铝合金缸头低压铸件质量改进的工艺措施.pdfVIP

学兔兔 SpecialCasting特种铸造 铝合金缸头低压铸件质量改进的工艺措施 许 国宏 (江苏林海动力机械集团公司，江苏泰州 225309) 摘要：水冷摩托车发动机缸头采用低压铸造毛坯，生产初期出现较严重铸造缺陷，通过对冷却系统、排气 系统、浇注系统等重新设计，铸件合格率由初期的30％一40％提高到90％，铸件重要部位的表面质量、综合质量 测评等都有显著提高，满足了技术工艺要求。 关键词：低压铸造；铝合金缸头；铸造缺陷；工艺改进 中图分类号 ：TG249．2：文献标识码 ：A；文章编号 ：1006—9658(2015)03—0063—05 D0I：10．3969／j．issn．1006-- 9658．2015．03．020 水冷发动机缸头铸件系采用低压铸造工艺生 用金属抽芯，大多数厂家都采用易溃散的树脂砂芯 产的铝合金件 ，由于铸件结构复杂，壁厚差大，燃烧 来成型。因此 ，铝缸头的铸造工艺难度大。 室、气道表面质量要求高，形成铸件 内腔所用的型 1．2 材料化学成份及力学性能 芯多，故铸件生产工艺难度大。生产初期，浇不足、 我们生产的缸头材料牌号是JISAC4B(日本标 缩孔 、缩松、变形等铸造缺陷普遍存在，铸件 良品率 准)的铸造铝合金，热处理状态为T6。其化学成份 很低。通过对冷却系统、排气系统、浇注系统等重 和力学性能分别如表 1、表 2所示 。 新设计，使铸件 良品率大幅上升，外观质量明显提 表 1 化学成份表 (％) 高，为大量生产合格铸件打下了基础。 元素 名称 Si Cu Mg Zn Fe Mn Ni Ti Sn Cr Pb 1 缸头铸件结构及质量要求 质量 百分 7．0～2．0～0．0～O．O～O．0～0．O～0．O～0．0～0．O～0．O～0．0～ 1．1 缸头铸件结构 比 10．04．O 0．5 1．0 0．8OO．5O O-35O．200．1O 0-2 0．20 缸头部件是汽油机上的关键部件，其 内部装配 表2 力学性能表 (最小) 凸轮轴组件，与缸体、活塞三者形成燃烧室，其铸件 抗拉强度 M／Pa 屈服强度，MPa 伸长率 ／％ 硬度 ／HBS 形状见图1。燃烧室、气道、链轮室和气门室是其主 _ 230 140 1．5 10o 体部分。当化油器提供的油气在燃烧室内爆燃时， 燃烧室内气体瞬间温度最高超过 1100℃。这种热 1-3 缸头的质量要求 冲击每个冲程作用于其内壁，产生的压力峰值达到 (1)图样要求铸件相关部位的表面粗糙度如表 6～7MPa。缸头的燃烧室部位是其压力直接作用点。 3所示。 也就是说缸头在汽油机工作时处于高温状态下，承 (2)各处表面不允许有肉眼可见的缩孔，微观缩 受较大的热冲击并产生应力集中，工作条件较为恶