[发明专利]一种发动机汽缸体的消失模铸件模型及其铸造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种铸造方法，特别是涉及一种发动机汽缸体的消失模铸造方法。

背景技术

消失模铸造，又称实型铸造，是将与铸件尺寸形状相似的石蜡或泡沫模型粘结组合成模型簇，刷涂耐火涂料并烘干后，埋在干石英砂中振动造型，在负压下浇注，使模型气化，液体金属占据模型位置，凝固冷却后形成铸件的新型铸造方法。消失模具有铸件尺寸形状精确，表面光洁度高，重复性好，铸造精密等特点，其取消了砂芯和制芯工部，不合箱、不取模，大大简化了造型工艺，根除了由于制芯、下芯、取模、合箱造成的铸造缺陷和废品；铸造过程中落砂容易，型砂可全部重复使用；负压浇注，更有利于液体金属的充型和补缩，提高了铸件的组织致密度；此外，消失模铸工艺铸造对工人的技术熟练程度要求低，易于实现机械化自动流水线生产，生产成本低，应用范围广泛。

发动机汽缸体是一种复杂的铸件，一般采用普通砂型铸造方法生产，此方法使用多个树脂砂芯，其重量同铸件相当，是典型的高耗能、高污染及高劳动强度行业。采用环保节能的消失模铸造方法制造发动机汽缸体，可从根本上解决普通砂型铸造方法的三高问题。然而，这种铸造方法在生产缸体时仍然存在着缺陷，如型芯部分消失模型由于砂子的双重包围使气化的气体不易排出，容易导致铸件产生皱皮，此外由于型芯部分是缸体双重水套结构，三维振动时难于将砂子填充满并紧实，在浇注时型壁易于产生移动，生产的缸体铸件容易产生缩松、塌砂等缺陷。

授权公告号为CN 100446893C的中国发明专利公开了一种发动机汽缸体的消失模铸造方法，其工艺步骤包括：在砂箱中放置用发泡材料制成的与铸件一样的消失模模型，在该模型中间部分的空腔内预填砂，然后预振动紧实，最后预抽真空；在所述的消失模模型的中间部分单独制作模型壳，再将其组合到整体模型中，在砂箱内填入干砂并振动紧实，在砂箱顶部覆盖塑料膜，对砂箱内抽真空，将熔化的金属浇铸到所述的消失模模型区域，直至铸件完全凝固，在所述的消失模模型置于砂箱之前，首先采用该方法生产发动机汽缸体铸件，工艺先进，模具制造简化，成品率高、生产成本低。然而此消失模模型水套部分仍然不易压实，局部易于松散，水套部分容易出现厚度不均等缺陷而影响产品质量；此外，模型在铸造过程中砂型内部负压处于0.06-0.04MPa，负压度高，易于出现塌箱，此外负压度高将加重浇注时金属紊流，易于对铸件质量造成严重影响，特别是对形状复杂而质量要求高的缸体铸件，影响更为严重。

热芯盒法，是铸造生产中一种制造型芯的方法，其将铸造用砂、热固性树脂和催化剂混合成的砂料射入具有加热装置的芯盒中，加热到180～250℃，使贴近芯盒表面的砂料受热，在温度作用下，其粘结剂在很短时间内即可缩聚而硬化，形成型芯，此外，只要砂芯的表层有毫米结成硬壳即可自芯盒取出，中心部分的砂芯利用余热和硬化反应放出的热量可自行硬化，因此无须进行烘干，具有缩短生产周期等优点。

本发明结合消失模铸造及热芯盒法，先采用覆膜砂预制发动机汽缸体的水套砂芯，然后与消失模法制备的缸体部件相结合，从而可以避免水套模型部分压砂不实、局部松散、厚度不均等缺陷，使水套容量得以保障，从而使发动机工作时缸筒冷却均匀，此外本发明方法还可以有效地降低浇注时的负压度，不易出现塌箱，铸件质量有所保障。

发明内容

本发明的首要目的是针对上述现有技术存在的问题提供一种制模工艺简单，浇注时不易塌箱且铸件质量好的发动机汽缸体的消失模铸件模型，其制造方法，以及一种发动机汽缸体的消失模铸造方法。

为了达到上述目的，本发明一方面提供一种发动机汽缸体的消失模铸件模型，包括：

发动机汽缸体下半部分消失模模型；

发动机汽缸体上半部分消失模模型；以及

用于形成发动机汽缸体铸件模型水套部分的水套砂芯，其一部分装入下半部分消失模模型中，另一部分装入上半部分消失模模型中；

其中，发动机汽缸体上半部分消失模模型与发动机汽缸体下半部分消失模模型粘合，形成与发动机汽缸体形状一致的铸件模型。

特别是，所述发动机汽缸体下半部分消失模模型和下半部分消失模模型是采用发泡材料利用传统的消失模工艺制成；所述水套砂芯是采用覆膜砂利用传统热芯盒工艺制成。

本发明另一方面提供一种发动机汽缸体的消失模铸件模型的制造方法，包括以下步骤：

A)用发泡材料分别制成发动机汽缸体下半部分消失模模型和上半部分消失模模型；

B)用覆膜砂制成发动机汽缸体水套砂芯；