一种排气缸铸件的铸造方法

技术领域

本发明属于铸造技术领域，主要涉及一种排气缸铸件的铸造方法。

背景技术

大型燃机压气机排气缸铸造工艺设计时，缸体上、下半一般采用立式合体铸造的方法，由于其筋板为细长结构，壁厚尺寸小于连接法兰厚度，铸造尺寸精度较难控制，无法采用实样模具直接造型，通常采用在筋板部位处设置砂芯成型；一方面，工艺设计时以每个筋板中心为基准划分砂芯的区域，结合定位芯头及胎板进行下芯，同时下芯按照顺序依次下芯，这样虽然简化了制芯的操作过程，但是下芯方式局限性大，增加了下芯的难度；并且砂芯数量多导致组芯时砂芯之间的间隙累积误差大，最终影响铸件筋板的尺寸。另一方面，由于排气缸上、下半合缸部位设计合缸补贴，铸件合体成为椭圆形，为保持铸件上、下半的外部筋板处整圈砂芯及模具结构相同，在分缸基准部位单独设置隔板芯。隔板芯与铸件的其他砂芯相比，属于成型过程中的辅助砂芯，不形成铸件结构，这样增加了砂芯数量，同时由于其形状窄高，下芯易蹭砂、易栽倒，进而增加了操作难度，降低了铸件的尺寸精度，无法保证铸件的质量。

发明内容

基于上述问题，有必要提出一种排气缸铸件的铸造方法，主要通过合理划分砂芯，同时相邻砂芯之间采用独立定位的方法，以提高铸件质量。所述排气缸铸件包括合缸部位、排气孔和筋板。

一种排气缸铸件的铸造方法，包括以下步骤：采用立式整体铸造方式，筋板置于下方；所述筋板边缘部位采用实样模具成型；所述筋板除边缘剩余部位、所述合缸部位和所述排气孔采用砂芯组芯成型，组芯形成的整体砂芯与实样模具形成的砂型组配形成铸件型腔。

在其中一实施例中，所述铸造方法还包括：制作整体砂芯，根据气缸铸件的合缸部位、与合缸部位结合面呈90°的筋板部位及铸件剩余筋板部位将整体砂芯划分为若干砂芯模块。优选地，各所述砂芯模块之间的下芯间隙为2mm至3.5mm。

在其中一实施例中，所述制作整体砂芯步骤中包括制作砂芯一，所述砂芯一用于形成所述合缸部位、靠近结合面的筋板侧面部位及靠近结合面的排气孔的一半的结构。

在其中一实施例中，所述制作整体砂芯步骤中包括制作砂芯二，所述砂芯二用于形成铸件相邻筋板之间的与合缸部位呈90°范围的部位。

在其中一实施例中，所述制作整体砂芯步骤中包括制作砂芯三，所述砂芯三用于形成所述砂芯一和砂芯二之间的铸件的部位。

在其中一实施例中，所述铸造方法还包括：制作芯头，根据整体砂芯划分后的各砂芯模块的结构制作匹配的芯头；组芯的顺序为，先将各芯头设置在设定的实样模具形成的砂型的部位，在将各砂芯模块依据匹配的芯头的轮廓进行组配形成铸件型腔，这样各砂芯模块可独立进行下芯，避免了依次下芯造成的累积误差。优选地，各所述芯头的形状设置为长方体，可避免砂芯在下芯过程中产生倾斜、不稳等问题，以保证各砂芯模块具有良好的稳定性。

本发明提供的排气缸铸件的铸造方法，采用立式整体铸造方式，使用实样模具结合砂芯组芯成型的方法，无需制作胎板，简化成型工序；通过合理划分砂芯，并采用相邻砂芯之间独立定位的方法，有效地改善了由于下芯精度差造成的铸件半成品尺寸偏差大的问题，进而提高了铸件筋板尺寸的精度；采用该方法提供的砂芯划分方法，减少了砂芯数量及砂型型腔内的散砂，并避免了浇注冲砂等问题。

采用本发明提供的铸造方法，可有效地降低工艺操作难度，大幅提高生产效率，显著地提高铸件的质量。

附图说明

附图1为实施例中气缸铸件结构示意图；

附图2为实施例中砂芯一结构示意图；

附图3为实施例中砂芯二结构示意图；

附图4为实施例中砂芯三结构示意图；

附图5为实施例中整体砂芯结构示意图。

10-合缸部位；20-筋板；30-排气孔；40-砂芯一；50-砂芯二；60-砂芯三。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下面将对本发明进行更全面地描述，给出了本发明的较佳实施方式。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式。相反地，提供这些实施方式的目的是使对本发明的公开内容理解得更加透彻全面。

本实施例主要涉及一种大型燃机压气机排气缸铸件的铸造方法，排气缸铸件包括合缸部位10、筋板20和排气孔30，参见附图1至5所示，铸造方法具体包括以下步骤：

1、采用立式整体铸造方式，筋板20置于下方；筋板20边缘部位采用实样模具成型；筋板20除边缘剩余部位、合缸部位10和排气孔30采用砂芯组芯成型，组芯形成的整体砂芯与实样模具形成的砂型组配形成铸件型腔。

由于铸件筋板20为细长易变形的结构，同时铸件合缸部位10设计合缸补贴后留有狭窄的空间，因此均无法完全使用实样模具进行造型，优选实样模具结合砂芯组芯进行造型，铸件筋板20保留边缘部位(为筋板由外端面向内30mm)形状由实样模具成型，其余筋板与铸件外壁连接的部位、合缸部位以及筋板上方排气孔均由砂芯组芯成型。

2、制作整体砂芯，根据气缸铸件的合缸部位10、与合缸部位10结合面呈90°的筋板部位及铸件剩余筋板部位将整体砂芯划分为若干砂芯模块。

3、制作各砂芯模块，各砂芯模块包括2块砂芯一40、2块砂芯二50、4块砂芯三60，砂芯一40用于形成合缸部位、靠近结合面的筋板侧面部位及靠近结合面的排气孔的一半的结构；砂芯二50用于形成铸件相邻筋板之间的与合缸部位呈90°范围的部位；砂芯三60用于形成砂芯一40和砂芯二50之间的铸件的部位，具体为该部位的外轮廓、邻近一个排气孔以及邻近筋板的侧面。

4、制作芯头，根据整体砂芯划分后的各砂芯模块的结构制作匹配的芯头；组芯的顺序为，先将各芯头设置在设定的实样模具形成的砂型的部位，再将各砂芯模块依据匹配的芯头的轮廓进行组配形成铸件型腔；各芯头的形状可设置为长方体，可避免砂芯在下芯过程中产生倾斜、不稳等问题，以保证各砂芯模块具有良好的稳定性。各砂芯模块之间的下芯间隙为2mm至3.5mm，保证在砂芯出现涨芯或外模轻微变形的情况下，依然有足够的下芯空间，同时不会造成过大的型芯披缝。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。