和形成原因2.1氣孔的位置分布?xì)飧咨w鑄件的氣孔缺陷絕大多數(shù)出現(xiàn)在鑄件的頂面,主要位于缸蓋罩內(nèi)螺釘孔最高處,是鐵液最后凝固的位置,也是氣體最易侵入的部位。氣孔位置見(jiàn)圖2。從氣孔缺陷的特征來(lái)看,氣孔數(shù)量少,尺寸較大,孔壁光滑,有光澤和輕微的氧化色,呈圓形、梨形,孔洞內(nèi)有明顯的氣道尾巴,尖頭指向砂芯。2.2金屬液注漿法由于水套砂芯和氣道砂芯是由覆膜砂制作,發(fā)氣速度較慢,發(fā)氣量大。澆注后在金屬液對(duì)鑄型劇烈的熱作用下,使砂芯中的水分、粘結(jié)劑、附加物等氧化、分解和燃燒,生成大量氣體,因排氣不通暢而進(jìn)入鐵液,凝固時(shí)不能及時(shí)排出,而形成侵入性氣孔。3自斷加強(qiáng)砂芯的排放要解決缸蓋氣孔缺陷,一要選用發(fā)氣速度快、發(fā)氣量低的原材料。二要設(shè)法不讓鐵液堵住砂芯的排氣通道,特別是下水套砂芯氣體的排出問(wèn)題。三是必須保證鑄件表層凝固結(jié)殼前氣體能夠完全溢出。3.1覆膜砂芯固化時(shí)間覆膜砂的發(fā)氣量大小及發(fā)氣速度的快慢直接影響到氣缸蓋鑄件氣孔率的高低,在保證砂芯起芯的熱拉強(qiáng)度、常溫強(qiáng)度及高溫強(qiáng)度的前提下,應(yīng)盡量減少樹(shù)脂及附加物的加入量,以減少覆膜砂的發(fā)氣量。(1)覆膜砂總的發(fā)氣量<28mL/g,初期最大發(fā)氣量<20mL/g,初期發(fā)氣速度>0.67mL/g·s,可明顯降低氣缸蓋鑄件的氣孔缺陷。(2)覆膜砂發(fā)氣量一定的情況下,砂芯一次性固化時(shí)間控制就顯得非常關(guān)鍵,在260±15℃模溫下一次性固化時(shí)間控制在3.5min以上,砂芯固化層厚度可達(dá)到5mm,既保證砂芯表面強(qiáng)度,又減少砂芯表層的發(fā)氣量。(3)砂芯經(jīng)過(guò)兩次烘烤,確保砂芯水分小于0.1%。(4)氣缸蓋上、下水套芯浸涂用的水基涂料也應(yīng)選用發(fā)氣量低的材料,因澆注后水套砂芯完全被鐵液包覆,排氣條件差,易產(chǎn)生氣孔缺陷。我廠目前使用的水基涂料效果較好,能有效減少型內(nèi)發(fā)氣源。3.2砂芯排氣效果得到了改善YC4112Q氣缸蓋砂芯排氣不通暢一直是我們的老大難問(wèn)題。生產(chǎn)實(shí)踐證明,只要砂芯的排氣通道暢通,即使發(fā)氣量略高,砂芯所產(chǎn)生的氣體完全能夠在鐵液凝固結(jié)殼前排出。2003年5月采取了以下措施,砂芯排氣效果得到了很大改善。(1)根據(jù)水套芯和氣道芯芯頭的大小采用?3mm～?5mm鉆頭在芯頭鉆50～80mm深的出氣孔,以利于氣體排出。(2)加強(qiáng)上、下主體砂芯分芯面上的石墨品質(zhì),保證上、下體芯間隙小于0.5mm,澆注時(shí)分芯面隔層厚度減少,下水套芯產(chǎn)生的氣體便可以順利排出。(3)氣缸蓋水套芯、氣道芯芯頭與芯座配合間隙適當(dāng)調(diào)整,用封箱坭堵死,以保證芯頭密封良好,杜絕鐵液進(jìn)入排氣通道,保證氣路暢通。(4)8#芯位置放耐火墊圈,保證8#芯的氣體順利排出型腔,見(jiàn)圖3。(5)適當(dāng)增加上外模排氣針數(shù)量。3.3澆注溫度和澆注速度提高澆注溫度可以減少氣孔缺陷的產(chǎn)生,但由于缸蓋水套砂芯過(guò)于細(xì)小,溫度過(guò)高易造成斷芯、水道不通及內(nèi)腔粘砂等缺陷。綜合考慮,澆注溫度控制在1360～1410℃之間,鑄件氣孔缺陷能得到有效控制,同時(shí)不致造成其他缺陷。由于砂芯發(fā)氣速度較慢,因此適宜的澆注速度也很關(guān)鍵,澆注速度過(guò)快,內(nèi)腔氣體排出較為困難,易造成氣孔,澆注速度過(guò)慢,則出現(xiàn)澆不足等缺陷。目前澆注時(shí)間控制在12～14s,效果較好。4澆注條件和澆注速度通過(guò)選用發(fā)氣量低、發(fā)氣速度快的原材料及加