汽车发动机缸体缸盖冷芯盒铸造技术的研究与应用(下)

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汽车发动机缸体缸盖冷芯盒铸造技术的研究与应用(下)

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专题综述雎Ⅵl舢 利于确保凸轮轴孔的铸造质量。内浇道分四排从曲轴箱内的轴瓦支座上下端引入，中间一档不设置内浇道。由于缸体主体芯均是从轴瓦的中心线处进行分型的，

所以内浇道型腔放在轴瓦支座上有利于砂 芯成形和脱模。

四个主体缸芯，再顺次套入水套砂芯和两端侧面成形砂芯，最后安装缸套芯头砂芯构成砂芯簇，见图 l) 0一参照起模方向，从增加铸件壁厚法的原则设遵计工艺补贴、设计单体砂芯芯头和连体芯头组合方式，制芯座配合间隙及压环防压环实体 (器自动构机 化造型，芯起模斜度取 l;环取 R .,型腔型。压 25距

4 2 E型柴油机缸体的成形工艺是将缸体卧 D2放，以缸套中心连线和曲轴箱用中心连线所构成的平面作为分型面，用湿型砂造型分别获得铸件外模上下半型型腔 (部分侧面外形两处用砂芯成形 )用，专用的组芯胎具将构成缸体内腔的各个成型砂芯组装成砂芯簇并吊运安放在铸件外模下半型型腔中， 然后实现与铸件外模上半型型腔合模，用箱卡或压

2 mm; 0防压环取宽 1mm, 1 m, 5高 m直连型腔 )一设计集砂槽和出气桩 (集砂槽宽 1 rm, lmm;出气 5 a高 0

桩根部 o 5 m,顶部 o m lm 9 m,高随形保持吃砂量 2 m一将设计好的浇注系统用 3 0 m) D几何数字模型

创建出来，并在实际浇注的位置定位，现缸体铸件实 的3 D几何模型与浇注系统的 3 D几何数字模型作布尔加运算，成一个铸型浇注系统，构这样方便后续的缸体模具的数字化建模具体操作，弥补人们空间 想象力的不足，少出差错的机会。减

铁将组合砂箱压紧以防涨箱，最后用熔炼好的孕育 铸铁熔液进行边引火边浇注。其中与产品的形状直 接相关的是造型外模模具和制芯芯盒模具。造型外

模分为铸件外模上半型成型模具和铸件外模下半型成型模具；芯盒模具分为四个主体缸芯芯模、个侧两 面成形芯模、一

浇注系统的设计。过分析 3通 D缸体铸件几何模型， 0 1d H 2 0材质的密度按 r 7 k/ m, V= 0 m, T 5= . gd可 2以估算出单个缸体铸件质量为 G= 2 g 07 k。对于 10 g 0 k以下柴油机灰铸铁件，我们采用半封闭式浇注系统 > (中、>其是横浇道的截面积，直浇道的最

个水套砂芯芯 模、个机油冷一

却芯砂芯芯模 和一个缸套

芯座芯模，图 1见 0所示。这些参与 成形的模具之

小截面积是所有内浇道的总断面积 )。内浇道采取总断面积相同而数量为 8个的布局与铸型相接。 经过理论计算和实际浇注的效果进行综合修正，最 后我们取 F= 2 m,h2 e F= 0 m。内浇道向横 . 1e F= 8 m,, e 2

浇道过渡采用 l。 7坡度角，并且与铸件型腔相连的部位无需倒圆，为地形成局部应力集中，人以便于清理 时铸件易于同浇注系统分离。

间是相互关连 的，一于同一统

个缸体铸件本体。实际生产时，，我们将 8个 图 l造型型芯成份分解 O

4 2 E型柴油机缸体模具的数字化建模具体操 D2作是：建立一个 3 D方形几何体，缸体铸件模型连将同3 D浇注系统几何模型一起 (图 9放人该几何见 )体的内部并进行布尔减运算，即可得到铸件浇注成形的本体型腔，这是构建造型外模和制芯=及其芷盒工装附件的原始数据模型。此时我们得到的几何模

砂芯 (油冷却芯砂芯单独固定在造型上箱 )组芯机用胎具按照特定的顺序组装在一起，先进行整体式浸涂涂料 (这样可以形成一个涂层壳体，有效防止夹能砂和铁液内渗而产生的披缝 )并烘干处理，将其整再

体下芯。样既降低了劳动强度，这又使单体砂芯间的 位置精度得到了保证。 4 2 E型柴油机缸体铸件的 3 D2 D几何模型数字化建模流程是：立缸体产品零件 3建 D几何模型 (轮 廓尺寸为 4 7 mx 2 .5 mx 6 mm)在需要机械 6 m 3 71m 2 7一

加工的零件面上用补正的方式添加余量 (侧面单 5 m)对整个 3几何模型进行比例缩放 (平二 m一 D水

维方向按 1 1,直方向按 1 0 .倍竖 0 . 8倍 ) 0一确定浇注 方式 (卧式浇注适宜大批量湿型砂造型生产方式 )一

确定型芯分配及组装方案 (口杯与上模板活性连浇接一起造型，先在组芯胎具上从内向外对称地码放 2

图 1型芯簇下箱组装工艺 1

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