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成燃燒室。它經(jīng)常與高溫高壓燃氣相接觸，因此承受很大的熱負荷和機械負荷。水冷發(fā)動(dòng)機的氣缸蓋內部制有冷卻水套，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，而現在一般鑄造生產(chǎn)現場(chǎng)空壓機都是帶動(dòng)幾臺設備，會(huì )造成氣冷壓力低、不穩定等狀況，直接影響鑄件的冷卻效果。

       影響缸體缸蓋內腔清潔度的因素：

　　影響缸體缸蓋內腔清潔度的因素主要有脈紋、燒結、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，通常在鑄件內腔圓角、平面及高溫熱節處出現的形狀像鋸齒狀的不規則金屬凸起物。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(zhù)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，并相應產(chǎn)生不同的體積和密度的變化。當澆注過(guò)程中該處石英砂溫度被加熱到573℃時(shí)結構發(fā)生轉變，由β石英轉為α石英，體積急劇膨脹，產(chǎn)生了較大的相變應力，當其大于該部位砂芯高溫粘結力時(shí)，產(chǎn)生龜裂現象，會(huì )導致金屬液滲入裂紋中產(chǎn)生飛翅凸起現象，形成脈紋缺陷。
　　燒結是指內腔砂芯燒結（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)機物與砂芯中的涂料、樹(shù)脂及石英砂等發(fā)生復雜的物理作用（熔合）和化學(xué)反應（形成硅酸鹽類(lèi)化合物），反應產(chǎn)物具有較高的強度和硬度，并與鑄件內腔表面粘附牢固，嚴重時(shí)把整個(gè)內腔通道堵實(shí)，形成砂芯燒結。砂芯燒結一般很難直接通過(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，達到內腔清潔度檢查標準。在石英砂為主要原料的冷芯樹(shù)脂工藝生產(chǎn)條件下，砂芯燒結與不當使用堿性無(wú)機物類(lèi)抗脈紋添加劑直接相關(guān)。
　　內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。內腔粘砂一般指機械粘砂，金屬液滲入到砂芯中，形成砂鐵機械混合物，牢固地粘附在鑄件內腔表面，關(guān)于內腔粘砂形成機理本文不再贅述。需要指出的是，因不當使用有機物類(lèi)抗脈紋添加劑造成內腔粘砂惡化的現象不容忽視（下文粘砂案例以不當使用有機類(lèi)抗脈紋添加劑作為分析對象）。有機物類(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），但有機物分解燃燒造成砂芯內部孔隙增加，砂芯抗金屬液滲透能力降低，終導致內腔粘砂惡化。同時(shí)有機物的分解燃燒容易導致砂芯的收縮變形，含有部分有機物添加劑（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，這對鑄件關(guān)鍵尺寸的影響是非常致命的。

　　鑄件內腔涂料皮與涂料的選擇使用及鑄件內腔的噴丸環(huán)境直接相關(guān)，一些工廠(chǎng)為尋求有效的內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，達到抑制金屬液滲入的目的（抑制脈紋缺陷）。筆者無(wú)意對防脈紋涂料作用機理和功能提出質(zhì)疑，在砂芯膨脹系數低（如原砂中混配一定比例膨脹系數低的特種砂）的條件下防脈紋涂料對于消除輕微脈紋缺陷具有良好的改善效果，但當砂芯膨脹系數較高（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350μm以上），在鑄件內腔噴丸環(huán)境較差情況下，內腔表面極容易出現粘附牢固的涂料殘余（片狀），導致內腔清理難度增大，鑄件內腔清潔度降低。那么我們該如何解決呢？

　　解決缸體缸蓋內腔清潔度的方法：

        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，膨脹系數為8×10-6/℃,寶珠砂主要成分為Al2O3，膨脹系數為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，有利于防止熔融金屬的滲透。
　　Y鑄造廠(chǎng)按照鉻鐵礦砂和石英砂1：1的比例配置復合砂，采用冷芯工藝生產(chǎn)4缸汽油機缸體水道砂芯，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的比例重新配置復合砂進(jìn)行試驗，樹(shù)脂加入量不變，混砂時(shí)不加抗脈紋添加劑，缸體水道內腔脈紋得到消除。
　　D鑄造廠(chǎng)生產(chǎn)缸蓋時(shí)按照寶珠砂和石英砂1：1的比例配置復合砂，采用冷芯工藝生產(chǎn)6缸柴油機缸蓋進(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(chǎng)采用圍場(chǎng)砂（SiO2含量為92%）冷芯工藝生產(chǎn)6缸柴油機缸蓋進(jìn)、排道砂芯，混砂時(shí)不加抗脈紋添加劑，分別試驗了3種國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)多輪對比試驗，3種防脈紋涂料對缸蓋進(jìn)排氣道內腔脈紋缺陷均無(wú)根本的改善，僅缺陷形態(tài)有減輕趨勢。同時(shí)使用防脈紋涂料后缸蓋內腔（水道、氣道）出現淡黃色的涂料皮，清理難度大，在缸蓋加工清洗過(guò)程中及發(fā)動(dòng)機使用過(guò)程中存在涂料皮脫落的風(fēng)險，不能滿(mǎn)足客戶(hù)對內腔色差及內腔清潔度的要求。

　　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)機物和有機物兩大類(lèi)。無(wú)機物抗脈紋添加劑主要是一種硅酸鹽、金屬氧化物經(jīng)特別處理的多元復合化合物，加入量一般為5～10％。有機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），有機物抗脈紋添加劑加入量一般為0.5%~2.0%。

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