缸盖水腔芯的热芯盒覆膜砂制芯

缸盖水腔芯的热芯盒覆膜砂制芯　Ｈｏｔ　Ｂｏｘ　Ｐｒｏｃｅｓｓ　ｆｏｒ　Ｃｏａｔｅｄ　Ｓａｎｄ　Ｃｏｒｅ　ｏｆ　Ｗａｔｅｒ　Ｃａｖｉｔｙ　ｏｆ　Ｃｙｌｉｎｄｅｒ　Ｈｅａｄ　陈剑敏（临海铸造机械厂，浙江临海市３１７０００）　关键词：缸盖，砂芯，热芯盒制芯，覆膜砂　中图分类号：ＴＧ１４２．７：文献标识码：Ａ；文章编号：１　００６—９６５８（２００８）０１—２　柴（汽）油发动机缸盖水腔砂芯结构复杂，尺寸　精度高，壁厚薄，清理困难。根据其特点，国内大部分　生产厂家均采用热芯盒覆膜砂制芯工艺，因为它具　有以下的特点：　射砂嘴。图ｌ结构的射　嘴射砂时，射砂嘴插入　到上芯盒内，在限位块　的作用下，射砂嘴的Ａ　平面与上芯盒的台平　①覆膜砂固化后强度很高，常温抗拉强度大于　２．８ＭＰａ，比油砂大２￣３倍。用该法造出的薄壁水腔　芯，除具有足够的强度外，还具有良好的透气性和除　砂性。　图１插入式射砂嘴ｌ　１．射砂板体２．限位块３；骑缝螺　面间有Ｏ．１Ｏ　０：ｌ￣ｎｔｍ　②覆膜砂在固化前是干态的松散砂，流动性能　好，有利于射制形状复杂的砂芯。　钉４．卡圈　５．挡砂环良射嘴　７．紫铜皮垫片８．上芯盒　的间隙，使得覆膜砂不　能从此间隙中喷出；遮　到密封效果。试模时；　如某些射砂嘴Ａ、Ｂ平　商的间隙大于　０　１５ｒｎｍ，发生喷砂现　③覆膜砂在室温下能保存几个月，固化后砂芯　吸湿性很小，可长期存放。　④在高温铁液的作用下，树脂烧损，砂芯溃散性　特别好，方便于除芯。　１缸盖水腔芯热芯盒工艺的使用情况　图２插入式射砂嘴ＩＩ　象ｌ则可根据试模时的　实际情况，在该射砂嘴　与射砂板的连接面处　垫相应厚度紫铜皮垫　片来调整间隙，达到密　除少数单缸机水腔芯采用垂直分型方式外，国　内大部分的生产厂家均采用水平分型的制芯方式，　这是由于水平分型方式模具使用寿命长且易于成　型，配用机械手接芯装置后也易于取芯。水平分型制　封效果，调整结束后再打上骑缝螺钉。图２结构的射　砂嘴相对图１结构而言，在射砂嘴Ａ平面处设置一　耐热密封圈，射砂时密封圈压紧Ｂ平面来保证密封　效果。图２结构的射砂嘴工作时，对Ａ、　平面间隙的　作水腔芯时通常根据砂芯形状的要求将其分为上下　两半边，将与铁液接触的表面置于芯盒的底部，利用　砂流的动能作用，得到紧实的砂芯表面，且没有射砂　断口；上下两半边分别射制后再粘结为一整体。但是　水平分型的芯盒为了保证充填效果，往往设置较多、　较小的射砂口，射砂棒在开模时往往会折断在芯盒　内，需人工清理芯盒，影响了生产率，尤其是在无上　尺寸耍求较低，降低了射砂嘴的制作成本，也无需在　试模时调整射砂嘴的插入深度，较为灵活、方便，但　需增加易损件耐热密封圈。这两种结构的射砂嘴都　伸入到型腔砂，射砂时砂流不经过射砂口直接　射入型腔，射口处不会受到高速、高压砂流的直接冲　顶芯的情况下，上芯盒的清理更加困难，甚至会造成　破坏芯盒型腔的严重后果。　刷，因此不需要在上芯盒的射砂口处设置安装、拆卸　均很不方便的衬套。工作时射砂嘴插入芯盒后与芯　盒实体之间是有良好隔热效果的空气或耐热橡胶　图，没有直接接触；再者射砂后，射砂嘴内的新覆膜　砂仅经过３　４ｓ的射头排气时间就随射砂嘴离开芯　盒，所以射砂嘴内的覆膜砂不会应受热而结块。另外　为了解决无上顶芯情况下水平分型射砂棒易于　折断的问题，可以采用图１、图２两种结构的插入式　收稿日期：２００７－０９—０８　文章编号：２００７－１３６　制成砂芯的射砂棒内有一道圆环状的空腔，可以大　ｏＦＭＴ中国铸造装备与技术１／２００８　２８　维普资讯 http://www.cqvip.com

材料工艺ＭＡＴＥＲＩＡＬ＆ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ　大减小开模时射砂棒所受的包容阻力，保证射砂棒　为了增大操作空间并降低设备造价，垂直分型　能从上芯盒内顺利脱出。　射芯机采取悬臂式结构，上横梁和立柱经过加强具　有上顶芯的水平分型水腔芯盒在工作时也存在　有足够的刚度和强度。合模缸安装在气缸底座上，其　上顶芯的下压速度很难（也无法）做到与上下模的开　活塞杆与顶芯缸后缸盖浮动连接，顶芯缸安装在模　模速度相一致而导致射砂棒折断的问题。为此在我　具夹紧板上，模具夹紧板与气缸底座通过两根导向　厂的Ｚ８０１５Ｌ、Ｚ８０２５Ｌ射芯机上均采用了图３所示的　杆连接为一体，其结构见图４所示。由于六缸缸盖水　同步顶芯机构，将上顶芯速度适当调快一些，顶芯时　腔芯的尺寸较大，为便于取芯，射芯机设有缆索气缸　在同步杆的作用下使得顶芯杆的下压速度与开模速　驱动的取芯机械手，机械手的安装台面还可用于模　度相一致，保证射砂棒得以顺利顶出。　具的吊装。机器工作时开模后的工作程序如下：左右　同步杆　顶芯杆　Ｅ顶芯板上模　砂芯　模开模一取芯机械手伸入一顶芯缸顶芯将砂芯顶入　机械手的取芯叉内一顶芯缸退回一取芯机械手退　回一人工取芯　模　顶芯缸Ｅ半芯动模取芯叉Ｅ下半芯定模下半芯动模　图３同步顶芯机构　采取上述措施后，我厂的各类水平射芯机在射　制单缸、双缸、三缸及四缸柴油机缸盖水腔芯时均获　图４左右合模缸结构简图　得了满意的使用效果。　３六缸缸盖水腔芯垂直分型射芯机主要技术参数　２缸盖水腔芯的垂直制芯　射制砂芯最大重量：２０ｋｇ；　缸盖水腔芯的水平制芯方式虽然得到了广泛应　芯盒形式：垂直分型；　用，但在制作六缸缸盖整体水腔芯时该方式却并非　工作台尺寸（长ｘ宽）（ｍｍ）：２０５０ｘ８００；　最佳选择，这主要体现在以下几点：　模具最大外形尺寸（ｍｍ）：１　１５０￣７６０￣４６０；　①射芯机的紧实原理主要是动能作用，动能作　下合模缸合模力／行程：９５ｋＮ／２８５ｍｍ；　用不到的地方压力差起补充紧实作用，水平制芯时　顶芯缸顶芯力／行程：１８ｋＮ／５０ｍｍ；　六缸缸盖水腔芯射砂投影面积过大、射砂方向上的　左右合模缸合模力：２６ｋＮ／１　８０ｍｍ；　长度过短（如６１ｌＯ缸盖水腔芯水平制芯时半边的截　射砂压力：Ｏ．４８￣０．５２ＭＰａ；　面积为９５０ｍｍｘ２５０ｍｍ，射砂方向上仅３８ｍｍ），这就　固化时间：３－４ｍｉｎ；　会导致射制砂芯的紧实度偏低，局部可能会产生疏　最大加热功率：４０ｋＷ。　松，降低了砂芯的强度。　②水平制芯需设置大量的射口，即浪费了覆膜　４结束语　砂又对射砂棒的清理增加了困难，造成正常生产时　近年来三乙胺冷芯盒制芯工艺因其自身优点得　可靠性的下降；过多的射口在射砂时各射口之间还　到了越来越多的应用，但冷芯工艺制作缸盖水腔砂　会相互影响，对射砂效果也会造成负面影响。　芯时废品率过高，处于摸索阶段；目前热芯盒覆膜砂　③对制芯设备的要求较高，设备造价也高，增加　工艺仍是最经济也是最成熟的制芯方式，其中垂直　了基本投入。　分型方式在多缸机大尺寸缸盖水腔芯的生产将会得　根据以往制作类似砂芯的经验和水腔芯的自身　到广泛应用，该方式也适用与其他小尺寸水腔芯的　特点，我厂和协作的模具厂家近年来成功的开发了　生产。　六缸缸盖水腔芯的垂直分型制芯方式和六缸缸盏水　腔苍垂直分型射苍机。六缸缸盖水腔芯垂直分型芯　参　考　文　献　１　陈剑敏．水套砂芯热芯盒射芯机．中国铸造装备与技术，２０００（４）　盒采取中间定模、两边动模，一次成型上下半边芯各　５０－５３．　一片的结构形式；中间定模处设有弹簧自顶芯装置　保证开模时砂芯留在两边动模上。　ｏＦＭＴ中国铸造装备与技术１／２００８　２９