專利名稱：鋁合金缸體金屬型低壓鑄造的澆鑄系統的布置方法
技術領域：
本發明涉及一種鑄造技術，是鑄造柴油發動機鋁合金缸體的金屬型低壓鑄 造工藝技術。
背景技術：
汽缸體是國內鑄造行業公認的尖端技術，鋁合金柴油機汽缸體又是其主要 代表零件之一，復雜的結構、壁厚差較大、鑲鑄鑄鐵缸套和閉式水套結構的特 點，導致該產品在國內仍不能生產出符合性能要求鑄鋁汽缸體，且生產中極易 有氣孔、縮松等缺陷。
汽缸體是柴油機的關鍵零件之一，鋁合金柴油機又是汽車發動機輕量化的 重要標志之一，它的品質好壞直接影響到柴油機的整機性能和使用壽命，因此 制造廠對汽缸體的制造歷來非常關注。
對于缸套采用鑄入式的發動機缸體，根據水冷結構的不同，傳統鑄造方式 也會壓鑄或金屬型重力鑄造。對于上述兩種鑄造方式，各有優缺點。
壓鑄生產效率高，適合大批量生產、鑄件尺寸精度高，表面光潔度高、 工藝出品率高，只能做開放式水冷通道件，且壓鑄鑄型開發時間長、設備模具 投入費用高、風險大、不適合做內腔復雜件、不適合做閉式水冷發動機缸體， 不能做類似柴油機缸體。
金屬型重力鑄造可以結合砂芯做出內腔復雜的汽油機缸體、適合批量生 產、開發投入費用低于壓鑄，只適用于一般汽油機。但針對閉式水冷需鑄入缸 套式的柴油機缸體，存在機械性能不能滿足設計要求、缸套結合不致密，滲漏、出品率偏低、廢砂產生多的問題。要想生產技術難度高的柴油機汽缸體，壓鑄 和重力鑄造是不可能的，只能用低壓鑄造。
采用金屬型低壓鑄造新工藝可以同時解決上述兩種工藝的不足，完成制作 高致密、高強度鋁合金、具有閉式水冷、鑲鑄缸套的柴油發動機汽缸體。
低壓鑄造中， 一直沒有很好的鋁合金缸體金屬型低壓鑄造的澆鑄系統的布 置方法，致使成本較高、縮松、組織不夠致密、定位不精確等問題。因此低壓 鑄造中鋁合金缸體金屬型低壓鑄造的澆鑄系統的布置方法， 一直是制約鋁合金 缸體金屬型低壓鑄造工藝發展的問題。

發明內容
本發明的目的在于提供一種鋁合金缸體金屬型低壓鑄造的澆鑄系統的布置 方法，根據澆鑄工藝需要，確定缸體鑄件在模具中位置，加上特設的排氣系統， 使鑄件充份順序凝固，解決鋁合金缸體金屬型低壓鑄造中存在的縮松、組織不 夠致密、成本較高、定位不精確等問題。
本發明所解決的技術問題可以采用以下技術方案來實現
一種鋁合金缸體金屬型低壓鑄造的澆鑄系統的布置方法，缸體燃燒面向下 是低壓鑄造工藝特點。鑄造的模具外部有頂模、四個側模、底模和模架，其特 征是，將澆口設置在底模上，底模與鑄造出的燃燒室面相對應，將定位基準全 部設計在底模上平面上；
將頂模、四個側模、底模和模架等構成模具的部件裝配起來，構成模具；
在模具組件表面涂防止液態金屬與模具粘結的涂料；
通過對液態金屬加壓，使液態金屬自澆口流入，充滿模具模腔；
對模具溫度進行控制，溫度由底模到頂模逐漸降低。底模上設置有四個澆口，定位基準全部設計在底模上平面上，是指底模上 有鑄鐵缸套、水套砂芯、油道砂和加工尺寸定位基準，設有水套定位座、油道 定位座、缸套定位座。
給模具涂涂料時按頂模、側模、底模順序由薄到厚，涂料按保溫性能選擇， 即從頂模到底模涂料保溫性能逐漸增強。
頂模溫度150-250°C，側模溫度250-35(TC，底模溫度300-450°C，鑄造時結 合強制冷卻方式控制模具溫度，頂模使用水冷，側模使用風冷，底模不采用冷 卻措施，自然冷卻，從而使底模澆口成為順序凝固補縮終止面。
使用本發明，由于澆口設置在與燃燒室面相對應的底模上，采用缸體燃燒 室面做澆口面，可以省去常規重力鑄造工藝中設計的體積很大的，用于補縮的 冒口，從而省去一個比較大的冒口砂芯，節省大量的材料和人力，節約了成本。 澆口面采用四個澆口，底模上澆口是順序凝固補縮終止位，保證缸體由上到下， 順序凝固，從而解決了鑄造過程中鑄件內部出現縮松的問題和內部組織不夠致 密的問題。將定位基準全部設計在缸體燃燒室面，由于所有的定位基準都在一 個模塊上，使定位更加精確，解決了鑄造過程中定位不精確的問題。


圖1為鑄造的模具整體結構示意圖2的上圖為底模正面結構示意圖，下圖為底模側面結構示意圖。
具體實施例方式
為了使本發明實現的技術手段、創作特征、達成目的與功效易于明白了解， 下面結合具體圖示，進一步闡述本發明。一種鋁合金缸體金屬型低壓鑄造的澆鑄系統的布置方法，鑄造的模具外部
有頂模l、四個側模2、底模3和模架，其特征是，將澆口5設置在底模3上， 底模3與燃燒室面4相對應，設有澆口5，將定位基準全部設計在底模3上平面 上；
鑄造時在模具組件表面涂防止液態金屬與模具粘結的涂料；
將頂模l、四個側模2、底模3和模架等構成模具的部件裝配起來，構成模
具；
通過對液態金屬加壓，使液態金屬自澆口5流入，充滿模具； 對模具溫度進行控制，溫度由底模3到頂模1逐漸降低。 底模3上設置有四個澆口5，定位基準全部設計在底模3上平面上，是指底 模3上有鑄鐵缸套、水套芯、油道芯和加工尺寸定位基準，設有水套定位座6、 水套定位座7、油道定位座8、油道定位座9、缸套定位座IO。
給模具涂涂料時按頂模l、側模2、底模3順序由薄到厚，涂料按保溫性能 選擇，也從頂模1到底模2涂料保溫性能逐漸增強。
頂模1溫度150-250。C ，側模2溫度250-350。C ，底模3溫度300-450°C ，鑄 造時結合強制冷卻方式控制模具溫度，頂模1使用水冷，側模2使用風冷，底 模3不采用冷卻措施，自然冷卻，從而使澆口5成為順序凝固補縮終位。
以上顯示和描述了本發明的基本原理和主要特征和本發明的優點。本行業 的技術人員應該了解，本發明不受上述實施例的限制，上述實施例和說明書中 描述的只是說明本發明的原理，在不脫離本發明精神和范圍的前提下，本發明 還會有各種變化和改進，這些變化和改進都落入要求保護的本發明范圍內。本 發明要求保護范圍由所附的權利要求書及其等效物界定。
權利要求
1、一種鋁合金缸體金屬型低壓鑄造的澆鑄系統的布置方法，鑄造的模具外部有頂模、四個側模、底模和模架，其特征是，將澆口設置在底模上，底模與燃燒室面相對應，將定位基準全部設計在底模上平面上；在模具組件表面涂防止液態金屬與模具粘結的涂料；將頂模、四個側模、底模和模架等構成模具的部件裝配起來，構成模具；將液態金屬通過澆口壓入模具，并充滿模具；對模具溫度進行控制，溫度由底模到頂模逐漸降低。
2、 根據權利要求1所述的一種鋁合金缸體金屬型低壓鑄造的澆鑄系統的布置方法，其特征是，底模上設置有四個澆口，底模上有鑄鐵缸套、水套砂芯、油道砂芯定位基準，設有水套定位座、油道定位座、缸套定位座、加工尺寸定位點。
3、 根據權利要求1所述的一種鋁合金缸體金屬型低壓鑄造的澆鑄系統的布置方法，其特征在于，給模具涂涂料時按頂模、側模、底模順序由薄到厚，涂料按保溫性能選擇，也從頂模到底模涂料保溫性能逐漸增強。
4、 根據權利要求1所述的一種鋁合金缸體金屬型低壓鑄造的澆鑄系統的布置方法，其特征在于，頂模溫度150-250°C ，側模溫度250-350°C ，底模溫度300-450°C，鑄造時結合強制冷卻方式控制模具溫度，頂模使用水冷，側模使用風冷，底模不采用冷卻措施，自然冷卻，從而使底模上澆口成為順序凝固補縮終止部位。
全文摘要
一種鋁合金缸體金屬型低壓鑄造的澆鑄系統的布置方法涉及一種鑄造技術，是鑄造柴油發動機鋁合金缸體的金屬型低壓鑄造工藝技術。由于采用缸體燃燒室面做澆口面，可以省去常規重力鑄造中用于補縮的冒口及用做冒口的體積很大的冒口芯，節約了成本。澆口面采用四個澆口，是順序凝固補縮終止面，保證缸體由上到下，順序凝固，從而解決了鑄造過程中鑄件內部出現縮松的問題和組織不夠致密的問題。將定位基準全部設計在缸體燃燒室面，由于所有的定位基準都在一個面上，使定位更加精確，解決了鑄造過程中定位不精確的問題。
文檔編號B22D18/04GK101497120SQ20081003337
公開日2009年8月5日 申請日期2008年1月31日 優先權日2008年1月31日
發明者俞啟榮, 王建偉 申請人:上海愛仕達汽車零部件有限公司