摩托车发动机缸头铸造品质提升技术研究

摘要

发动机缸头铸造质量直接影响发动机的性能、工作可靠性和使用寿命。缸头产品的铸造工艺好，缸头的外观合格率就会得到相应的提高。缸头产品设计合理，发动机的功率和扭矩就会高。缸头经过热处理，其冷热变形量越小，发动机的气门间隙就会越小，同时发动机的噪音也越小。
　　 影响缸头铸造合格率的因素主要包括：缸头铸造的工艺设计、缸头铸型设计、缸头铸造工艺。经研究发现，适当对Si、Fe、Cu成分值进行调整和优化后，缸头铸造产品经过时效可适当提高硬度。采取T6固溶的热处理工艺，经验证其铸造产品硬度均达到合格标准。SiO2含量超过90％的天然覆膜砂有效产出率可达到99％左右，砂芯的有效利用率可达到98％，经过优化和改善后的气道砂芯可使发动机功率和扭矩均得到提高。提高铝水出炉温度可降低杂质，提高保温炉出水口温度有利于产品成型，提高保温炉出气流量和出气压力后气孔、缩孔相对减少，特别是缸头球室的气缩孔几乎为零。
　　 提高模具喷涂温度可增强涂料的吸气性和保温性，提高产品留模时间有利于缸头产品成型和缸头内在组织的有机调节，确保气缩孔和组织结构疏松的减少。提高固溶处理的加热温度，缸头固溶后其金相组织结构变化更均匀。产品时效处理时通过重点控制，可有效提高热处理产品的硬度和改变产品的金相结构，提高产品的内在品质。使用经过清砂处理后的模具浇注，产品的成型合格率会有很大的提高。改进措施还包括：涂料的配制工艺、模具排气槽清理操作、模具烘烤操作等。
　　 作者以缸头铸造工艺与铸造缺陷为研究对象，对影响铸造质量的关键工艺环节进行了梳理并做了实验研究，总结出一套提高合格率的技术措施，并为进一步研究做了重要铺垫。