制芯过程模拟研究与应用

建立了制芯过程数值模拟模型,并对四缸气缸体水套砂芯制芯过程中的气体填充、芯砂填充芯盒过程和砂芯密度、砂芯硬化反应等进行了模拟。结果发现,制芯节拍延长1倍,砂芯出现疏松、NH3消耗量增加。根据所发现的问题,提出了优化方案并进行调试和再模拟,使问题得到了解决。     

4H11V16缸体铸件缺陷分析与工艺改进

4H11V16缸体铸件在小批量试制的过程中,废品率较高,使产品的合格率在77%左右一直无法有效提升。通过对缸体的制芯工艺、排气设计、组芯过程等方面进行深入的研究,并结合现场调查与计算机模拟分析,找到了原铸造工艺出现断芯、气孔、冷隔这三种主要缺陷产生的原因。采取了相应的改进措施：（1）通过调整砂芯配合间隙并对组芯工艺进行验证,同时开展水套芯刷涂料试验,解决了水套芯断芯的的问题;（2）通过优化砂芯烘干工艺、增加砂芯及型腔的排气通道、砂芯局部掏空等措施解决了气孔缺陷;（3）通过改进浇注工艺、增加集冷冒口等措施,使冷隔缺陷得以解决。工艺优化后,缸体铸件综合成品率由77%提升至94%以上。     

中等功率柴油机缸体和缸盖制芯工艺

总结了中等功率柴油机缸体、缸盖制芯工艺的要点,包括:缸体缸筒砂芯设计应尽量避免实心制芯;在湿砂造型生产线大批量生产缸盖的情况下,应尽量采用底座砂芯;水套砂芯应尽量设计成整体;缸体、缸盖砂芯一次涂料一般用水基涂料,特别部位的二次涂料一般用醇基涂料;缸体、缸盖砂芯必须采用组芯胎具和夹具来完成组芯和下芯工序;等。最后指出:近精确制芯技术是中等功率柴油机铸造业的发展方向。     

90D缸体铸件缺陷的防止措施

介绍了90D缸体的铸件结构特点,分析了90D缸体铸件小批生产时出现的水套芯折断、砂眼、渗漏和气孔等缺陷的原因,决定采用下列改进措施:采用底注式浇注系统;设置4个冒口,使用23根明排气针和17根暗排气针;砂芯局部增加加强筋并采用圆滑过渡结构;调整水套芯与盖板芯配合芯头间隙;增加覆膜砂小芯;在热节部位刷Te粉涂料;在砂芯个别部位加芯撑;在所有水套砂芯工艺芯头处钻排气孔,加强水套砂芯在浇注时排气;将水套砂芯的树脂加入量降低至1.4%;砂芯运输采用专用垫板及小车。采用上述措施后,水套芯折断、砂眼、渗漏和气孔缺陷已消除,铸件内废率控制在3%以下,加工外废率控制在10%以下,综合废品率控制在15%以下。     

气缸体水套砂芯四开盒热芯盒两种结构设计比较述评

简述了干式缸套气缸体水套砂芯四开盒热芯盒在生产实践中较为普遍存在的两种不同结构设计方案;对其盒体的结构特点、左右盒体的承载方式、芯盒本体的结构大小、盒体的制作难度、加热管的布置等可作优化的主要方面进行了比较述评;指出了应用人体工效学、绩效理论、黄金分割原理等理念对其设计进行指导优化可取得的良好技术经济效果.     

芯盒结构对缸盖水套芯制芯效率与质量的影响

分析了3种芯盒结构对缸盖水套热芯制芯效率与砂芯质量的影响,结果显示:(1)水平分盒结构芯盒的制芯效率较高,但砂芯质量较垂直分盒型差,使铸件容易产生起皮、粘砂等缺陷;(2)分块式结构热芯盒具有良好的抗热变形能力,但结构偏复杂,其后续维护与保养要求较高;(3)整体式结构热芯盒所制砂芯质量稳定,工装易于维护,制芯效率高,可满足大批量生产使用,对同类单体缸盖水套热芯均有很好的参考价值。     

发动机缸体水套热芯盒制芯、浸涂与烘干工艺的优化

发动机缸体的砂芯中,水套芯是形状结构最为复杂的砂芯,常采用热芯盒制芯工艺。由于结构复杂,水套芯是最易出现缺陷的砂芯。为解决我厂水套芯废芯率较高的问题,对水套芯制芯工艺、浸涂工艺和烘干工艺进行了研究,总结出了一些优化措施,并成功应用于生产实践。     

耐高温低发气性覆膜砂在柴油机缸盖上的试验及应用

介绍了耐高温低发气性覆膜砂(代号ND-2砂)在6105DT柴油机缸盖水套砂芯和进排气道砂芯上的试验及应用情况。通过使用耐高温低发气性覆膜砂、改进砂芯结构等方法，有效地控制了断芯问题；改进进排气道壳芯制芯工艺参数等措施解决了调试初期排气道壳芯穿芯缺陷；通过加强型腔及砂芯排气和烘芯工艺，铸件气孔废品也得到了有效控制。     

薄壁缸体常见铸造缺陷浅析及对策

介绍了生产典型薄壁缸体铸件的技术要求,针对生产过程中先后遇到的冷芯缸体内腔与外表铸造缺陷及防止措施进行了阐述。对于水套内腔局部断芯,可通过使用特种砂替代硅砂,改进水套砂芯涂料工艺,严格控制原砂需酸值,保证砂芯足够强度来防止;对于水套外壁夹砂缺陷,采用天然钠土,减少上箱水套外壁热辐射时间,减少砂芯发气量来防止;对于表面粘砂缺陷,通过细化型砂粒度,增加砂型孔隙阻力,增加砂型气体背压,阻止金属液侵入砂型孔隙,控制旧砂温度与水分,减少铸件热粘砂,调整型砂参数来防止;对于烧结缺陷,减少装配螺钉尺寸,使用特种混合砂,降低油道芯烘干温度,减少油道芯的圆角半径,更改涂料配方来防止。     

491Q发动机气缸体国产化及批量生产

为实现缸体毛坯国产化并大批量生产，采取组芯造型，减少砂芯间定位间隙，设计高精度组芯、下芯夹具；选用冷芯盒工艺制芯和优质涂料；控制冶金质量等技术措施，使缸体合格率由４５．２％提高到９０％以上。     

ZHTO750射芯机一盒两芯制作气缸体水套砂芯热芯盒的优化设计

简单介绍和评述了ZHTO750射芯机一盒两芯制作MR479Q气缸体水套热芯盒的分盒面、芯盒本体、活块开盒机构、气针式下顶芯杆、上顶芯杆的柔性安装方式等传统结构形式或设备使用说明书推介的形式(及其安装结构)存在的不足,针对其不足提出了优化设计的方法,评述了其优先选用的结构形式.     

湿砂型冷芯铸造缸体的缺陷分析及对策

对大众系列发动机缸体开发过程中遇到的铸造缺陷进行了原因分析,并提出了相应的解决措施：（1）解决水套内腔局部断芯的措施有：使用特种砂替代硅砂、改进水套砂芯涂料工艺、严格控制原材料工艺参数、保证砂芯具有足够强度;（2）解决缸体顶面水套外壁夹砂的措施有：应用天然钠土替代部分人工活化土、缩短水套外壁受热辐射时间、减少砂芯发气量、增强铸型排气效率;（3）解决缸体外表面粘砂的措施有：细化型砂粒度、增加砂型孔隙阻力,增加砂型气体背压、阻止金属液侵入砂型孔隙,控制旧砂温度与水分、减少铸件热粘砂,优化型砂参数,等.     

组芯整体浸涂工艺在系列汽缸盖上的应用

YC6J系列汽缸盖原先采用非整体浸涂工艺，即各砂芯分别浸涂烘干后再进行组芯，其操作工序多而繁琐，而且浸涂质量得不到很好的保证。通过在射水道芯里放置特制芯骨，实现组芯整体浸涂工艺，不仅提高砂芯组表面浸涂质量，而且还有效降低了射水道芯的断芯废品率，从而改善了铸件内腔质量。     

462Q气缸体水套砂芯制芯工艺及热芯盒设计

选用酚醛树脂砂热芯盒法制作４６２Ｑ气缸体水套砂芯,以国产ＺＺ８６１２射芯机作优先选用机型设计热芯盒,合理选择射砂方向及垂直分盒,确保细窄部位成型及砂芯的整体质量;热芯盒采用一个静模、两个动模,加之动模合理的顶芯机构,从而在ＺＺ８６１２射芯机上实现了一盒两芯的设计方案;采用成型冷却模,保证结构强度较低的该水套砂芯在冷却硬化过程中不变型或将变形量减小到最低限度。     

气缸体前后端面芯热芯盒的优化设计

分析Z8040射芯机用覆膜砂热芯盒法制作气缸体前后端面芯及其浇口砂芯优化设计方案。介绍了其砂芯布盒方案的确定、前后端面(芯盒本体)分盒方案、芯盒本体结构、浇口砂芯分盒方案、镶块的合理应用等结构及附件,对比了两种方案的优缺点。阐述了应用人类工效学、美学及绩效理论等对其优化设计的理念。     

铝合金铸件冷芯用球形砂的选择与应用

为了在铝合金缸体铸件的生产中更好地应用陶瓷球形砂,对铸铝用球形砂的理化及制芯工艺性能进行了全面的分析检测.对球形砂的粒度、酸耗值和高温膨胀性能对冷芯质量的影响进行了实验室试验及生产验证,并和其他芯砂进行了对比.经试验,挑选出的陶瓷球形砂(或陶瓷砂)性能良好,在一些铝缸体的冷芯上得到了成功应用,解决了水套芯、油道芯易变形,粘砂和气孔等问题.     

灰铸铁缸盖整体水套芯冷芯工艺的失效与对策

分析了黄梅雨季水套芯失效原因,认为水分、温度、压力和时间是灰铁缸盖整体水套芯冷芯工艺的四大控制要点.对局部疏松失效、涂料烘干后变形失效、砂芯断裂失效,以及水腔脉纹失效原因也进行了详细分析,指出人为形成压力差是解决局部射不实的途径;对后期固化、不合理的升温速率和烘干温度的监控可以避免水套砂芯变形;吹胺量和吹胺吹气条件适当,冷芯盒砂芯不会断裂;而防止砂芯表面开裂和控制型内瞬时压力能杜绝脉纹缺陷的出现.     

灰铸铁缸盖整体水套芯冷芯工艺的失效与对策

分析了黄梅雨季水套芯失效原因,认为水分、温度、压力和时间是灰铁缸盖整体水套芯冷芯工艺的四大控制要点。对局部疏松失效、涂料烘干后变形失效、砂芯断裂失效,以及水腔脉纹失效原因也进行了详细分析,指出人为形成压力差是解决局部射不实的途径;对后期固化、不合理的升温速率和烘干温度的监控可以避免水套砂芯变形;吹胺量和吹胺吹气条件适当,冷芯盒砂芯不会断裂;而防止砂芯表面开裂和控制型内瞬时压力能杜绝脉纹缺陷的出现。