[发明专利]一种D‑5B材质的排气歧管铸造方法

说明书

技术领域

本发明涉及汽车零部件制造技术领域，具体涉及一种D-5B材质的排气歧管铸造方法。

背景技术

随着科学技术的进步，汽车行业在轻量化、节能、减排方面的要求日益严格，为改善环境，世界各国都在采取不同的措施来优化环境，特别提出汽车尾气排放，这就要求汽车发动机提高燃油燃烧比，在这种条件下，排气温度持续不断地提高，排气歧管所承受的高温抗氧化负荷在不断加重，因此，排气歧管的材料向耐高温、抗疲劳、抗氧化的方向发展，由此诞生出了D-5B高镍奥氏体球墨铸铁排气歧管。由于此种材质特殊，C低Si低、Cr高Ni高，在球墨铸铁材质当中是收缩倾向最大的，熔炼温度高，浇注温度高，铁液易氧化，体收缩大，流动性差，糊状凝固，加上作为排气歧管本身，结构复杂，多处存在厚大的孤立热节，补缩困难，缩松倾向大；合金加入量大，铸件易产生憋气、气孔缺陷，高温砂芯变形，造成排气歧管气道变形、壁厚不均匀，给铸造带来很大困难。

中国专利申请号：201010295797.4提出的一种发动机岐形排气管铸造用砂芯的制造方法，其步骤为：采用光固化 快速成型技术制作出树脂件模具；制作加强铁丝，使其具有与砂芯相同的空间螺旋线形状；在模具中填砂并放入制作好的加强铁丝；使用刮板沿着模具分型面刮树脂砂，使其上的树脂砂略微隆起，然后合模压紧；待树脂砂凝固后，开模取出砂芯，并对其进行适当的后处理，这种方式不能解决厚大热节处的缩松问题。

中国专利申请号：200910131765.8公开了一种高硅钼球铁排气岐管的配方及其制备方法，其制备步骤包括：称重、入炉融化、球化处理，扒渣至铁水干净后撒覆盖剂、加盖保温，浇注铸型，开箱落砂。将回炉铁抛丸处理，将生铁、废钢、回炉铁、钼铁、硅铁依次加入电炉熔炼，球化处理、在球化剂表面覆盖孕育剂，并在浇注的同时采用随流孕育，使孕育剂随铁水进入型腔，最后开型落砂，制得成品，此方法制备工艺不易操作且不稳定，产量低、产品品质差，废品率较高，效果不好。

发明内容

本发明的目的在于提供一种D-5B材质的排气歧管铸造方法，以解决上述背景技术中提出的排气歧管收缩倾向大，易产生气道变形、壁厚不均匀、产品热节部位缩松的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种D-5B材质的排气歧管铸造方法，包括浇冒口设计和砂芯，所述浇冒口设计在排气歧管的热节部位设置连体冒口，所述砂芯为中空结构。

所述砂芯内设置空腔，所述空腔设置出气口。

所述砂芯的壁厚为7～9mm。

所述芯砂的发气量≤12ml/g，灼烧碱量≤3.0%，熔点96～110℃。

所述砂芯热态抗拉强度：1.5～2.4MPa，常温抗拉强度：3.6～5.0MPa，热态抗弯强度≥3.6MPa，常温抗弯强度≥8.0MPa。

所述连体冒口中的两独立冒口通过连接体采用8字形连接，所述连接体横截面最小宽度不小于20mm。

一种用于上述述D-5B材质的排气歧管铸造方法的砂芯制备方法，其包括下述步骤：

A.按照设定配比将原砂与粘接剂混合均匀制成芯砂备用；

B.将所述芯砂通过制芯设备及制芯模具，加热、固化成型，加热温度控制在220~230℃；

C.所述加热、固化成型过程中，加热0.4~0.5分钟后，将未固化的芯砂倒出，制成中空砂芯芯坯，而后继续加热0.4~0.6min即可。

所述中空砂芯芯坯的壁厚控制在7~9mm。

所述芯砂的发气量≤12ml/g，灼烧碱量≤3.0%，熔点96～110℃。

所述砂芯热态抗拉强度：1.5～2.4MPa，常温抗拉强度：3.6～5.0MPa，热态抗弯强度≥3.6MPa，常温抗弯强度≥8.0MPa。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1.本发明的砂型中在排气歧管的热节如排气口等部位设置了连体冒口，且两连体冒口中的两独立冒口采用8字形连接，增加冒口的蓄热量，而且两独立冒口具有相同的温度和补缩状态，能有效地解决厚大热节处的缩松、缩孔等问题。

2.本发明的D-5B材质的排气歧管铸造方法，砂芯本体做成中空状，砂芯内设置相互交错的空腔，所述空腔设置出气口，不仅减少了砂芯在浇注过程中的发气量，而且能够使砂芯中的气体及时由出气口排出，从而有效地解决高温铁液浇注带来的气道变形、壁厚不均匀及D-5B材质铸件易产生气孔缺陷等问题。

3.砂芯的制备采用分段烧结-倒砂的方式，解决了砂芯体积小、形状不规则的空腔制作难题，收到了制作效率高、壁厚均匀一致的良好效果。