[发明专利]一种中隔板具有止裂结构的气缸盖铸造方法

说明书

技术领域

本发明属于内燃机产品设计与制造领域，尤其是涉及一种柴油机气缸盖 中隔板止裂结构的设计和成型方法。

背景技术

柴油机气缸盖中隔板是气缸盖顶板和底板之间的一种板式结构，用于阻 隔和引导冷却液至喷油器安装部位，加强喷油器的冷却，是重载柴油机气缸 盖的常用结构。柴油机铝制气缸盖采用低压铸造成型，为提高气缸盖顶板质 量，在气缸盖顶板砂芯中埋入冷铁，因此在铸造时顶板冷却速度过快，导致 中隔板砂芯排气不畅，铸造结束后气缸盖中隔板成为疏松、针孔等铸造缺陷 的多发地。

在柴油机高负荷工作时，虽然气缸盖中隔板所受结构应力较低，但由于 原始密集缺陷的存在，经常发生气缸盖中隔板开裂并规律性沿某种轨迹裂向 气道，导致气缸盖漏水失效故障。为解决此类故障，采取加强气缸盖中隔板 质量控制和降低中隔板结构应力两个方面的工作效果明显，但气缸盖中隔板 依然偶有开裂发生。必需采取一种措施使气缸盖中隔板开裂后不窜至气道， 保证不发生气缸盖功能性失效。

传统的机械产品止裂措施是采取钻孔止裂结构，但因气缸盖中隔板为铸 件内部结构，采取钻孔结构势必要首先从气缸盖顶板或底板外部起钻，穿透 顶板或底板后方能钻至中隔板指定位置。带来的问题是破坏了气缸盖顶板或 底板的结构连续性，造成钻孔部位的应力集中，同时钻孔后要封堵顶板或底 板的钻孔。

发明内容

有鉴于此，本发明旨在提出一种中隔板具有止裂结构的气缸盖铸造方 法，在避免常规直接铸孔时铸孔用砂芯因直径较小而易断的同时，实现了可 控制裂纹的中隔板止裂孔的精确铸造。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种中隔板具有止裂结构的气缸盖铸造方法，包括以下步骤：

(1)铸造模具预处理，将待使用的气缸盖铸造模具进行清洗预处理；

(2)制作铸造芯体，对应待铸造气缸盖的结构和尺寸制作该气缸盖上 中空部分的芯体，其中该气缸盖上的上水腔和下水腔分别为上水腔砂芯和下 水腔砂芯，该气缸盖中隔板上的止裂孔上对应为瓶形铁棒；

(3)定位铸造芯体，将待铸造气缸盖对应的铸造芯体定位安装在铸造 模具中，其中所述瓶形铁棒的下端固定在所述下水腔砂芯上，该瓶形铁棒的 上端固定在所述上水腔砂芯上；

(4)浇铸成型，将铸造气缸盖的金属溶液浇注在气缸盖铸造模具中， 冷却成型；

(5)导出铸造芯体，将冷却成型后的气缸盖浇注体内的铸造芯体导出， 完成气缸盖的铸造，其中上水腔砂芯和下水腔砂芯导出后，瓶形铁棒插在上 水腔和下水腔之间的气缸盖中隔板上，与气缸盖中隔板上的止裂孔共同形成 中隔板止裂结构。

进一步的，所述步骤(3)中的瓶形铁棒的下端固定在所述下水腔砂芯 的上端，瓶形铁棒的上端固定在所述上水腔砂芯的下端。

相对于现有技术，本发明所述的中隔板具有止裂结构的气缸盖铸造方法 具有以下优势：

(1)本发明所述的中隔板具有止裂结构的气缸盖铸造方法，用铁棒替 代砂芯，可防止气缸盖浇注时金属液冲断砂芯棒，使气缸盖中隔板止裂孔无 法成型，且该种方法生产的气缸盖，在柴油机高负荷工作时气缸盖偶尔产生 中隔板裂纹后，中隔板止裂结构能有效引导裂纹扩展至止裂孔，防止裂纹穿 透气道进而造成气缸盖失效。

附图说明

构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的 示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在 附图中：

图1为本发明实施例所述的中隔板具有止裂结构的气缸盖的垂直剖面示 意图；

图2为本发明实施例所述的中隔板具有止裂结构的气缸盖的水平剖面结 构示意图。

附图标记说明：

1-气缸盖顶板，2-气缸盖，3-上水腔，4-气缸盖中隔板，5-瓶型铁棒， 6-下水腔，7-气缸盖底板，8-中隔板起裂位置，9-裂纹扩展途径，10-中隔 板止裂结构，11-气缸盖气道。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特 征可以相互组合。