[发明专利]汽车发动机铸件冷芯盒组合型芯铁丸填埋浇注生产工艺

说明书

技术领域

本发明涉及铸造技术领域，具体讲是在砂箱内使用铁丸(和/或钢丸)填埋冷芯盒组合型芯生产汽车发动机铸铁铸件的浇注工艺。

背景技术

随着汽车发动机铸件工艺要求的变化，铸造工作者使用组合型芯工艺来生产汽车发动机铸铁铸件，并且采用几种不同的浇注生产工艺。现有的浇注生产工艺有：1、组合型芯下入潮模砂砂型内浇注工艺；2、组合型芯下入冷硬树脂砂砂型内浇注工艺；3、如文献99114622.0(专利申请号)公布的：用金属夹具四周夹紧组合型芯，四周围砂扎紧，然后浇注的生产工艺；4、如文献201020199311.2(专利申请号)公布的：将组合型芯的底面部分下入专用的浇注卡具内，用金属卡箍四周卡紧，然后进行浇注的生产工艺。5、如文献201210364609.8(专利申请号)公布的：组合型芯干砂填埋抽真空浇注工艺。

上述浇注工艺，各具特色，但综合衡量，抽真空干砂填埋浇注工艺优势最为突出，产品覆盖面最广，是一种适于实现大批量、自动化流水线生产的浇注工艺，是生产高质量汽车发动机铸铁铸件的有效手段。但由于该浇注工艺需具备抽真空工艺手段，造成设备结构复杂，投资高，工艺难度大，操作要求高。

发明内容

本发明是在干砂填埋抽真空浇注工艺的基础上，为克服其需具备抽真空工艺手段的不足，并尽可能有效继承其工艺优点的前提下，使用铁丸(和/或钢丸)替代干砂作为填料，实现在无需具备抽真空工艺手段的前提下，利用铁丸(和/或钢丸)填埋冷芯盒组合型芯浇注生产汽车发动机铸铁铸件。

为便于准确说明本发明的工艺，对涉及的相关名词解释或说明如下：

汽车发动机铸铁铸件：是指用铸铁材质生产的汽车发动机的缸体、缸盖及曲轴箱框架。

组合型芯：是指全部由冷芯盒砂芯组成的用于汽车发动机铸铁铸件的组合型芯，或者是以冷芯盒砂芯为主，只有极个别砂芯为热芯盒或其它工艺砂芯组成的用于生产汽车发动机铸铁铸件的组合型芯。

铁丸(和/或钢丸)：铁(或钢)质材料制成的颗粒状物料。

本发明的生产工艺步骤为：

步骤1.在砂箱底部填入一定量的干砂或铁丸(和/或钢丸)作为底料，称为一次填料；

步骤2.将预先制备好的组合型芯(含浇注系统)相对居中放置于砂箱内的底料上，并使用专用夹具调整并固定其在砂箱内的位置；

步骤3.在组合型芯周围继续填入铁丸(和/或钢丸)，称为二次填料

步骤4.紧实填料；

步骤5.取走定位夹具并补填铁丸(和/或钢丸)；

步骤6.浇注铁水；

步骤7.箱内冷却。

注：箱内冷却后，可以进入下一工序。

本发明提供了一种在砂箱内用铁丸(和/或钢丸)填埋组合型芯生产汽车发动机铸铁铸件的浇注生产工艺。在可实现标准化的砂箱内，利用铁丸(和/或钢丸)将组合型芯及其浇注系统进行填埋紧实，使组合型芯及其浇注系统在砂箱内被周围的填料紧密挤靠和填实，从而在组合型芯的各外皮型芯的背后提供支撑，以满足有关外皮型芯在铸件浇注及凝固过程中所需的工艺强度要求，随后进行浇注。之后，铸件在箱内继续冷却若干小时，达到箱内冷却工艺要求的时间后，可以进入下一步的其它工序。

本发明最显著的特性是：使用铁丸(和/或钢丸)填实组合型芯，在不需要采取抽真空工艺手段的情况下可满足有关外皮型芯在铸件浇注及凝固过程中所需的工艺强度要求并且便于实现填料的循环回用。

发明的效果：

1.在砂箱内用铁丸(和/或钢丸)填实组合型芯，其对组合型芯外皮芯形成的支撑强度足以满足有关外皮型芯在铸件浇注及凝固过程中所需的工艺强度要求，不再需要具备抽真空工艺手段，节约设备投资成本，降低工艺操作难度。

2.采用统一尺寸的标准化砂箱，可实现汽车发动机铸件的自动化流水线生产，保证产品的一致性和工艺重复性。

3.组合型芯在砂箱内被铁丸(和/或钢丸)组成的填料紧密挤靠和填实，由于铁丸(和/或钢丸)密度约为干砂密度的3倍，因而可以为外皮型芯提供强有力的支撑，在满足铸件浇注和凝固所需组合型芯工艺强度要求前提下，减薄组合型芯外皮芯的厚度，可以进一步降低组合型芯的制作成本。

4.用作填料的铁丸，浇注后只需与溃散的组合型芯砂混合分离后，经冷却即可再生回用。

附图说明

图1：组合型芯(含浇注系统)示意图。

图2：砂箱内填底料示意图。

图3：砂箱内底料上放置组合型芯(含浇注系统)示意图。

图4：砂箱内二次填料过程示意图。