CN103372630B - 一种发动机缸体的消失模生产工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种汽车发动机缸体的消失模生产工艺，属于消失模生产工艺技术领域，包括S1、所述珠粒预发工艺；S2、所述白模成型工艺；S3、所述干燥处理工艺，烘干白模；S4、所述粘模工艺；S5、所述涂料浸涂工艺；S6、所述浸涂后烘干工艺；S7、所述造型浇铸工艺。本发明可以有效的防止粘砂以及漏水现象的发生从而提高了生产汽车发动机缸体的合格率。
Description
技术领域
本发明涉及消失模生产工艺，特别涉及一种汽车发动机缸体的消失模生产工艺。
背景技术
消失模铸造法也称之为实型铸造法，其通常是由聚苯乙烯发泡体形成的消失模埋设于砂铸模中，浇筑熔融金属，由于熔融金属的热量将消失模型气化消失，同时在产生的空隙中填充熔融金属制造铸造产品的方法。
如专利号01819493的发明专利公开了一种消失模型铸造方法，主要是通过模型的消失而生成的气体通过具有排除气体抑制机构的排除通路向铸模的外部缓解，同时进行铸造；专利号为02823032的发明专利公开一种消失模铸造法，是根据模型的材质以及形状、溶液的种类以及温度控制排放通路的通气性，从而确定最佳排放气体；另外200910015016的发明专利公开了一种消失模铸造工艺，是通过在浇铸完成后立即揭开塑料布，并且在浇铸条件状态下进行抽真空使铸件表面硬化。这些消失模铸造方法有许多优点，一是取消了混砂、制芯工序，省去了传统造型工序中分箱、起模、修型、下芯及合箱等操作，大大简化了落砂、铸件清理及砂处理工序，因而缩短了生产周期；二是由于在负压下铸型刚度大，铸铁件易于实现自补缩，从而减小铸件所需的冒口尺寸，且由于泡沫模型簇的组装自由度大，易于实现一型多件浇注成形，提高了工艺出品率；一般消失模铸件机械加工余量为2.5～3.5mm，壁厚均匀度高，孔径大于7mm的内部型腔都可以直接铸出，铸件重量同比普通砂型铸件减轻了8％～12％；并在消失模造型干砂中无需粘结剂和添加物(煤粉、膨润土、水)，总体来讲既节约了大量的原材料，又有利于旧砂循环使用，减轻了环境污染。
而目前，国内很少有厂家使用消失模工艺生产发动机的缸体，而且产量很小，其限制的主要原因有：一方面在生产过程中缸体水腔和挺杆室粘砂特别严重，影响了缸体的水循环；另一方面铸件曲轴室处经试漏测试后，大量产品漏水，导致缸体报废。专利号为200310121116的发明专利公开了一种汽车发动机缸体的消失模铸造方法，主要是利用在消失模模型铸于砂箱之前，首先在模型中间部分的空腔中预填砂，然后预振动紧实，最后预抽真空，解决了型芯部分消失模型由于砂子的双重包围使气化的气体不易排出的问题，使铸件不产生皱皮以及光亮炭，但是没有说明解决粘砂以及漏水的技术方案。
因此针对现有的缺陷，需要设计出一种消失模的生产工艺来防止粘砂以及漏水现象的发生。
发明内容
本发明的目的在于提供一种在发动机生产过程中防止缸体水腔和挺杆室粘砂以及曲轴室漏水的发动机消失模生产工艺，包括如下步骤：
第一步、珠粒预发工艺：选用EPS珠粒进行预发泡和熟化过程；
第二步、白模成型工艺：首先，根据需要制作的汽车发动机缸体自身结构特点将白模进行分片设计模具；然后再将所述第一步中经过预发熟化的EPS珠粒填充入白模模具中成型；
第三步、干燥处理工艺：将所述第二步中制作的白模在温度为45-50℃，湿度为15～20RH的条件下进行10-12h的处理；
第四步、粘模工艺：将所述第三步中烘干的部件，使用粘模胶粘结在一起；
第五步、浸涂涂料工艺：将第四步中粘结好的白模在涂料中整体浸涂；
第六步、浸涂后烘干工艺：将第五步中浸涂的白模在温度为50～60℃，湿度为15～20RH的浸涂烘干室进行36-48h烘干处理；
第七步、造型浇铸工艺：将第六步最终烘干白模放置在型砂上，并人工局部填充型砂；并将熔化好的金属浇入白模模型中。
优选的，本发明的汽车发动机缸体的消失模生产工艺，所述第一步具体的步骤为首先，选用EPS珠粒在管道压力为0.1MPa～0.2MPa，膨胀室压力为0.03MPa～0.06MPa，温度90℃～100℃内的膨胀室进行时间为40s～60s的预发泡过程；然后在温度为20-25℃下进行时间2～12h的熟化；
优选的，本发明的汽车发动机缸体的消失模生产工艺，所述第一步处理后的EPS珠粒密度为2.1～2.2g/L。
优选的，本发明的汽车发动机缸体的消失模生产工艺，所述第二步的汽车发动机缸体白模模型分片处理为采用外部整体制模、内部镶嵌缸套的方法。
优选的，本发明的汽车发动机缸体的消失模生产工艺，所述第四步粘结时预涂膏状涂料。
优选的，本发明的汽车发动机缸体的消失模生产工艺，所述第五步具体包括，首次浸涂，将第四步粘结好的白模整体在涂料中浸涂并按照第六步进行烘干处理；复涂涂料，将首次浸涂烘干后的白模整体进行二次浸涂并按照第六步进行烘干处理；“找涂”涂料，将复涂烘干后的白模模型进行局部灌涂，填充树脂砂并按照第六步进行烘干处理。
优选的，本发明的汽车发动机缸体的消失模生产工艺，所述第七步中人工局部填充型砂为70/100目。
优选的，本发明的汽车发动机缸体的消失模生产工艺，所述第七步为在浇铸负压0.04MPa-0.06MPa，浇铸速度5kg/s，浇铸温度1490℃-1500℃的状态下进行浇铸。
在采用上述工艺后，本发明具有如下有益效果：
1、本生产工艺可以有效的防止粘砂以及漏水现象的发生；
2、提高了生产汽车发动机缸体的合格率，可以达到94％--97％。
具体实施方式
下面通过2.5TCI缸体生产实例来对本发明做进一步详细的说明。
第一步、珠粒预发工艺：首先，选用的EPS珠粒在管道压力为0.1MPa～0.2MPa，膨胀室压力为0.03MPa～0.06MPa，温度90℃～100℃条件下进行时间为40s～60s的预发泡过程；然后在温度为20-25℃下进行2-12h的熟化处理，使得EPS珠粒密度保持在2.1～2.2g/L。
第二步、白模制作工艺：首先，根据需要制作的发动机自身结构特点将汽车发动机缸体白模进行分片处理，具体采用外部整体制模、内部镶嵌缸套的方法；然后采用吸料填充的方法，再将所述第一步中经过预发熟化的EPS珠粒填充入白模模型中成型；
第三步、干燥处理工艺：将所述第二步中制作的白模在温度为45-50℃，湿度为15-20RH的条件下进行10-12h的烘干处理。
第四步、粘模工艺：将所述第三步中烘干的部件，使用粘模胶粘结在一起，同时在局部预涂膏状涂料。
第五步、浸涂涂料工艺：将涂料浸涂在第四步粘结好的消失模模样上，包括三个步骤，首次浸涂、复涂涂料、找涂涂料；其中，首次浸涂，将第四步粘结好的白模在涂料中整体浸涂并按照第六步进行烘干处理；复涂涂料，将烘干后的白模整体进行二次浸涂并按照第六步进行烘干处理；找涂涂料，最后将烘干后的白模模型进行局部灌涂，填充树脂砂并按照第六步进行烘干处理。
第六步、浸涂烘干工艺：将第五步中浸涂的白模在温度为50～60℃，湿度为15～20RH的条件下进行36-48h的烘干处理；
第七步、造型浇铸工艺：将砂箱置于雨淋式填砂机下填砂同时开启震动台；将第六步烘干白模放置在型砂上，并人工使用加压冲砂机局部填充70/100目型砂；开启加砂机加砂，待型砂达到白模立浇头时停止加砂和震实台；清理白模直浇道上端立浇头型砂，涂抹粘结胶，粘上过滤网，放置浇口杯，再将塑料布盖在砂箱上；启动加砂机填充满砂箱；连接负压管，开启负压机，将熔化好的金属从浇口杯浇入白模模型中，于此同时保持在浇铸负压0.04MPa-0.06MPa，浇铸速度5kg/s，浇铸温度1490℃-1500℃的状态下进行浇铸，最后得到浇铸好的发动机缸体，通过本生产工艺可以有效的防止粘砂以及漏水现象的发生；提高了生产汽车发动机缸体的合格率，可以达到94％--97％，并提升了发动机缸体的质量。
上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，而其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。
Claims (4)
1.一种汽车发动机缸体的消失模生产工艺，其特征在于包括以下步骤：
S1、珠粒预发工艺：选用EPS珠粒在管道压力为0.1MPa～0.2MPa，膨胀室压力为0.03MPa～0.06MPa，温度90℃～100℃内的膨胀室进行时间为40s～60s的预发泡和在温度为20～25℃下进行时间2～12h的熟化，经处理后的EPS珠粒密度为2.1～2.2g/L；
S2、白模成型工艺：首先，根据需要制作的汽车发动机缸体自身结构特点及干砂充填角度，将白模进行分片设计模具；然后采用吸料填充的方法，再将所述步骤S1中经过预发工艺熟化的EPS珠粒填充入白模模具中成型；
S3、干燥处理工艺：将所述步骤S2中制作的白模在温度为45～50℃，湿度为15～20RH的条件下进行10-12h的处理；
S4、粘模工艺：将所述步骤S3中烘干的缸体白模部件使用粘模胶粘结在一起，同时在局部预涂膏状涂料；
S5、涂料浸涂工艺：将所述步骤S4中粘结好的白模在涂料中浸涂；
S6、浸涂后烘干工艺：将步骤S5中浸涂的白模在温度为50～60℃，湿度为15～20RH的浸涂烘干室进行36-48h烘干处理；
S7、造型浇铸工艺：将步骤S6烘干的白模放置在型砂上，并人工局部填充型砂；并在浇铸负压0.04MPa-0.06MPa，浇铸速度5kg/s，浇铸温度1490℃-1500℃的状态下将熔化好的金属液浇入白模模型中。
2.根据权利要求1所述的汽车发动机缸体的消失模生产工艺，其特征在于：所述步骤S2汽车发动机缸体白模模型分片处理为采用外部整体制模、内部镶嵌缸套的方法。
3.根据权利要求1所述的汽车发动机缸体的消失模生产工艺，其特征在于：所述步骤S5具体包括，首次浸涂，将步骤S4粘结好的白模在涂料中浸涂并按照步骤S6进行烘干处理；复涂涂料，将首次浸涂烘干后的白模整体进行二次浸涂并按照步骤S6进行烘干处理；“找涂”涂料，将复涂烘干后的白模模型进行局部灌涂，填充呋喃树脂砂并按照步骤S6进行烘干处理。
4.根据权利要求1所述的汽车发动机缸体的消失模生产工艺，其特征在于：所述步骤S7中人工局部填充型砂为70/100目。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CP01 | Change in the name or title of a patent holder | ||
| CP01 | Change in the name or title of a patent holder |
Address after: 053800 north of middle section of Taishan East Road, Chengcheng new area, Shenzhou City, Hengshui City, Hebei Province Patentee after: Hebei Ruifeng Technology Co.,Ltd. Address before: 053800 north of middle section of Taishan East Road, Chengcheng new area, Shenzhou City, Hengshui City, Hebei Province Patentee before: HEBEI RUIFENG POWER CYLINDER Co.,Ltd. |
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| PE01 | Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right |
Denomination of invention: A kind of lost foam production process of engine cylinder block Effective date of registration: 20220824 Granted publication date: 20170704 Pledgee: Cangzhou Bank Co.,Ltd. Hengshui Shenzhou Sub branch Pledgor: Hebei Ruifeng Technology Co.,Ltd. Registration number: Y2022110000188 |
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| PE01 | Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right | ||
| PC01 | Cancellation of the registration of the contract for pledge of patent right |
Date of cancellation: 20230927 Granted publication date: 20170704 Pledgee: Cangzhou Bank Co.,Ltd. Hengshui Shenzhou Sub branch Pledgor: Hebei Ruifeng Technology Co.,Ltd. Registration number: Y2022110000188 |
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| PC01 | Cancellation of the registration of the contract for pledge of patent right | ||
| PE01 | Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right |
Denomination of invention: A Lost Foam Production Process for Engine Cylinder Block Effective date of registration: 20231025 Granted publication date: 20170704 Pledgee: Cangzhou Bank Co.,Ltd. Hengshui Shenzhou Sub branch Pledgor: Hebei Ruifeng Technology Co.,Ltd. Registration number: Y2023110000441 |
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| PE01 | Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right |