缸蓋缸體缸蓋模具的制作方法：

1、缸蓋安裝在缸體的上面，從上部密封氣缸并構(gòu)成燃燒室。它經(jīng)常與高溫高壓燃?xì)庀嘟佑|，因此承受很大的熱負(fù)荷和機(jī)械負(fù)荷。水冷發(fā)動(dòng)機(jī)的氣缸蓋內(nèi)部制有冷卻水套，缸蓋下端面的冷卻水孔與缸體的冷卻水孔相通。利用循環(huán)水來(lái)冷卻燃燒室等高溫部分。

2、缸體缸蓋模具在澆注完成后需要進(jìn)行冷卻，目前缸蓋模具的搭子鑲塊處采用的是壓縮空氣冷卻，壓縮空氣的量及壓力直接影響鑄件的冷卻效果，而現(xiàn)在一般鑄造生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)空壓機(jī)都是帶動(dòng)幾臺(tái)設(shè)備，會(huì)造成氣冷壓力低、不穩(wěn)定等狀況，直接影響鑄件的冷卻效果。

       影響缸體缸蓋內(nèi)腔清潔度的因素：

　　影響缸體缸蓋內(nèi)腔清潔度的因素主要有脈紋、燒結(jié)、粘砂及涂料皮等。
　　脈紋是冷芯樹(shù)脂砂鑄件常見(jiàn)的鑄造缺陷之一，通常在鑄件內(nèi)腔圓角、平面及高溫?zé)峁?jié)處出現(xiàn)的形狀像鋸齒狀的不規(guī)則金屬凸起物。產(chǎn)生脈紋的根本原因是高溫鐵液作用于砂芯引起硅砂的膨脹裂紋。而樹(shù)脂砂原砂一般選用天然硅砂，硅砂中主要為石英，其化學(xué)成分是SiO2,自然界的石英多為β石英，隨著溫度的變化和冷卻速度的不同，石英可以多種同質(zhì)異晶的形態(tài)存在，并相應(yīng)產(chǎn)生不同的體積和密度的變化。當(dāng)澆注過(guò)程中該處石英砂溫度被加熱到573℃時(shí)結(jié)構(gòu)發(fā)生轉(zhuǎn)變，由β石英轉(zhuǎn)為α石英，體積急劇膨脹，產(chǎn)生了較大的相變應(yīng)力，當(dāng)其大于該部位砂芯高溫粘結(jié)力時(shí)，產(chǎn)生龜裂現(xiàn)象，會(huì)導(dǎo)致金屬液滲入裂紋中產(chǎn)生飛翅凸起現(xiàn)象，形成脈紋缺陷。
　　燒結(jié)是指內(nèi)腔砂芯燒結(jié)（氣道芯、水道芯），如樹(shù)脂砂中加入了一定量的低熔點(diǎn)無(wú)機(jī)物（一般為堿性物或堿性氧化物），在鐵液澆注和凝固過(guò)程中，低熔點(diǎn)無(wú)機(jī)物與砂芯中的涂料、樹(shù)脂及石英砂等發(fā)生復(fù)雜的物理作用（熔合）和化學(xué)反應(yīng)（形成硅酸鹽類(lèi)化合物），反應(yīng)產(chǎn)物具有較高的強(qiáng)度和硬度，并與鑄件內(nèi)腔表面粘附牢固，嚴(yán)重時(shí)把整個(gè)內(nèi)腔通道堵實(shí)，形成砂芯燒結(jié)。砂芯燒結(jié)一般很難直接通過(guò)拋丸（或噴丸）工序徹底清除干凈，需使用特制工具預(yù)行清鏟，甚至需要多次噴丸才能徹底清除表面粘附的鐵砂混合物或涂料（皮）殘余，達(dá)到內(nèi)腔清潔度檢查標(biāo)準(zhǔn)。在石英砂為主要原料的冷芯樹(shù)脂工藝生產(chǎn)條件下，砂芯燒結(jié)與不當(dāng)使用堿性無(wú)機(jī)物類(lèi)抗脈紋添加劑直接相關(guān)。
　　內(nèi)腔粘砂受多種因素的影響，如模具狀態(tài)、砂芯致密度（砂芯疏松）、砂芯耐火度、涂層滲透深度及涂料耐火度等。內(nèi)腔粘砂一般指機(jī)械粘砂，金屬液滲入到砂芯中，形成砂鐵機(jī)械混合物，牢固地粘附在鑄件內(nèi)腔表面，關(guān)于內(nèi)腔粘砂形成機(jī)理本文不再贅述。需要指出的是，因不當(dāng)使用有機(jī)物類(lèi)抗脈紋添加劑造成內(nèi)腔粘砂惡化的現(xiàn)象不容忽視（下文粘砂案例以不當(dāng)使用有機(jī)類(lèi)抗脈紋添加劑作為分析對(duì)象）。有機(jī)物類(lèi)抗脈紋添加劑在高溫下能進(jìn)行分解和燃燒，具有良好的退讓性能，能有效緩解砂芯受熱膨脹（抑制脈紋缺陷），但有機(jī)物分解燃燒造成砂芯內(nèi)部孔隙增加，砂芯抗金屬液滲透能力降低，終導(dǎo)致內(nèi)腔粘砂惡化。同時(shí)有機(jī)物的分解燃燒容易導(dǎo)致砂芯的收縮變形，含有部分有機(jī)物添加劑（如木屑類(lèi)、淀粉類(lèi)）的砂芯在200℃左右溫度下烘干將會(huì)產(chǎn)生一定量的變形（收縮），鐵水澆注后變形量更甚，這對(duì)鑄件關(guān)鍵尺寸的影響是非常致命的。

　　鑄件內(nèi)腔涂料皮與涂料的選擇使用及鑄件內(nèi)腔的噴丸環(huán)境直接相關(guān)，一些工廠為尋求有效的內(nèi)腔脈紋缺陷解決措施，采用具有抗脈紋功能的涂料（商品名為防脈紋涂料。資料介紹其利用涂料層保溫隔熱的原理，延緩砂芯受熱膨脹的時(shí)間，達(dá)到抑制金屬液滲入的目的（抑制脈紋缺陷）。筆者無(wú)意對(duì)防脈紋涂料作用機(jī)理和功能提出質(zhì)疑，在砂芯膨脹系數(shù)低（如原砂中混配一定比例膨脹系數(shù)低的特種砂）的條件下防脈紋涂料對(duì)于消除輕微脈紋缺陷具有良好的改善效果，但當(dāng)砂芯膨脹系數(shù)較高（如純度較高的石英砂）的條件下，其作用效果比較微弱，不能從根本上消除脈紋缺陷。且防脈紋涂料一般涂層厚度均較厚（濕態(tài)厚度達(dá)350μm以上），在鑄件內(nèi)腔噴丸環(huán)境較差情況下，內(nèi)腔表面極容易出現(xiàn)粘附牢固的涂料殘余（片狀），導(dǎo)致內(nèi)腔清理難度增大，鑄件內(nèi)腔清潔度降低。那么我們?cè)撊绾谓鉀Q呢？

　　解決缸體缸蓋內(nèi)腔清潔度的方法：

        1、采用鉻鐵礦砂和寶珠砂

　　鉻鐵礦砂屬于尖晶石類(lèi)礦物,主要成分為FeO·Cr203，膨脹系數(shù)為8×10-6/℃,寶珠砂主要成分為Al2O3，膨脹系數(shù)為6×10-6/℃。鉻鐵礦砂和寶珠砂化學(xué)特性均為中性材料，具有很好的抗堿性渣的作用,不與氧化鐵等發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，有利于防止熔融金屬的滲透。
　　Y鑄造廠按照鉻鐵礦砂和石英砂1：1的比例配置復(fù)合砂，采用冷芯工藝生產(chǎn)4缸汽油機(jī)缸體水道砂芯，樹(shù)脂加入量為1.6%（組份Ⅰ和組份Ⅱ各占50%），混砂時(shí)不加抗脈紋添加劑，生產(chǎn)出來(lái)的鑄件水道內(nèi)壁10%比例存在脈紋缺陷。后按照鉻鐵礦砂和寶珠砂1：1的比例重新配置復(fù)合砂進(jìn)行試驗(yàn)，樹(shù)脂加入量不變，混砂時(shí)不加抗脈紋添加劑，缸體水道內(nèi)腔脈紋得到消除。
　　D鑄造廠生產(chǎn)缸蓋時(shí)按照寶珠砂和石英砂1：1的比例配置復(fù)合砂，采用冷芯工藝生產(chǎn)6缸柴油機(jī)缸蓋進(jìn)、排氣道砂芯，樹(shù)脂加入量為1.6%（組份Ⅰ和組份Ⅱ各占50%），混砂時(shí)不加抗脈紋添加劑，生產(chǎn)出來(lái)的鑄件進(jìn)排氣道內(nèi)壁20%比例存在脈紋缺陷。后將寶珠砂比例提高到100%時(shí)（不混配石英砂），缸蓋氣道內(nèi)腔脈紋得到消除。

　　2、采用防脈紋涂料

　　防脈紋涂料是利用涂料層的保溫隔熱的原理，延緩砂芯受熱膨脹的時(shí)間，抑制金屬液滲入砂芯，防止脈紋缺陷。
　　B鑄造廠采用圍場(chǎng)砂（SiO2含量為92%）冷芯工藝生產(chǎn)6缸柴油機(jī)缸蓋進(jìn)、排道砂芯，混砂時(shí)不加抗脈紋添加劑，分別試驗(yàn)了3種國(guó)外品牌的防脈紋涂料，涂料比重控制在1.36~1.38，涂層濕態(tài)厚度控制在350~400μm。經(jīng)過(guò)多輪對(duì)比試驗(yàn)，3種防脈紋涂料對(duì)缸蓋進(jìn)排氣道內(nèi)腔脈紋缺陷均無(wú)根本的改善，僅缺陷形態(tài)有減輕趨勢(shì)。同時(shí)使用防脈紋涂料后缸蓋內(nèi)腔（水道、氣道）出現(xiàn)淡黃色的涂料皮，清理難度大，在缸蓋加工清洗過(guò)程中及發(fā)動(dòng)機(jī)使用過(guò)程中存在涂料皮脫落的風(fēng)險(xiǎn)，不能滿(mǎn)足客戶(hù)對(duì)內(nèi)腔色差及內(nèi)腔清潔度的要求。

　　3、采用抗脈紋添加劑

　　硅砂中加入一定比例的抗脈紋添加劑，可在一定程度上減輕或消除脈紋。常見(jiàn)抗脈紋添加劑按照主要組成分為無(wú)機(jī)物和有機(jī)物兩大類(lèi)。無(wú)機(jī)物抗脈紋添加劑主要是一種硅酸鹽、金屬氧化物經(jīng)特別處理的多元復(fù)合化合物，加入量一般為5～10％。有機(jī)物抗脈紋添加劑主體成分為木屑類(lèi)或植物淀粉類(lèi)類(lèi)，有時(shí)混配一定比例的鐵紅粉（Fe2O3），有機(jī)物抗脈紋添加劑加入量一般為0.5%~2.0%。

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