CN102814486A - 一种沙滩车发动机汽缸盖制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种沙滩车发动机汽缸盖制造方法。其主要特征是：首先，利用合金配方技术提高汽缸盖的力学性能，其材料配方为Si6.5-8.5％、Cu1.5-2.0％、Mn0.1-0.4％、Mg0.8-1.2％、Zn＜0.1、Ti0.1-0.35％、其余为铝。其次，通过改善低压铸造的充型压力及保压时间提高成品合格率，减少夹渣、针孔等铸造缺陷的产生。最后，通过改进热处理及钝化处理工艺改善汽缸盖的内部组织结构。以提高汽缸盖的高温性能、疲劳性能、降低其低膨胀系数，减小高温时的变形量，提高汽缸盖的密封性能，并形成新一代的高性能的汽缸盖产品。
Description
技术领域
本发明属汽车制造领域，具体涉及一种沙滩车发动机汽缸盖制造方法。
背景技术
汽缸盖是发动机的关键零部件之一，它和汽缸体、活塞、曲轴箱、曲轴及连杆等零部件组成发动机。它的主要作用是密封汽缸，并与活塞、汽缸体共同组成燃烧室，被压缩了的可燃气体在其中燃烧、膨胀，推动活塞、曲轴连杆机构作功。因此汽缸盖不但要承受4MPa以上的高压、2000℃以上的高温作用，而且还要散发一部分发动机的热量，以免发动机产生过热，汽缸盖工作条件十分恶劣，为了使它适应工作需要，对汽缸盖的材料及制作工艺提出了较高的要求。
发动机汽缸盖的传统材料是灰口铸铁，随着汽车轻量化步伐的推进，逐步被铝合金材质所代替。为提高汽缸盖材料的性能及密封性，本发明开发了一种新型耐热高强的铝合金材料及制造工艺，能全面提高汽缸盖的高温性能、疲劳性能、降低其低膨胀系数，减小高温时的变形量，提高汽缸盖的密封性能，并形成新一代的高性能的汽缸盖产品。
发明内容
本发明的目的在于：提供一种沙滩车发动机汽缸盖材料及其制造方法，以提高汽缸盖的耐高温、低膨胀及密封性能。
为了达到上述目的，本发明采用如下技术方案：
(1)砂芯制备：首先将砂模烘烤至200-250℃，用50-100目溃砂在砂芯机上制芯，然后将制好的砂芯用高温涂料涂刷后，放入200℃烤炉中进行烘烤2小时，烤成褐色待用(存放待用时间不超过8小时)；
(2) 铝水熔炼：将配方含Si6.5-8.5％、Cu1.5-2.0％、Mn0.1-0.4％、Mg0.8-1.2％、Zn＜0.1、Ti0.1-0.35％、其余为铝的铝锭在700-720℃的温度下熔化，加入覆盖剂、精炼剂，除气、静置得到铸造合金熔液，保温至680-720℃待用；
(3)低压铸造：首先将汽缸盖模具加热至300-350℃，然后调整熔体的温度至710-720℃，以0.03-0.04MPa的充型压力把金属液压进模具，充型时间10-20s，保压压力0.05-0.07MPa，保压时间150-240 s，冷却后获得汽缸盖毛坯；
(4)执处理前清砂：首先将铸造好的毛坯放入电炉中，加温至520℃，保温30分钟，冷却后去除内型腔砂，再用喷砂机清除外部毛刺、然后去浇冒口；
(5)热处理：固熔温度为495℃，保温4.5小时，20秒内入水，水温70-90℃，人工时效的温度控制在175℃±5℃，升温时间30--40min，时效时间为2-5h。
(6)钝化处理：把铸件放入配好的纯化液中，注意保持溶液温度在35±5℃，PH值1.5-2，处理时间3-4小时。
本发明的技术效果在于：提供一种汽缸盖材料及制造方法，可有效降低汽缸盖的热膨胀系数，提高汽缸盖的密封性能。
具体实施方式
实施例1：
(1)砂芯制备：首先将砂模烘烤至250℃，用80目溃砂在砂芯机上制芯，然后将制好的砂芯用高温涂料涂刷后，放入200℃烤炉中进行烘烤2小时，烤成褐色待用(存放待用时间不超过8小时)；
(2)铝水熔炼：将配方含Si8.5％、Cu2.0％、Mn0.4％、Mg1％、Zn＜0.1、Ti0.3％、其余为铝的铝锭在720℃的温度下熔化，加入覆盖剂、精炼剂，除气、静置得到铸造合金熔液，保温至720℃待用；
(3)低压铸造：首先将汽缸盖模具加热至350℃，然后调整熔体的温度至715℃，以0.04MPa的充型压力把金属液压进模具，充型时间15s，保压压力0.06MPa，保压时间200s，冷却后获得汽缸盖毛坯；
(4)执处理前清砂：首先将铸造好的毛坯放入电炉中，加温至520℃，保温30分钟，冷却后去除内型腔砂，再用喷砂机清除外部毛刺、然后去浇冒口；
(5)热处理：固熔温度为495℃，保温4.5小时，20秒内入水，水温90℃，人工时效的温度控制在175℃，升温时间40min，时效时间为5h。
(6)钝化处理：把铸件放入配好的纯化液中，注意保持溶液温度在35℃，PH值1.5，处理时间4小时。
实施例2：
(1)砂芯制备：首先将砂模烘烤至200℃，用65目溃砂在砂芯机上制芯，然后将制好的砂芯用高温涂料涂刷后，放入200℃烤炉中进行烘烤2小时，烤成褐色待用(存放待用时间不超过8小时)；
(2)铝水熔炼：将配方含Si7％、Cu1.5.0％、Mn0.4％、Mg1.2％、Zn＜0.1、Ti0.35％、其余为铝的铝锭在710℃的温度下熔化，加入覆盖剂、精炼剂，除气、静置得到铸造合金熔液，保温至710℃待用；
(3)低压铸造：首先将汽缸盖模具加热至300℃，然后调整熔体的温度至710℃，以0.03MPa的充型压力把金属液压进模具，充型时间20s，保压压力0.07MPa，保压时间220s，冷却后获得汽缸盖毛坯；
(4)执处理前清砂：首先将铸造好的毛坯放入电炉中，加温至520℃，保温30分钟，冷却后去除内型腔砂，再用喷砂机清除外部毛刺、然后去浇冒口；
(5)热处理：固熔温度为495℃，保温4.5小时，20秒内入水，水温70℃，人工时效的温度控制在180℃，升温时间40min，时效时间为5h。
(6)钝化处理：把铸件放入配好的纯化液中，注意保持溶液温度在40℃，PH值1.8，处理时间3小时。
Claims (6)
1.一种沙滩车发动机汽缸盖制造方法，其制造步骤如下：
(1)砂芯制备：首先将砂模烘烤至200-250℃，用50-100目溃砂在砂芯机上制芯，然后将制好的砂芯用高温涂料涂刷后，放入200℃烤炉中进行烘烤2小时，烤成褐色待用(存放待用时间不超过8小时)；
(2)铝水熔炼：将配方含Si6.5-8.5％、Cu1.5-2.0％、Mn0.1-0.4％、Mg0.8-1.2％、Zn＜0.1、Ti0.1-0.35％、其余为铝的铝锭在700-720℃的温度下熔化，加入覆盖剂、精炼剂，除气、静置得到铸造合金熔液，保温至680-720℃待用；
(3)低压铸造：首先将汽缸盖模具加热至300-350℃，然后调整熔体的温度至710-720℃，以0.03-0.04MPa的充型压力把金属液压进模具，充型时间10-20s，保压压力0.05-0.07MPa，保压时间150-240s，冷却后获得汽缸盖毛坯；
(4)执处理前清砂：首先将铸造好的毛坯放入电炉中，加温至520℃，保温30分钟，冷却后去除内型腔砂，再用喷砂机清除外部毛刺、然后去浇冒口；
(5)热处理：固熔温度为495℃，保温4.5小时，20秒内入水，水温70-90℃，人工时效的温度控制在175℃±5℃，升温时间30--40min，时效时间为2-5h。
(6)钝化处理：把铸件放入配好的纯化液中，注意保持溶液温度在35±5℃，PH值1.5-2，处理时间3-4小时。
2.按照权利要求1所述的一种沙滩车发动机汽缸盖制造方法，其特征在于：其合金配方为含Si6.5-8.5％、Cu1.5-2.0％、Mn0.1-0.4％、Mg0.8-1.2％、Zn＜0.1、Ti0.1-0.35％、其余为铝。
3.按照权利要求1所述的一种沙滩车发动机汽缸盖制造方法，其特征在于：浇铸时调整熔体温度至710-720℃，以0.03-0.04MPa的充型压力把金属液压进模具，充型时间10-20s，保压压力0.05-0.07MPa，保压时间150-240s。
4.按照权利要求1所述的一种沙滩车发动机汽缸盖制造方法，其特征在于：将铸造好的毛坯放入电炉中，加温至520℃，保温30分钟，冷却后去除内型腔砂。
5.按照权利要求1所述的一种沙滩车发动机汽缸盖制造方法，其特征在于：固熔温度为495℃，保温4.5小时，20秒内入水，水温70-90℃，人工时效的温度控制在175℃±5℃，升温时间30--40min，时效时间为2-5h。
6.按照权利要求1所述的一种沙滩车发动机汽缸盖制造方法，其特征在于：钝化时把铸件放入配好的纯化液中，注意保持溶液温度在35±5℃，PH值1.5-2，处理时间3-4小时。
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