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缸体缸盖组芯立浇工艺的研究
6 M) I/ d: W) u1 \! ^5 S2 q! j498缸盖立浇铸造工艺分析及方案设计 `2 T; i+ K6 q* R/ P
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顶注式浇注系统有利于冒口系统对铸件的补缩，获得组织致密铸件，但铁液经过大面积砂芯表面，容易引起飞溅、散流、带进砂粒和冲蚀涂料层，使铸件形成砂眼及夹杂等缺陷，所以498缸盖不宜采用顶注浇注工艺。中间注入式浇注系统的铁水降低了液流下落高度，温度分布较为适宜，便于选择内浇口开设位置，但因为缸盖长高比较大，并且两侧结构差异较大，中间注入式容易引起变形。采用底注式浇注系统，铁水充型平稳，排气方便，不易冲坏型腔和砂芯，不易引起铁水飞溅，适合浇注薄壁缸盖铸件。经对直浇口进行精心设计，如在横浇口处做出圆角，可显著减少液流的紊乱程度。
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( @: H; K6 u/ q ^6 q内浇口面积是根据铸件质量来确定的，直接影响铸件的进水速率和浇注时间，所以在试验过程中每炉都在改变内浇口截面积来调整整个浇注系统。498缸盖内浇口面积6-8cm比较合适。
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$ u/ ]/ t' ?3 M( v6 c i- M3 A 三、试验工艺条件及工艺措施
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( C& D _/ G! y& s$ @8 k `) f! v组芯造型要求砂芯干强度高，才能保证不漂芯、 5 a$ ]& i% s( H4 D
% j1 l6 L. s$ t! o断芯，缸体油道芯和水套芯横断面积小，安放芯骨困难，并且由于出砂孔小，芯头横截面积小，容易断裂，所以原砂含水量、含泥量、温度及树脂加人量进行严格控制。砂芯抗拉强度随原砂含水量增加而降低，应控制原砂含水量低于0.2%；砂芯抗拉强度随原砂含泥量增加而降低，应采用含泥量0.3%以下的标准原砂；控制原砂温度，使用15-25℃原砂砂芯强度最高。由于498缸体、缸盖采用组芯造型浇注，所以对砂芯强度、透气性、耐高温性及溃散性都有较高的要求。为确保铸件尺寸精度，砂芯的配合尺寸要求必须准确。由于铸件壁厚4.5mm，所以组芯误差不能超过士0.5 mm。在设计芯盒的芯头与芯座配合尺寸时，芯头直径小于30mm的间隙为0.2 mm；大于30 mm的间隙为0.3mm。尽量缩小组芯间隙，减少粘结胶用量，避免气孔和呛火，在上盖板芯上通十几处通气孔，以利排气，防止排气不畅。1 }$ P: z' I4 C' U6 S# Y% t
8 `4 Q) _: R% [8 z 四、试验结果分析
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5 Z0 G+ s" c- S缸体的立浇工艺采用顶注式浇注系统，不仅铁水进人型腔流畅，而且有利于补缩，良好的温度梯度使杂质易于上浮，只需选择好内浇口位置（浇注时不要直接冲击水套砂芯）且易于清理浇冒口系统。浇注系统以半封闭式比较合适。6 I2 b, W9 h i0 P
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缸盖试验时，首先向芯头方向引通气道至芯头出气口，尤其上下方向的气道芯排气效果明显。试验采用气道芯引气和溢流口相间设置，用潮模砂捣制，从浇注时开始，排气顺畅，并且排气量相当大。排气、溢流和保证压头是一个相互依托的保证系统。多孔小径（φ5~10mm）排气效果好于少孔大径排气，铸件顶部的静压头不小于100mm。浇注温度应控制1420-1430℃为宜。
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! L% c6 Q% R5 T1 t$ m9 G9 U 五、结论7 F! y3 U& k, H) y
) L! U1 @" c" v8 p1 d采用立浇工艺浇注498缸体，可以减少气孔、缩松、夹砂、冷隔等铸造缺陷，避免因型砂性能不稳定引起的铸造缺陷，适宜多品种中小批量生产。
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通过498缸盖立浇试验，证明缸盖立浇工艺优于水平卧浇工艺，废品率可以降到10%以内，可以完全解决因漂芯、断芯原因而造成的废品。498缸盖立浇浇注系统以底注式为最佳；静压头高度80-100mm；排气口和溢流口相间设置，排气口径10-15mm；工艺出品率可达70%-80%；一箱生产2件，提高生产效率2倍以上。$ ~/ t+ M* S3 U$ F5 q% n2 V) ^
( M' w" I0 {! q0 r缸体、缸盖的组芯立浇工艺是目前生产工艺的补充，也是未来生产缸体、缸盖铸件的发展方向。 |
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发表于 2007-9-12 17:53:45