一种消失模法铸造干式缸套机体的方法及其模型.pdf

本发明公开了一种消失模法铸造干式缸套机体的方法，具体包括以下步骤：采用发泡材料制备干式缸套机体的白模；采用覆膜砂制备干式缸套机体水套部分的覆膜砂芯，该覆膜砂芯上设有若干个定位芯头；将带有定位芯头的覆膜砂芯装入白模相应的水套部分；将白模粘接到一起。还公开了使用上述方法制成的一种干式缸套机体的消失模铸件模型，包括白模本体，白模本体与干式缸套机体的结构相同，所述白模本体的水套部分设有覆膜砂芯；所述覆膜砂芯上设有若干个定位芯头，定位芯头位于水套部分的侧面工艺孔处，定位芯头的一端连接在覆膜砂芯上，另一端伸出该侧面工艺孔。本发明采用覆膜砂芯技术与定位芯头技术相结合解决了金属液渗漏和砂芯易发生位移的问题。

权利要求书
1.  一种消失模法铸造干式缸套机体的方法，其特征在于，具体包括以下步骤：
（A）采用发泡材料制备干式缸套机体的白模；
（B）采用覆膜砂制备干式缸套机体水套部分的覆膜砂芯，该覆膜砂芯上设有若干个定位芯头；
（C）将带有定位芯头的覆膜砂芯装入白模相应的水套部分；
（D）将白模粘接到一起。

2.  根据权利要求1所述一种消失模法铸造干式缸套机体的方法，其特征在于，所述定位芯头位于水套部分的侧面工艺孔处，定位芯头的一端连接在覆膜砂芯上，另一端伸出该侧面工艺孔。

3.  根据权利要求1所述一种消失模法铸造干式缸套机体的方法，其特征在于，所述覆膜砂芯的制备方法包括：
（B1）将覆膜砂射入热芯盒后进行加热成型，制得型芯；
（B2）在型芯表面涂覆涂料，然后进行烘干，制得与水套部分形状相配合的带有定位芯头的覆膜砂芯。

4.  使用权利要求1~3任一所述方法制成的一种干式缸套机体的消失模铸件模型，其特征在于，包括白模本体，白模本体包括内白模、外白模Ⅰ、外白模Ⅱ，白模本体与干式缸套机体的结构相同，所述白模本体的水套部分设有覆膜砂芯；所述覆膜砂芯上设有若干个定位芯头，定位芯头位于水套部分的侧面工艺孔处，定位芯头的一端连接在覆膜砂芯上，另一端伸出该侧面工艺孔。

5.  根据权利要求4所述一种干式缸套机体的消失模铸件模型，其特征在于，所述白模由发泡材料制成。

6.  根据权利要求4所述一种干式缸套机体的消失模铸件模型，其特征在于，所述定位芯头由覆膜砂制成，与覆膜砂芯为一体式结构。

7.  根据权利要求4所述一种干式缸套机体的消失模铸件模型，其特征在于，所述覆膜砂芯的两端各设有一个定位芯头。

8.  根据权利要求4所述一种干式缸套机体的消失模铸件模型，其特征在于，所述定位芯头伸出白模，当白模放入砂箱填入干砂后，定位芯头顶住干砂固定覆膜砂芯。

说明书一种消失模法铸造干式缸套机体的方法及其模型
技术领域
本发明涉及一种消失模铸造方法，具体涉及一种消失模法铸造干式缸套机体的方法，还涉及一种干式缸套机体的消失模铸件模型。
背景技术
消失模铸造又称为干砂实型负压铸造，国外称之为EPC，是目前国际上最先进的铸造工艺之一，被誉为铸造史上的一次“革命”，国内外称之为21世纪绿色铸造。该法按工艺要求先制成泡塑模型即平常所说的白模，涂挂特制耐高温涂料，干燥后，置于特制砂箱中，再按工艺要求填入干砂，利用三维振动紧实，抽真空状态下浇铸金属液，此时白模气化消失，金属液置换白模，复制出与泡塑模型一样的铸件.其工艺流程包括：制作泡塑模型—组合浇注系统—模型表面喷刷特制耐火涂料并烘干—将特制隔层砂箱置于三维振动工作台上—填入底砂(干石英砂)振实，刮平—将烘干的泡沫模型放于底砂上，按工艺要求填满干砂，数控振动适当时间，然后刮平箱口—用塑料薄膜覆盖箱口，放上浇口杯，起动真空系统，干砂紧固成型后，进行浇注，模型型消失，金属液取代其位置—释放真空，按工艺待铸件冷凝后翻箱，从松散的石英砂中取出铸件。
目前，消失模铸造技术中制作干式缸套机体时，由于缸套与外壳之间的水套部分的缝隙有限且几何形状复杂，常常导致填砂不实，这会导致机体与缸套之间的金属液渗漏，造成废品。申请公布号为CN103212669A的中国发明专利公开了一种发动机汽缸体的消失模铸件模型及其铸造方法，该模型包括用于形成发动机汽缸体铸件模型水套部分的水套砂芯，该模型的水套部分装入覆膜砂芯，可以有效解决由于干砂填充不实导致机体与缸套之间的金属液泄露进而导致废品的问题。但是浇注时由于金属液的流速较快，砂芯接触到金属液的瞬间会使砂芯发生位移，砂芯的位移往往导致缸体与缸套之间的内部结构与尺寸不够精确，造成废品。因此需要一个定位装置对覆膜砂芯进行定位，通常在砂芯的两端各固定一个定位芯头，但是只定位两侧，砂芯与金属液接触的瞬间，砂芯还是会发生转动位移。但是另外添加定位装置又涉及到如何添加，添加的定位装置在铸件完成后如何清理的问题。
发明内容
为了解决上述问题，本发明提供一种干式缸套机体的消失模铸件模型，还提供一种消失模法铸造干式缸套机体的方法，采用覆膜砂芯技术与定位芯头技术相结合解决了金属液渗漏和砂芯易发生位移的问题。
本发明为了实现上述目的，采用的技术解决方案是：
一种消失模法铸造干式缸套机体的方法，具体包括以下步骤：
（A）采用发泡材料制备干式缸套机体的白模；
（B）采用覆膜砂制备干式缸套机体水套部分的覆膜砂芯，该覆膜砂芯上设有若干个定位芯头；
（C）将带有定位芯头的覆膜砂芯装入白模相应的水套部分；
（D）将白模粘接到一起。
进一步地，所述定位芯头位于水套部分的侧面工艺孔处，定位芯头的一端连接在覆膜砂芯上，另一端伸出该侧面工艺孔。
进一步地，所述覆膜砂芯的制备方法包括：
（B1）将覆膜砂射入热芯盒后进行加热成型，制得型芯；
（B2）在型芯表面涂覆涂料，然后进行烘干，制得与水套部分形状相配合的带有定位芯头的覆膜砂芯。
使用上述方法制成的一种干式缸套机体的消失模铸件模型，包括白模本体，白模本体包括内白模、外白模Ⅰ、外白模Ⅱ，白模本体与干式缸套机体的结构相同，所述白模本体的水套部分设有覆膜砂芯；所述覆膜砂芯上设有若干个定位芯头，定位芯头位于水套部分的侧面工艺孔处，定位芯头的一端连接在覆膜砂芯上，另一端伸出该侧面工艺孔。
进一步地，所述白模由发泡材料制成。
进一步地，所述定位芯头由覆膜砂制成，与覆膜砂芯为一体式结构。
进一步地，所述覆膜砂芯的两端各设有一个定位芯头。
进一步地，所述定位芯头伸出白模，当白模放入砂箱填入干砂后，定位芯头顶住干砂固定覆膜砂芯。
本发明能够产生的有益效果：
（1）采用预制覆膜砂芯，提前镶入白模中，解决了由于干砂填充不实导致机体与缸套之间的金属液泄露进而导致废品的问题；
（2）覆膜砂芯上设置定位芯头，在砂箱中定位芯头深入干砂中固定覆膜砂芯，浇注金属液时，由于覆膜砂芯所用粘合剂比白模晚气化，使得浇注时砂芯不会发生晃动或漂浮等位移现象，提高产品的质量和成品率；
（3）利用发动机干式缸套机体本身的工艺孔，无须另设孔，操作简单。
附图说明
附图1为本发明水套部分覆膜砂芯的结构示意图。
其中：1.覆膜砂芯；2.定位芯头。
具体实施方式
一种消失模法铸造干式缸套机体的方法，具体包括以下步骤：
（A）采用发泡材料制备干式缸套机体的白模；
（B）采用覆膜砂制备干式缸套机体水套部分的覆膜砂芯1，该覆膜砂芯1上设有若干个定位芯头2，如图1所示；
（C）将带有定位芯头的覆膜砂芯装入白模相应的水套部分，其中所述水套部分为干式缸套机体的缸套与外壳之间的部分；
（D）将白模粘接到一起。
所述定位芯头2位于水套部分的侧面工艺孔处，定位芯头2的一端连接在覆膜砂芯1上，另一端伸出该侧面工艺孔。
所述覆膜砂芯的制备方法包括：
（B1）将覆膜砂射入热芯盒后进行加热成型，制得型芯，该覆膜砂中含有粘合剂使覆膜砂粘合在一起；
（B2）在型芯表面涂覆涂料，然后进行烘干，制得与水套部分形状相配合的带有定位芯头2的覆膜砂芯1。
由于干式缸套机体的机体有一个供水循环用的内置的中空水套，用于给发动机降温，因此该中空水套在普通法填砂的时候干砂几乎不可能填充实，也就是中空水套无法按照消失模铸件模型的既定形状形成，造成废品。为了解决填砂不实造成的废品，本发明还特意在消失模铸件模型上进行了改进，首先将白模从中空水套上分成里外两部分，内白模为一体的，可以插入覆膜砂芯1的内部空间3，与覆膜砂芯1的内壁紧密的靠在一起，外白模延白模中间线分成外白模Ⅰ、外白模Ⅱ两部分，与覆膜砂芯1的外壁紧密的靠在一起，各部分采用常规胶粘形式将内白模、外白模Ⅰ、外白模Ⅱ三部分粘在一起，在浇注铁水后覆膜砂芯1变成散落的干砂，可以从预留的进、出水口和预留的工艺孔倒出，形成了覆膜砂芯1形状的中空水套空间，只要根据中空水套的形状制作覆膜砂芯1的形状，就可以解决填砂不实造成废品的问题了。工艺孔在产品出货时可以用水堵抹上胶塞住。
如图1所示，使用上述方法制成的一种干式缸套机体的消失模铸件模型，包括白模本体，白模本体包括内白模、外白模Ⅰ、外白模Ⅱ，白模本体与干式缸套机体的结构相同，所述白模本体的水套部分设有覆膜砂芯1；所述覆膜砂芯1上设有若干个定位芯头，定位芯头2位于水套部分的侧面工艺孔处，定位芯头2的一端连接在覆膜砂芯1上，另一端伸出该侧面工艺孔。
所述白模由发泡材料聚苯乙烯制成。
所述定位芯头由覆膜砂制成，与覆膜砂芯1为一体式结构。使用带有定位芯头2模型的覆膜砂芯1模型，将覆膜砂射入该模型中制备，制成的覆膜砂芯1带有与其呈一体式结构的定位芯头，固定牢固，且该覆膜砂芯的定位芯头与其材料完全相同，且解体为干砂的时间也完全保持一致。
所述覆膜砂芯1的两端各设有一个定位芯头。
所述定位芯头2伸出白模，当白模放入砂箱填入干砂后，定位芯头2顶住干砂固定覆膜砂芯1。
采用消失模铸造技术进行铸造中，浇注金属液，白模气化，由于覆膜砂芯变成干砂的时间晚于白模气化的时间，在金属液是液态、覆膜砂芯仍未解体的很短时间内，覆膜砂芯上的两端及侧面的定位芯头接触砂箱中的干砂进行固定，防止砂芯的直线位移和转动位移，定位芯头起到严密的定位作用，防止覆膜砂芯位移。当覆膜砂芯解体时，变成干砂，最后同白模内部填充的干砂一起从工艺孔和进、出水口流出，清理方便。且利用覆膜砂芯自带的定位芯头进行定位，不需要另外添加定位装置，就避免了浇注完成后对定位装置进行清除的步骤，操作简单。采用本发明铸造干式缸套机体，成品合格率可提高80%。
当然，上述说明并非是对本发明的限制，本发明也并不仅限于上述举例，本技术领域的技术人员在本发明的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换，也应属于本发明的保护范围。