[发明专利]单缸柴油机机体铸造模具与水平分型的多缸机体和铸件用铸造外模及其节能低碳铸造工艺

说明书

技术领域

本发明属于铸造技术领域，尤其是涉及单缸系列柴油机机体的铸造工艺，还涉及单缸柴油机机体铸造模具。还涉及一种水平分型的铸件用制造外模及其制造方法，尤其还涉及水平分型的多缸机体用铸造外模及其制造方法。 

背景技术

现有技术中，单缸柴油机机体的铸造工艺中所用模具包括外模和内芯，其中外模包括上模和下模，内芯包括上芯和下芯。其中的外模通常是由砂子、膨润土、煤粉、型砂粉组成的混合物制造。在制造过程中，首先，将上述混合物放入具有碾压粉碎功能的混砂机进行混合。在混合过程中还要加入适量的水，然后，将研磨混合好的材料填入砂箱(如图1所示)，通过手工或造型机振动加压，成型出外模的上模和下模，在带有砂箱的下模中放入内芯，再将上模砂箱01扣在下模砂箱02上，通过上下两砂箱上的定位锁固装置——通常是设置在上下模砂箱两端的竖直销孔03中设置定位销04和在上下模砂箱两端外壁上的锁固柱05上设置锁固构件06锁固定位。之后进行铁水浇铸。现有模具的铁水浇注口和过渡浇道设置在对应柴油机机体侧面边缘的外面，排气孔设在对应柴油机机体的主轴孔处。这样，在机体铸件07的侧面就形成一个与机体侧面长度基本相等的横向浇道铁棒08和一个竖向浇口铁块08a(如图2、3所示)。 

上述现有工艺和所用模具存在如下缺点： 

1、外模材料和砂箱加压振动成型制出的外模强度低、含水，致使铸造出的铸件存在气孔和砂眼，成品合格率较低。 

2、外模砂箱锁固定位结构，对于上、下模之间定位精度较低，外模与内芯的芯头配合处的芯头间隙较大，致使上、下模的两砂箱容易错位，这些问题会造成铸件毛刺增多，外观粗糙不美观，还使得机体后续的机加工中加工余量增大，切削用刀具磨损消耗量高，切下铁屑量大。由此，使得机加工的效率降低，同时增加了回炉铁量，降低了铁水有效利用率。 

3、现有工艺步骤繁多、过程复杂，外模的材料研磨混合和填充到砂箱中振动挤压成型，设备设施多，操作人员多，劳动强度大，生产效率低。 

4、模具的浇口设计，使得过渡浇道过长，铁水导热变差，易出现冷隔现象，而在铸件上形成裂缝造成铸件报废。过长的过渡浇道还在铸件上形成一重量约为9Kg的横向浇道铁棒。这就给铸件的后期加工增加了去除铁棒的劳动量，这一过长的过渡浇道铁棒，加上前面所述因上下砂箱易错位、精度低而导致的铸 件毛刺，增加的回炉铁量可达15-20％，由此增加了熔化回炉铁的能源消耗量和对环境的污染破坏，降低了铁水的有效利用率。 

现有技术中柴油机的机体铸造用模具，其中的内芯上、下芯有使用砂子与树脂混合的树脂砂材料制作的。这种材质的砂型在制作中仅需要用只具有搅拌功能的混砂机混合砂子与树脂，再经过冷芯机成型和用“三乙胺”固化即可。该工艺制出的模型强度高，精度高，质量好，工艺简单。但是，由于成本太高，现有单缸柴油机机体这种附加值很低的产品，在其外模生产中，都不使用上述内芯的这种制造工艺和材料。 

现有技术中除了前述的单缸柴油机机体之外，还有多种铸件，如多缸汽车发动机机体、缸盖、变速箱、减速器、电机壳和飞轮壳等，这一类铸件的铸造外模都具有这样的特点：是水平分型为上箱和下箱为两片，如：汽车发动机机体、缸盖、变速箱、飞轮壳、电机壳、减速器壳等铸铁产品，现有技术中的铸造也存在上述问题。 

如何能够将内芯制造的工艺和材料使用到外模制造上，同时又能不提高，甚至能降低单缸柴油机机体以及各种使用水平分型外模的铸件的制造成本，并能大幅提高其生产效率和经济效益，同时还可以提高铸件的质量。是本发明要解决的问题。 

发明内容：

本发明的目的在于改进现有技术的缺陷，提供一种能够提高铸件的质量、降低铸造成本，提高生产效率的单缸柴油机机体节能低碳铸造工艺； 

本发明的另一个目的在于提供一种单缸柴油机机体铸造模具； 

本发明再一个目的是提供一种水平分型的铸件用铸造外模的制造方法； 

本发明又一个目的是提供所述水平分型的铸件用铸造外模。 

本发明更进一步的目的在于提供作为水平分型的多缸机用制造外模的制造方法和适用的铸造外模。 

本发明的目的是这样实现的： 

一种单缸柴油机机体节能低碳铸造工艺，包括制作外模、制作内芯、合模、浇铸和冷却拆模等步骤，所述外模和内芯组合起来构成与单缸柴油机机体形状对应的连通的机体浇注空间浇道，其中： 

在制作外模步骤中： 

a.制作外模的原料：与现有技术中制作内模的原料相同，包括砂子和树脂，另外，还包括固化剂“三乙胺”；