[发明专利]一种薄壁型直列四缸汽油机缸体水套无芯撑制作工艺

说明书

本发明揭示了一种薄壁型直列四缸汽油机缸体水套无芯撑制作工艺，其包括以下步骤：S1)水套砂芯制作：将含有30％宝珠砂、1.65～1.85％树脂且AFS粒度为57～62mm的覆膜砂投入到热芯制芯机中；将芯盒升温至210～230℃，然后将所述覆膜砂射入芯盒中，烧制140～160秒，制得水套芯；S2)将各部件砂芯组装在一起形成整套缸体砂芯；S3)利用自动浇注机以1430～1450℃的铁水温度浇注到所述整套缸体砂芯内的浇注系统中，浇注充型时间控制在12～14秒内完成。本发明通过热芯覆模砂配比的优化与改进，提高了砂芯的强度，采用低温长时制芯降低了砂芯变形量，保证砂芯能承受1430～1450℃铁水冲击13秒，使之达到无芯撑下偏差在1.0mm以内，满足了薄壁型直列四缸汽油机缸体的制作要求。

【技术领域】

本发明属于砂芯制造工艺技术领域，特别是涉及一种薄壁型直列四缸汽油机缸体水套无芯撑制作工艺。

【背景技术】

直列四缸汽油机缸体作为发动机的主要架构乘载发动机缸盖、岐管、油底壳、飞轮等部件，各家发动机设计者为了提高发动机性能并降低生产成本，新一代的发动机采用了轻薄、一体化的设计并提高铸造公差精度要求，尽可能地降低发动机重量提高机械性能，因此在缸体最薄的水套外壁已减薄到3.0～4.5mm的壁厚，发动机承受燃烧爆炸的缸孔也降低至7.2～8.8mm。这样的更改对于铸造工艺造成了两大难度：

1)湿砂模铸造产品无法确保所有产品表面全无缺陷，为了防止泄漏，通常与客户会设定允许公差标准，一般设定为最大铸造缺陷深度不能高于壁厚的33％，因此壁厚减薄使铸造缺陷的容忍度降低。壁厚降低会造成铸造冷却速度加快，进而容易形成气孔、渣孔缺陷，为解决这类问题。现有的铸造工艺通常采用提高浇铸温度、提高铁水流量快速充型的方式来克服，但这也会导致砂芯需要承受更大的温度与更大的冲击力，现有的砂芯在如此高温度和如此大的充型冲击力下容易导致变形或断裂。

2)公差降低代表对于过程能力要求的提高，结合在水套以及缸筒部位的要求对应制尺寸保证方式则体现在水套芯上，传统技术为保证尺寸，除了提高砂芯强度外还会加上水套芯撑，并且依据产品需求可能在水套内部、水套外部都可能使用，芯撑的使用除了增加成本也容易无法与铁水完全融合，易导致泄漏。

因此，有必要提供一种新的薄壁型直列四缸汽油机缸体水套无芯撑制作工艺来解决上述问题。

【发明内容】

本发明的主要目的在于提供一种薄壁型直列四缸汽油机缸体水套无芯撑制作工艺，大大提高了砂芯的强度，降低了热芯变形量，保障制作出的薄壁型水套能够满足质量要求。

本发明通过如下技术方案实现上述目的：一种薄壁型直列四缸汽油机缸体水套无芯撑制作工艺，其包括以下步骤：

S1)水套砂芯制作：将含有30％宝珠砂、1.65～1.85％树脂且AFS粒度为57～62mm的覆膜砂投入到热芯制芯机中；将芯盒升温至210～230℃，然后将所述覆膜砂射入芯盒中，烧制140～160秒，制得水套芯，开模顶出水套芯放置到平台上降温；

S2)采用铸造工艺制作出四个缸筒主芯以及配套芯；

其中，所述配套芯根据产品的结构可包括风扇侧板、飞轮侧板、枕芯、第一油道以及第二油道；

S3)将各部件砂芯组装在一起形成整套缸体砂芯100；

S4)设定好每模浇注所需铁水重量，利用自动浇注机以1430～1450℃的铁水温度浇注到所述整套缸体砂芯内的浇注系统中，浇注充型时间控制在12～14秒内完成；

S5)浇注完成后保持缸体在线上保温2.5～4.0小时，然后退模下线。

进一步的，所述浇注系统的充型方式为双层入水充型，且下入水:中入水＝38:62。