CN111069575A - 一种用倾转浇注工艺制备铝合金发动机缸盖的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于铝合金重力铸造技术领域，涉及一种用倾转浇注工艺制备铝合金发动机缸盖的方法；用倾转浇注工艺制备铝合金发动机缸盖，浇注时，模具100°倾转，铝水流入浇口盆6中，模具从100°倾转至0°，铝水在重力作用下从进气侧内浇道B7流入缸盖型腔B8，当倾转至0°，即模具水平时，缸盖型腔B8充满，最后再继续充满冒口B9，成型铝合金发动机缸盖；倾转浇注工艺所选用的模具冒口重量为9215克；所采用的浇注时间为13秒，凝固时间为180‑190秒，冷却水温度为30度；本发明将倾转浇注工艺应用在铝合金发动机缸盖上，可使铝液冲型路径减少曲折，避免过多迂回，避免卷气、散失热量、压力损耗；有效地解决了缩松、排气侧冷隔和提高了试漏合格率。
Description
技术领域
本发明属于铝合金重力铸造技术领域，涉及一种用倾转浇注工艺制备铝合金发动机缸盖的方法。
背景技术
铝合金发动机缸盖是汽车发动机上的重要铸件之一，从结构上看，属于典型的薄壁复杂件，其砂芯多，尺寸精度高，缸盖的水道、油道和气道都需要经过气密性测试，不允许有泄漏出现，且缸盖不能有缩松、气孔和冷隔等缺陷出现。已有的气压浇包顶铸式铸造工艺在浇注冲型过程中会存在较大的紊流风险，同时凝固时也存在温度场不均匀的现象，导致铝合金发动机缸盖易出现缩松和冷隔，且试漏合格率仅为70％。
发明内容
本发明是将铝合金发动机缸盖使用的传统顶铸式铸造工艺更改为倾转铸造工艺，利用倾转工艺的优势，在液态金属冲型的过程中保证铝液稳定平稳，减少卷气、夹渣等冲型过程带来的缺陷，同时对凝固过程也有有利的影响，提高顺序凝固，可有效解决铝合金发动机缸盖目前存在的缩松问题、气孔问题以及冷隔问题和提高试漏合格率。除此之外，还提高了本产品的工艺出品率，由49.89％提高至61.55％。
本发明所要解决的技术问题是克服了现有技术存在的废品率高和工艺出品率低的问题，提供了一种用倾转浇注工艺制备铝合金发动机缸盖的方法。
为解决上述技术问题，本发明是采用如下技术方案实现的，结合附图说明如下：
一种用倾转浇注工艺制备铝合金发动机缸盖的方法,其特征在于：
与现有技术相比用倾转浇注工艺制备铝合金发动机缸盖，浇注时，模具100°倾转，铝水流入浇口盆6中，模具从100°倾转至0°，铝水在重力作用下从进气侧内浇道B7流入缸盖型腔B8，当倾转至0°，即模具水平时，缸盖型腔B8充满，最后再继续充满冒口B9，成型铝合金发动机缸盖。
所述倾转浇注工艺所选用的模具冒口重量为9215克；所采用的浇注时间为13秒，凝固时间为180-190秒，冷却水温度为30度。
本发明的有益效果是：
1、内浇道7平均分布在铸件侧面，方向一致，从任一内浇道7铝水流入型腔的距离相等，铝水在浇道中无迂回弯转结构，同时，此浇注系统可有效提高产品工艺出品率；
2、倾转浇注工艺应用在铝合金发动机缸盖上，可使铝液冲型路径减少曲折，避免过多迂回，避免卷气、散失热量、压力损耗；
3、倾转浇注工艺应用在铝合金发动机缸盖上，可使铝液流至各部位距离相等，保证温度分布符合工艺要求；
4、倾转浇注工艺应用在铝合金发动机缸盖上，多个内浇道7平均分布，方向一致，铝液流相互促进，避免卷气和能量的损耗；
5、倾转浇注工艺应用在铝合金发动机缸盖上，内浇道7分布在铸件侧面，避免了铝液正面冲击成型砂芯，减少流向紊乱和粘模等缺陷的产生。
6、有效地解决了缩松、排气侧冷隔和提高了试漏合格率。
7、批量生产时废品率降低：缩松废品5％→0.3％，气孔废品3％→0.1％，冷隔废品3％→0；
8、铸造工艺出品率提高：49.89％→61.55％；
9、压漏合格率提高：70％→98％。
附图说明
图1为原铝合金发动机缸盖浇注工艺方法示意图；
图2为本发明所述用倾转浇注工艺制备铝合金发动机缸盖的方法示意图；
图3为本发明所述用倾转浇注工艺制备铝合金发动机缸盖的倾转过程示意图；
图中：
1、浇口杯；
2、直浇道；
3、内浇道A；
4、冒口A；
5、缸盖型腔A。
6、浇口盆；
7、内浇道B；
8、缸盖型腔B；
9、冒口B。
具体实施方式
由于铝合金发动机缸盖属于薄壁复杂件，砂芯繁多，尺寸精度要求高，只能采取重力铸造的方式，传统的顶铸式、底铸式和中铸式都无法满足此缸盖的铸造要求，故只能研究倾转浇注属于重力铸造浇注的范畴应用于此缸盖，来达成开发目的和质量要求。
原铝合金缸盖浇注工艺方法，参阅图1，图中：
铝水从浇口杯1中流入，经由直浇道2和内浇道A3流入冒口A4和缸盖型腔A5，缸盖型腔A5中的铝水形成铝合金发动机缸盖，冒口A4中的铝水对缸盖型腔A5中的铝水补缩。
本发明所用倾转浇注工艺方法，参阅图2和图3，包括如下步骤：
浇注时，模具100°倾转，铝水流入浇口盆6中，模具从100°倾转至0°，铝水在重力作用下从进气侧内浇道B7流入缸盖型腔B8，当倾转至0°，即模具水平时，缸盖型腔B8充满，最后再继续充满冒口B9。整个过程，铝水冲型平稳，极少出现紊流，且能保证后续凝固时，温度场满足顺序凝固的要求，且较传统的重力浇注有所提高，减少夹渣、冷隔和缩松等缺陷的产生。
本发明所述用倾转浇注工艺应用于铝合金缸盖成形的方法的浇注参数如下：
| 产品材质 | AlSi10MgCu | 浇注温度℃ | 725±10 |
| 浇注类型 | 倾转浇注 | 保温涂料 | 395保温涂料 |
| 铸件外形尺寸 | 447X268X120 | 倾转角度° | 100 |
| 铸件重量g | 14750 | 浇注时间S | 13 |
| 冒口重量g | 9215 | 凝固时间S | 180±10 |
| 收缩率‰ | 11.5 | 冷却水温度℃ | 30 |
| 工艺出品率％ | 61.55 | 模具浇注温度℃ | |
| 底模100 | 燃烧室100 | 侧端模300 | 浇口杯390 |
本发明所述用倾转工艺浇注工艺应用于铝合金缸盖成形的方法的倾转参数如下：
| 翻转时间 | 3s | 3s | 3s | 3s | 1s |
| 角度 | 15° | 27° | 36° | 18° | 4° |
Claims (2)
1.一种用倾转浇注工艺制备铝合金发动机缸盖的方法,其特征在于：用倾转浇注工艺制备铝合金发动机缸盖，浇注时，模具100°倾转，铝水流入浇口盆(6)中，模具从100°倾转至0°，铝水在重力作用下从进气侧内浇道B(7)流入缸盖型腔B(8)，当倾转至0°，即模具水平时，缸盖型腔B(8)充满，最后再继续充满冒口B(9)，成型铝合金发动机缸盖。
2.根据权利要求1所述的一种用倾转浇注工艺制备铝合金发动机缸盖的方法,其特征在于：所述倾转浇注工艺所选用的模具冒口重量为9215克；所采用的浇注时间为13秒，凝固时间为180-190秒，冷却水温度为30度。
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