柴油机四气门缸盖重力铸造模具及铸造方法

1.一种柴油机四气门缸盖重力铸造模具，其特征在于铸造模具包 括前模、左模、右模、后模、底模，中心加热器，倾转式可调流量、浇 铸和挡渣同时进行的浇口杯，和缸盖水套砂芯；前模、左模、右模、后 模分别在底模的四个侧面；中心加热器在加热模具时放在整套模具的型 腔内部；倾转式可调流量、浇铸和挡渣同时进行的浇口杯与模具安装在 一起，浇口杯与模具之间有隔热装置；缸盖水套砂芯设置在前模、左模、 右模、后模和底模之间。
2.按照权利要求1所述的模具，其特征在于所述的浇口杯的出口 位置设有可调挡板，通过调节可调挡板，实现可调流量、浇铸和挡渣功 能。
3.按照权利要求1所述的模具，其特征在于所述的前模、后模、 左模和右模分别采用定向导轨、支承导轨和侧向导轨，以进行固定及开、 合模。
4.按照权利要求1所述的模具，其特征在于所述的缸盖水套砂芯 为整体结构。
5.按照权利要求1所述的模具，其特征在于所述的中心加热器由 方形管总管和方形支管焊接成管系，装上燃烧嘴组成。
6.一种柴油机四气门缸盖重力铸造方法，其特征在于采用权利要 求1～5所述任一模具，包括以下内容：将缸盖水套砂芯设置在底模上； 将浇口杯设置在前模、左模、右模、后模中的一个上，并将前模、左模、 右模、后模合模；中心加热器在模具初次浇铸前进行加热前模、左模、 右模、后模和底模；旋转整个模具，使浇口杯的杯口处于水平位置，注 入铝合金熔液；旋转整个模具，使铝合金溶液注入模具砂芯中；冷却、 开模，得到柴油机四气门缸盖铸件。

技术领域\n本发明涉及一种多缸柴油机的气缸盖重力铸造模具及铸造方法，尤 其是多缸柴油机的整体式四气门气缸盖重力铸造模具及铸造方法。\n背景技术\n柴油机四气门缸盖是柴油机的重要组成部件。4W四气门铝合金缸盖 是目前世界上最小缸径柴油机四气门缸盖，这个缸盖集成了双凸轴室， 部分气缸盖罩，加上十个油气通道，有些壁厚只有2.3mm，有些水腔为 只有2.5mm的空腔，结构紧凑，形状复杂。这个机型是否能够成功开发， 铸造模具是关键技术内容。现有四气门缸盖水套主体砂芯由于脱模困 难，人为的把水套主体砂芯分为两个砂芯，组芯时要用粘胶粘好，费工， 费时，铸件质量不好。\n发明内容\n针对现有技术的不足，本发明提供一种柴油机四气门缸盖重力铸造 模具及铸造方法，本发明可以保证了铸件的质量，并提高了生产率。\n本发明柴油机四气门缸盖重力铸造模具包括前模、左模、右模、后 模、底模，中心加热器，倾转式可调流量、浇铸和挡渣同时进行的浇口 杯，和缸盖水套砂芯。前模、左模、右模、后模分别在底模的四个侧面。 中心加热器在加热模具时放在整套模具的型腔内部。倾转式可调流量、 浇铸和挡渣同时进行的浇口杯与模具安装在一起，浇口杯与模具之间有 隔热装置。缸盖水套砂芯设置在前模、左模、右模、后模和底模之间。\n本发明模具中前模、后模、左模和右模分别采用定向导轨、支承导 轨和侧向导轨，以进行固定和开、合模。缸盖水套砂芯为整体结构，以 前四气门缸盖水套主体砂芯由于脱模和砂芯组装困难，人为地把水套主 体砂芯分为两个砂芯，组芯时要用粘胶粘好，费工，费时，铸件质量不 好，本发明将两个砂芯变成一个砂芯，同时满足进气道砂芯和排气道砂 芯的组装。\n中心加热器由方形管总管和方形支管焊接成管系，装上燃烧嘴组 成。在浇口杯出口的位置设有一件用来调节流量的可调挡板，通过调节 可调挡板，即可实现可调流量、浇铸和挡渣功能。可调挡板可以根据本 领域一般知识设计为手动或自动调整结构。\n在铸件一般的热节位置用铜管接压缩空气进行冷却模具，在铸件比 较大的热节位置用冷却型芯接自来水进行冷却模具。采用内凹式的芯头 定位，解决了柴油机涡流气道的组芯问题。这些优选的技术特征仍是本 发明的保护内容。\n本发明柴油机四气门缸盖重力铸造方法，包括以下内容：将缸盖水 套砂芯设置在底模上；将浇口杯设置在前模、左模、右模、后模中的一 个上，并将前模、左模、右模、后模合模；中心加热器在模具初次浇铸 前进行加热前模、左模、右模、后模和底模；旋转整个模具，使浇口杯 的杯口处于水平位置，注入铝合金熔液；旋转整个模具，使铝合金溶液 注入模具砂芯中；冷却、开模，得到柴油机四气门缸盖铸件。\n本发明模具及铸造方法具有以下优点：\n(1).四个方向开模的缸盖外型模具的设计，前、后、左、右模分别 采用了定向导轨，支承导轨和侧向导轨，在模具上就能使四个侧模准确 开模和合模，开模容易、灵活。\n(2).缸盖整体水套砂芯模具的设计，整体水套砂芯的铸件质量好， 并且省时、省工。\n(3).采用水冷、气冷相结合的缸盖外型模具结构，使整套模具形成 合理铝合金顺序凝固的温度场。\n(4).采用中心加热器进行外型模具升温，使模具升温快，温度均匀。\n(5).采用倾转式可调流量，浇铸和挡渣同时进行的浇口杯，保证了 铸件的质量，提高浇铸速度，10秒即可完成浇铸，提高了生产率。\n(6).为了解决柴油机涡流气道的组芯，整体水套砂芯组芯空间有限， 采用了内凹式的芯头定位，见附图4。\n(7).在模具设计中应用UG三维软件进行整体三维的铸造工艺设计 和砂芯组装，保证模具准确。\n附图说明\n图1是本发明模具的顶面视图。\n图2是本发明模具中心加热器的侧面视图。\n图3是本发明模具的侧面视图。\n图4是本发明模具内凹式的芯头的侧面视图。\n图5是本发明模具整体水套砂芯的立体图。\n图6是本发明模具的立体图。\n图1～图6中：1前模，2底模，3右模，4左模，5后模，6中心加 热器，7整体水套砂芯，8倾转式浇口杯。\n具体实施方式\n下面结合附图进一步说明本发明柴油机四气门缸盖重力铸造模具 的一种具体结构。模具包括前模1、左模4、右模3、后模5、底模2， 中心加热器6，倾转式可调流量、浇铸和挡渣同时进行的浇口杯8，和 缸盖水套砂芯7。前模1、左模4、右模3、后模5分别在底模2的四个 侧面，前模1、后模5、左模4和右模3分别采用定向导轨、支承导轨 和侧向导轨，以进行固定以及开、合模。中心加热器6在加热模具时放 在整套模具的型腔内部，中心加热器6由方形管总管和方形支管焊接成 管系，装上燃烧嘴组成(如图2所示)。在浇口杯出口的位置设有一件 用来调节流量的可调挡板，通过调节可调挡板，即可实现可调流量、浇 铸和挡渣功能。可调挡板可以根据本领域一般知识设计为手动或自动调 整结构。倾转式可调流量、浇铸和挡渣同时进行的浇口杯与模具安装在 一起，浇口杯与模具之间有隔热装置。缸盖水套砂芯7设置在前模1、 左模4、右模3、后模5和底模2之间，缸盖水套砂芯7为整体结构(如 图5所示)。在铸件一般的热节位置用铜管接压缩空气进行冷却模具， 在铸件比较大的热节位置用冷却型芯接自来水进行冷却模具。采用内凹 式的芯头定位(如图4所示)，解决了柴油机涡流气道的组芯问题。\n参照图1、图2，图3，本结构是由前模1，底模2，右模3，左模4， 后模5，中心加热器6，倾转式浇口杯8。七大组件形成的一套柴油机四 气门缸盖重力铸造模具，前模、左模、右模、后模、底模都能单独开、 合模，也可以前模、后模一起开、合模，或左模、右模一起开、合模， 开模灵活，方便，准确。采用中心加热器进行外型模具升温，使模具升 温快，温度均匀。采用水冷、气冷相结合的缸盖外型模具结构，使整套 模具形成合理铝合金顺序凝固的温度场。采用倾转式可调流量，浇铸和 挡渣同时进行的浇口杯，保证了铸件的质量，提高浇铸速度，10秒即可 完成浇铸提高了生产率。本发明模具及铸造方法中其它内容均可以按本 领域普通知识确定。