本發(fā)明涉及一種鋁合金基體發(fā)動(dòng)機(jī)鑄鐵缸套復(fù)合鑄造成型工藝，屬發(fā)動(dòng)機(jī)生產(chǎn)設(shè)備及技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

目前在發(fā)動(dòng)機(jī)主機(jī)前期研發(fā)過(guò)程中，隨著用3d打印鑄造技術(shù)的發(fā)展，使樣件生產(chǎn)周期縮短60%以上，且經(jīng)濟(jì)成本只需要傳統(tǒng)工藝的六分之一，從極大的加快發(fā)動(dòng)機(jī)試制驗(yàn)證研發(fā)速度并降低了研發(fā)成本，因此利用3d打印技術(shù)進(jìn)行發(fā)動(dòng)機(jī)主機(jī)前期研發(fā)成為了當(dāng)前重要的樣機(jī)生產(chǎn)方式，但當(dāng)前隨著鋁合金基體發(fā)動(dòng)機(jī)的推廣和普及，為了提高鋁合金發(fā)動(dòng)機(jī)的使用效率和穩(wěn)定性，往往需要在鋁合金發(fā)動(dòng)機(jī)基體內(nèi)設(shè)置鑄鐵材質(zhì)的汽缸缸套，因此導(dǎo)致在進(jìn)行發(fā)動(dòng)機(jī)生產(chǎn)時(shí)，需要將鋁合金和鑄鐵兩種不同材質(zhì)的金屬進(jìn)行澆鑄成型加工，但由于鋁合金和鑄鐵材質(zhì)不同，因此難以有效實(shí)現(xiàn)兩種不同材質(zhì)間的有效結(jié)合，從而極大的影響了鋁合金發(fā)動(dòng)機(jī)的質(zhì)量，因此當(dāng)前在進(jìn)行該類發(fā)動(dòng)機(jī)鑄造加工時(shí)，對(duì)澆鑄砂箱的質(zhì)量要求往往較高，但在當(dāng)前的3d打印砂型鑄造生產(chǎn)出的缸體表面精度較差，從而嚴(yán)重影響了鋁合金與鑄鐵缸套間結(jié)合質(zhì)量，為了克服這一問(wèn)題，當(dāng)前通常需要首先將缸套預(yù)埋到澆鑄砂箱內(nèi)，雖然可一定程度提高鋁合金基材與鑄鐵缸套間連接的穩(wěn)定性，但極易造成缸套表面發(fā)生銹蝕，且焙燒熔模殼體會(huì)使缸套金相變化，從而對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)行性能造成嚴(yán)重的影響，且生產(chǎn)成本也相對(duì)較高，難以滿足樣品設(shè)備小批量實(shí)驗(yàn)的需要，因此如何提供一種工藝使氣缸套與氣缸體的粘合率達(dá)到一個(gè)較高的水準(zhǔn)，是目前本領(lǐng)域待解決的技術(shù)問(wèn)題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明目的就在于克服上述不足，提供一種鋁合金基體發(fā)動(dòng)機(jī)鑄鐵缸套復(fù)合鑄造成型工藝及其制備工藝。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明是通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)：

一種鋁合金基體發(fā)動(dòng)機(jī)鑄鐵缸套復(fù)合鑄造成型工藝，包括以下步驟：

第一步，制備蠟?zāi)?，根?jù)發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè)備圖紙及生產(chǎn)工藝要求，使用3d打印設(shè)備將聚苯乙烯樹脂材料加工為發(fā)動(dòng)機(jī)缸體模腔；

第二步，制備石膏模，將鑄鐵缸套通過(guò)定位工裝嵌入到蠟?zāi)５母左w內(nèi)，然后將蠟?zāi)＿B同鑄鐵缸套一同嵌于到金屬砂箱中，并將定位工裝與金屬砂箱連接，然后由石膏漿液對(duì)蠟?zāi)＿M(jìn)行包覆定位，然后在16℃-28℃的環(huán)境溫度條件下，使金屬砂箱內(nèi)的石膏漿液自然凝固，然后將石膏漿液凝固后的金屬砂箱轉(zhuǎn)移至真空灌漿罐中，并將真空灌漿罐內(nèi)氣壓下降至－0.06mpa以下，然后在1—3分鐘內(nèi)勻速完成石膏漿液在金屬砂箱中灌漿澆鑄作業(yè)，并使灌漿澆鑄作業(yè)完成后的石膏漿液高出蠟?zāi)?0mm—100mm，并在完成灌漿作業(yè)并保壓1—3分鐘后，在10—15分鐘內(nèi)對(duì)真空灌漿罐進(jìn)行調(diào)壓作業(yè)，并在真空灌漿罐氣壓與外界氣壓相同后，將真空灌漿罐打開，并將完成灌漿作業(yè)的金屬砂箱取出并靜置20—40分鐘，形成穩(wěn)定鑄型結(jié)構(gòu)，然后將鑄鐵缸套與定位工裝一同從石膏型殼中取出，然后將鑄型反過(guò)來(lái)，澆口朝上，去掉金屬砂箱底板，清理干凈澆冒口，接口得到成品的石膏砂箱，并靜置10—20小時(shí)后待裝爐焙燒；

第三步，型殼焙燒，將第二步制備得到的成品石膏砂箱轉(zhuǎn)運(yùn)至焙燒爐內(nèi)，并使焙燒爐以10℃—50℃/h的速度對(duì)焙燒爐進(jìn)行升溫，并在焙燒爐溫度達(dá)到140℃—170℃時(shí)，焙燒爐保溫5—8小時(shí)，然后以10℃—50℃/h的速度對(duì)焙燒爐進(jìn)行升溫，并分別在焙燒爐溫度上升至350℃—400℃、500℃——550℃時(shí)各保溫6-8小時(shí)，焙燒爐溫度上升至600℃時(shí)保溫0—3小時(shí)，焙燒爐溫度上升至690℃—730℃時(shí)保溫時(shí)間8小時(shí)-12小時(shí)，然后對(duì)焙燒爐進(jìn)行降溫至200℃—300℃后保溫8—10小時(shí)期間即可獲得成品型殼，其中降溫時(shí)的溫度下降速度每小時(shí)為20℃—50℃；

第四步，工裝定位，將處于保溫狀態(tài)的澆鑄型殼從焙燒爐中取出，利用缸套定位工裝，鑄鐵缸套嵌于第三步制備的型殼中的汽缸位置內(nèi)，并對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)鑄鐵缸套的定位位置進(jìn)行調(diào)整，使其符合發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè)備圖紙及生產(chǎn)工藝要求，然后將缸套定位工裝與金屬砂箱進(jìn)行連接定位，并在完成鑄鐵缸套定位安裝后，再次將澆鑄型殼放回到焙燒爐內(nèi)以350℃溫度保溫3小時(shí)，其中在鑄鐵缸套嵌入到型殼中的汽缸位置內(nèi)前，首先利用丙酮等有機(jī)溶劑對(duì)鑄鐵缸及定位工裝外表面進(jìn)行清洗；

第五步，熔煉鋁合金，首先對(duì)熔煉爐的爐膛進(jìn)行清潔處理，然后將全新鋁合金錠環(huán)繞爐膛軸線均布排布在爐膛內(nèi)，且鋁合金錠堆放最大高度不大于爐膛有效高度的2/3,然后將鋁合金回爐料填充到全新鋁合金錠中，且回爐料的使用量不大于總鋁合金量的75%，然后對(duì)熔煉爐首先在30—60分鐘內(nèi)勻速升溫至300℃—400℃并保溫30—70分鐘，然后在熔煉爐內(nèi)的鋁合金表面噴灑成品覆蓋劑，并在噴灑過(guò)覆蓋劑后，在30—60分鐘內(nèi)勻速升溫至690℃—760℃期間，分至少兩次向熔煉爐內(nèi)的鋁合金中添加改性合金元素，并在760℃時(shí)保溫10—30分鐘，然后將熔煉爐溫度在20—40分鐘內(nèi)下降至730℃—750℃，然后加入成品六氯乙烷精煉劑并保溫10—20分鐘，即可對(duì)鋁合金表層氧化渣清理，然后保溫準(zhǔn)備澆鑄；

第六步，澆鑄成型，將完成第四步作業(yè)得到的型殼砂箱轉(zhuǎn)移到真空澆鑄裝置的真空澆鑄腔內(nèi)，然后將真空澆鑄腔內(nèi)氣壓下降至－0.06mpa以下并保壓，然后將第五步制備高溫液態(tài)鋁合金在5—10分鐘內(nèi)勻速澆鑄到第四步作業(yè)得到的型殼砂箱中，然后在0.5—2分鐘內(nèi)使真空澆鑄腔內(nèi)氣壓上升至0.4mpa-0.6mpa，并保壓8—30分鐘，然后將澆鑄后的型殼砂箱轉(zhuǎn)移到真空澆鑄腔外，并靜置自然冷卻到常溫，且自然冷卻時(shí)的靜置時(shí)間不小于6小時(shí)，同時(shí)在澆鑄作業(yè)過(guò)程中，若連續(xù)澆鑄時(shí)間超過(guò)4小時(shí)，在將剩余的鋁合金重新返回到第五步進(jìn)行熔煉，然后在進(jìn)行澆鑄作業(yè)；

第七步，拆模，首先將固定在金屬砂箱上用于對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)鑄鐵缸套定位的缸套定位工裝拆除，然后打開金屬砂箱，并將金屬砂箱內(nèi)的大體積石膏塊進(jìn)行清理，然后將附著在鋁合金發(fā)動(dòng)機(jī)澆鑄件表面上的石膏體與鋁合金發(fā)動(dòng)機(jī)澆鑄件一同浸泡在去離子水中8—20小時(shí)，然后在對(duì)附著在鋁合金發(fā)動(dòng)機(jī)澆鑄件表面上的石膏體進(jìn)行清洗，然后對(duì)鋁合金發(fā)動(dòng)機(jī)澆鑄件進(jìn)行回火處理，消除鋁合金發(fā)動(dòng)機(jī)澆鑄件應(yīng)力，從而得到成品的鋁合金發(fā)動(dòng)機(jī)澆鑄件。

進(jìn)一步的，所述的第二步中在制備石膏模時(shí)，首先根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè)備圖紙及生產(chǎn)工藝要求，選擇相應(yīng)容積的金屬砂箱，然后將第一步制備的蠟?zāi)Ｇ队诮饘偕跋渲校⑹沟谝徊街苽涞南災(zāi)Ｅc金屬砂箱同軸分布，且第一步制備的蠟?zāi)Ｅc金屬砂箱間間距為25mm—50mm，且金屬砂箱高度超過(guò)第一步制備的蠟?zāi)Ｗ畲蟾叨戎辽?0mm，然后由石膏漿液對(duì)第一步制備的蠟?zāi)＿M(jìn)行包覆，并預(yù)留澆道和同時(shí)對(duì)金屬砂箱內(nèi)的石膏漿液表面進(jìn)行平整，完成金屬砂箱的制備加工。

進(jìn)一步的，所述的第三步進(jìn)行型殼焙燒時(shí)，第二步制備得到的石膏模在擺放到焙燒爐內(nèi)時(shí)，各石膏砂箱澆冒口朝下，且相鄰石膏模間的行距大于100mm、二層裝爐時(shí)澆冒口位置一定對(duì)準(zhǔn)下一層的空擋部位。

進(jìn)一步的，所述的第五步中，熔煉的鋁合金為鋁硅合金、鋁鎂合金、鋁銅合金中的任意一種。

進(jìn)一步的，所述的第五步中的改性合金元素為鎂、鋁鍶中間合金及鋁鈦硼中間合金中的任意一種或幾種共用，且每一種改性合金元素均獨(dú)立添加，且相鄰兩種改性何靜元素添加時(shí)的鋁合金溫度差為10℃—30℃，時(shí)間間隔為10—20分鐘。

進(jìn)一步的，所述的第五步中在爐膛進(jìn)行清潔處理時(shí)，爐膛加溫到200℃－300℃在坩堝內(nèi)壁刷涂配好的涂料，每層厚度為0.4－0.6mm連續(xù)刷涂三次，涂層應(yīng)均勻完整，總厚度為1.8mm，然后加熱到400℃－500℃保持10分鐘待用，新坩堝應(yīng)清理干凈后加熱到500℃－600℃保持20分鐘－25分鐘然后再降溫到300℃開始刷涂配好的涂料，澆包、澆勺、打渣勺、鐘罩、壓瓢、乘鋁水勺清理干凈后，加熱到200℃－300℃刷涂配好的涂料，連續(xù)刷涂2－3次，涂層厚度為1.2mm，涂好的工具烘至200℃－250℃?zhèn)溆?，成品覆蓋劑應(yīng)在保溫箱中或熔煉爐上加熱150℃－200℃烘干4小時(shí)以上備用，成品六氯乙烷精煉劑應(yīng)加熱在80℃－100℃烘干2小時(shí)以上備用。

本發(fā)明加工工藝相對(duì)簡(jiǎn)單，加工精度高，一方面可提高鑄鐵缸套與鋁合金基體澆鑄作業(yè)是的加工精度和加工效率，解決了傳統(tǒng)發(fā)動(dòng)機(jī)缸體鑄造中鋁鐵粘接率不良問(wèn)題，大幅度提高了發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸的氣密性與熱傳導(dǎo)效率，并有效降低了加工成本，另一方面有效的提高了鋁合金基體發(fā)動(dòng)機(jī)與鑄鐵缸套澆鑄作業(yè)的工藝的穩(wěn)定性和可控性，便于經(jīng)驗(yàn)積累和交流，從而可為鋁合金基體與鑄鐵缸套發(fā)動(dòng)機(jī)生產(chǎn)技術(shù)進(jìn)步和提高奠定良好的技術(shù)儲(chǔ)備基礎(chǔ)和數(shù)據(jù)來(lái)源。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

實(shí)施例1

如圖1所示，一種鋁合金基體發(fā)動(dòng)機(jī)鑄鐵缸套復(fù)合鑄造成型工藝，包括以下步驟：

一種鋁合金基體發(fā)動(dòng)機(jī)鑄鐵缸套復(fù)合鑄造成型工藝，包括以下步驟：

第一步，制備蠟?zāi)?，根?jù)發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè)備圖紙及生產(chǎn)工藝要求，使用3d打印設(shè)備將聚苯乙烯樹脂材料加工為發(fā)動(dòng)機(jī)缸體模腔；

第二步，制備石膏模，將鑄鐵缸套通過(guò)定位工裝嵌入到蠟?zāi)５母左w內(nèi)，然后將蠟?zāi)＿B通鑄鐵缸套一同嵌于到金屬砂箱中，并將定位工裝與金屬砂箱連接，然后由石膏漿液對(duì)蠟?zāi)＿M(jìn)行包覆定位，然后在20℃的環(huán)境溫度條件下，使金屬砂箱內(nèi)的石膏漿液自然凝固，然后將石膏漿液凝固后的金屬砂箱轉(zhuǎn)移至真空灌漿罐中，并將真空灌漿罐內(nèi)氣壓下降至－0.07mpa，然后在3分鐘內(nèi)勻速完成石膏漿液在金屬砂箱中灌漿澆鑄作業(yè)，并使灌漿澆鑄作業(yè)完成后的石膏漿液高出蠟?zāi)?0mm，并在完成灌漿作業(yè)并保壓1分鐘后，在10分鐘內(nèi)對(duì)真空灌漿罐進(jìn)行調(diào)壓作業(yè)，并在真空灌漿罐氣壓與外界氣壓相同后，將真空灌漿罐打開，并將完成灌漿作業(yè)的金屬砂箱取出并靜置30分鐘，形成穩(wěn)定鑄型結(jié)構(gòu)，然后將鑄鐵缸套與定位工裝一同從石膏型殼中取出，然后將鑄型反過(guò)來(lái)，澆口朝上，去掉金屬砂箱底板，清理干凈澆冒口，接口得到成品的石膏砂箱，并靜置15小時(shí)后待裝爐焙燒；

第三步，型殼焙燒，將第二步制備得到的成品石膏砂箱轉(zhuǎn)運(yùn)至焙燒爐內(nèi)，并使焙燒爐以20℃/h的速度對(duì)焙燒爐進(jìn)行升溫，并在焙燒爐溫度達(dá)到150℃時(shí)，焙燒爐保溫5小時(shí)，然后以30℃/h的速度對(duì)焙燒爐進(jìn)行升溫，并分別在焙燒爐溫度上升至350℃、500℃時(shí)各保溫6小時(shí)，焙燒爐溫度上升至600℃時(shí)保溫0.5小時(shí)，焙燒爐溫度上升至690℃時(shí)保溫時(shí)間12小時(shí)，然后對(duì)焙燒爐進(jìn)行降溫至200℃后保溫10小時(shí)期間即可獲得成品型殼，其中降溫時(shí)的溫度下降速度每小時(shí)為30℃；

第四步，工裝定位，將處于保溫狀態(tài)的澆鑄型殼從焙燒爐中取出，利用缸套定位工裝，鑄鐵缸套嵌于第三步制備的型殼中的汽缸位置內(nèi)，并對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)鑄鐵缸套的定位位置進(jìn)行調(diào)整，使其符合發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè)備圖紙及生產(chǎn)工藝要求，然后將缸套定位工裝與金屬砂箱進(jìn)行連接定位，并在完成鑄鐵缸套定位安裝后，再次將澆鑄型殼放回到焙燒爐內(nèi)以350℃溫度保溫3小時(shí)，其中在鑄鐵缸套嵌入到型殼中的汽缸位置內(nèi)前，首先利用丙酮等有機(jī)溶劑對(duì)鑄鐵缸及定位工裝外表面進(jìn)行清洗；

第五步，熔煉鋁合金，首先對(duì)熔煉爐的爐膛進(jìn)行清潔處理，然后將全新鋁合金錠環(huán)繞爐膛軸線均布排布在爐膛內(nèi)，且鋁合金錠堆放高度為爐膛有效高度的2/3,然后將鋁合金回爐料填充到全新鋁合金錠中，然后對(duì)熔煉爐首先在30分鐘內(nèi)勻速升溫至300℃并保溫30分鐘，然后在熔煉爐內(nèi)的鋁合金表面噴灑成品覆蓋劑，并在噴灑過(guò)覆蓋劑后，在40分鐘內(nèi)勻速升溫至690℃—760℃期間，分三次向熔煉爐內(nèi)的鋁合金中添加改性合金元素，并在760℃時(shí)保溫20分鐘，然后將熔煉爐溫度在20分鐘內(nèi)下降至730℃，然后加入成品六氯乙烷精煉劑并保溫10分鐘，即可對(duì)鋁合金表層氧化渣清理，然后保溫準(zhǔn)備澆鑄；

第六步，澆鑄成型，將完成第四步作業(yè)得到的型殼砂箱轉(zhuǎn)移到真空澆鑄裝置的真空澆鑄腔內(nèi)，然后將真空澆鑄腔內(nèi)氣壓下降至－0.08mpa并保壓，然后將第五步制備高溫液態(tài)鋁合金在5分鐘內(nèi)勻速澆鑄到第四步作業(yè)得到的型殼砂箱中，然后在0.5分鐘內(nèi)使真空澆鑄腔內(nèi)氣壓上升至0.6mpa，并保壓10分鐘，然后將澆鑄后的型殼砂箱轉(zhuǎn)移到真空澆鑄腔外，并靜置自然冷卻到常溫，且自然冷卻時(shí)的靜置10小時(shí)，同時(shí)在澆鑄作業(yè)過(guò)程中，若連續(xù)澆鑄時(shí)間超過(guò)4小時(shí)，在將剩余的鋁合金重新返回到第五步進(jìn)行熔煉，然后在進(jìn)行澆鑄作業(yè)；

第七步，拆模，首先將固定在金屬砂箱上用于對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)鑄鐵缸套定位的缸套定位工裝拆除，然后打開金屬砂箱，并將金屬砂箱內(nèi)的大體積石膏塊進(jìn)行清理，然后將附著在鋁合金發(fā)動(dòng)機(jī)澆鑄件表面上的石膏體與鋁合金發(fā)動(dòng)機(jī)澆鑄件一同浸泡在去離子水中10小時(shí)，然后在對(duì)附著在鋁合金發(fā)動(dòng)機(jī)澆鑄件表面上的石膏體進(jìn)行清洗，然后對(duì)鋁合金發(fā)動(dòng)機(jī)澆鑄件進(jìn)行回火處理，消除鋁合金發(fā)動(dòng)機(jī)澆鑄件應(yīng)力，從而得到成品的鋁合金發(fā)動(dòng)機(jī)澆鑄件。

本實(shí)施例中，所述的第二步中在制備石膏模時(shí)，首先根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè)備圖紙及生產(chǎn)工藝要求，選擇相應(yīng)容積的金屬砂箱，然后將第一步制備的蠟?zāi)Ｇ队诮饘偕跋渲?，并使第一步制備的蠟?zāi)Ｅc金屬砂箱同軸分布，且第一步制備的蠟?zāi)Ｅc金屬砂箱間間距為50mm，且金屬砂箱高度超過(guò)第一步制備的蠟?zāi)Ｗ畲蟾叨葹?0mm，然后由石膏漿液對(duì)第一步制備的蠟?zāi)＿M(jìn)行包覆，并預(yù)留澆道和同時(shí)對(duì)金屬砂箱內(nèi)的石膏漿液表面進(jìn)行平整，完成金屬砂箱的制備加工。

本實(shí)施例中，所述的第三步進(jìn)行型殼焙燒時(shí)，第二步制備得到的石膏模在擺放到焙燒爐內(nèi)時(shí)，各石膏砂箱澆帽朝下，且相鄰石膏模間的行距為150mm、二層裝爐時(shí)澆冒口位置一定對(duì)準(zhǔn)下一層的空擋部位。

本實(shí)施例中，所述的第五步中，熔煉的鋁合金為鋁硅合金。

本實(shí)施例中，所述的第五步中的改性合金元素為鎂、鋁鍶中間合金及鋁鈦硼中間合金，且每一種改性合金元素均獨(dú)立添加，且相鄰兩種改性何靜元素添加時(shí)的鋁合金溫度差為20℃，時(shí)間間隔為20分鐘。

本實(shí)施例中，所述的第五步中在爐膛進(jìn)行清潔處理時(shí)，爐膛加溫到200℃在坩堝內(nèi)壁刷涂配好的涂料，每層厚度為0.6mm連續(xù)刷涂三次，涂層應(yīng)均勻完整，總厚度為1.8mm，然后加熱到500℃保持10分鐘待用，新坩堝應(yīng)清理干凈后加熱到500℃保持20然后再降溫到300℃開始刷涂配好的涂料，澆包、澆勺、打渣勺、鐘罩、壓瓢、乘鋁水勺清理干凈后，加熱到200℃刷涂配好的涂料，連續(xù)刷涂3次，涂層厚度為1.2mm，涂好的工具烘至250℃?zhèn)溆?，成品覆蓋劑應(yīng)在保溫箱中或熔煉爐上加熱200℃烘干5小時(shí)備用，成品六氯乙烷精煉劑應(yīng)加熱在80℃烘干3小時(shí)備用。

實(shí)施例2

如圖1所示，一種鋁合金基體發(fā)動(dòng)機(jī)鑄鐵缸套復(fù)合鑄造成型工藝，包括以下步驟：

第一步，根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè)備圖紙及生產(chǎn)工藝要求，使用3d打印設(shè)備將聚苯乙烯樹脂材料加工為發(fā)動(dòng)機(jī)缸體模腔；

第二步，制備石膏模，將鑄鐵缸套通過(guò)定位工裝嵌入到蠟?zāi)５母左w內(nèi)，然后將蠟?zāi)＿B通鑄鐵缸套一同嵌于到金屬砂箱中，并將定位工裝與金屬砂箱連接，然后由石膏漿液對(duì)蠟?zāi)＿M(jìn)行包覆定位，然后在20℃的環(huán)境溫度條件下，使金屬砂箱內(nèi)的石膏漿液自然凝固，然后將石膏漿液凝固后的金屬砂箱轉(zhuǎn)移至真空灌漿罐中，并將真空灌漿罐內(nèi)氣壓下降至0.09mpa，然后在1分鐘內(nèi)勻速完成石膏漿液在金屬砂箱中灌漿澆鑄作業(yè)，并使灌漿澆鑄作業(yè)完成后的石膏漿液高出蠟?zāi)?00mm，并在完成灌漿作業(yè)并保壓3分鐘后，在15分鐘內(nèi)對(duì)真空灌漿罐進(jìn)行調(diào)壓作業(yè)，并在真空灌漿罐氣壓與外界氣壓相同后，將真空灌漿罐打開，并將完成灌漿作業(yè)的金屬砂箱取出并靜置20分鐘，形成穩(wěn)定鑄型結(jié)構(gòu)，然后將鑄鐵缸套與定位工裝一同從石膏型殼中取出，然后將鑄型反過(guò)來(lái)，澆口朝上，去掉金屬砂箱底板，清理干凈澆冒口，接口得到成品的石膏砂箱，并靜置20小時(shí)后待裝爐焙燒；

第三步，型殼焙燒，將第二步制備得到的成品石膏砂箱轉(zhuǎn)運(yùn)至焙燒爐內(nèi)，并使焙燒爐以30℃/h的速度對(duì)焙燒爐進(jìn)行升溫，并在焙燒爐溫度達(dá)到150℃時(shí)，焙燒爐保溫8小時(shí)，然后以50℃/h的速度對(duì)焙燒爐進(jìn)行升溫，并分別在焙燒爐溫度上升至400℃、550℃時(shí)各保溫8小時(shí)，焙燒爐溫度上升至700℃時(shí)保溫12小時(shí)，然后對(duì)焙燒爐進(jìn)行降溫至200℃后保溫10小時(shí)期間即可獲得成品型殼，其中降溫時(shí)的溫度下降速度每小時(shí)為20℃℃；

第四步，工裝定位，將處于保溫狀態(tài)的澆鑄型殼從焙燒爐中取出，利用缸套定位工裝，鑄鐵缸套嵌于第三步制備的型殼中的汽缸位置內(nèi)，并對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)鑄鐵缸套的定位位置進(jìn)行調(diào)整，使其符合發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè)備圖紙及生產(chǎn)工藝要求，然后將缸套定位工裝與金屬砂箱進(jìn)行連接定位，并在完成鑄鐵缸套定位安裝后，再次將澆鑄型殼放回到焙燒爐內(nèi)以350℃溫度保溫3小時(shí)，其中在鑄鐵缸套嵌入到型殼中的汽缸位置內(nèi)前，首先利用丙酮等有機(jī)溶劑對(duì)鑄鐵缸及定位工裝外表面進(jìn)行清洗；

第五步，熔煉鋁合金，首先對(duì)熔煉爐的爐膛進(jìn)行清潔處理，然后將全新鋁合金錠環(huán)繞爐膛軸線均布排布在爐膛內(nèi)，且鋁合金錠堆放高度為爐膛有效高度的1/3,然后將鋁合金回爐料填充到全新鋁合金錠中，且回爐料的使用量為總鋁合金量的40%，然后對(duì)熔煉爐首先在50分鐘內(nèi)勻速升溫至350℃并保溫60分鐘，然后在熔煉爐內(nèi)的鋁合金表面噴灑成品覆蓋劑，并在噴灑過(guò)覆蓋劑后，在50分鐘內(nèi)勻速升溫至690℃—760℃期間，分兩次向熔煉爐內(nèi)的鋁合金中添加改性合金元素，并在760℃時(shí)保溫30分鐘，然后將熔煉爐溫度在30分鐘內(nèi)下降至730℃，然后加入成品六氯乙烷精煉劑并保溫15分鐘，即可對(duì)鋁合金表層氧化渣清理，然后保溫準(zhǔn)備澆鑄；

第六步，澆鑄成型，將完成第四步作業(yè)得到的型殼砂箱轉(zhuǎn)移到真空澆鑄裝置的真空澆鑄腔內(nèi)，然后將真空澆鑄腔內(nèi)氣壓下降至－0.08mpa并保壓，然后將第五步制備高溫液態(tài)鋁合金在5分鐘內(nèi)勻速澆鑄到第四步作業(yè)得到的型殼砂箱中，然后在2分鐘內(nèi)使真空澆鑄腔內(nèi)氣壓上升至0.4mpa，并保壓20分鐘，然后將澆鑄后的型殼砂箱轉(zhuǎn)移到真空澆鑄腔外，并靜置自然冷卻到常溫，且自然冷卻時(shí)的靜置15小時(shí)，同時(shí)在澆鑄作業(yè)過(guò)程中，若連續(xù)澆鑄時(shí)間超過(guò)4小時(shí)，在將剩余的鋁合金重新返回到第五步進(jìn)行熔煉，然后在進(jìn)行澆鑄作業(yè)；

第七步，拆模，首先將固定在金屬砂箱上用于對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)鑄鐵缸套定位的缸套定位工裝拆除，然后打開金屬砂箱，并將金屬砂箱內(nèi)的大體積石膏塊進(jìn)行清理，然后將附著在鋁合金發(fā)動(dòng)機(jī)澆鑄件表面上的石膏體與鋁合金發(fā)動(dòng)機(jī)澆鑄件一同浸泡在去離子水中20小時(shí)，然后在對(duì)附著在鋁合金發(fā)動(dòng)機(jī)澆鑄件表面上的石膏體進(jìn)行清洗，然后對(duì)鋁合金發(fā)動(dòng)機(jī)澆鑄件進(jìn)行回火處理，消除鋁合金發(fā)動(dòng)機(jī)澆鑄件應(yīng)力，從而得到成品的鋁合金發(fā)動(dòng)機(jī)澆鑄件。

本實(shí)施例中，所述的第二步中在制備石膏模時(shí)，首先根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè)備圖紙及生產(chǎn)工藝要求，選擇相應(yīng)容積的沙箱，然后將第一步制備的蠟?zāi)Ｇ队谏诚渲?，并使第一步制備的蠟?zāi)Ｅc沙箱同軸分布，且第一步制備的蠟?zāi)Ｅc沙箱間間距為30mm，且沙箱高度超過(guò)第一步制備的蠟?zāi)Ｗ畲蟾叨葹?0mm，然后由石膏漿液對(duì)第一步制備的蠟?zāi)＿M(jìn)行包覆，并預(yù)留澆道和同時(shí)對(duì)沙箱內(nèi)的石膏漿液表面進(jìn)行平整，完成砂箱的制備加工。

本實(shí)施例中，所述的第三步進(jìn)行型殼焙燒時(shí)，第二步制備得到的石膏模在擺放到焙燒爐內(nèi)時(shí)，各石膏砂箱澆帽朝下，且相鄰石膏模間的行距為200mm、二層裝爐時(shí)澆冒口位置一定對(duì)準(zhǔn)下一層的空擋部位。

本實(shí)施例中，所述的第五步中，熔煉的鋁合金為鋁鎂合金。

本實(shí)施例中，所述的第五步中的改性合金元素為鎂、鋁鍶中間合金及鋁鈦硼中間合金中的任意一種或幾種共用，且每一種改性合金元素均獨(dú)立添加，且相鄰兩種改性何靜元素添加時(shí)的鋁合金溫度差為30℃，時(shí)間間隔為20分鐘。

本實(shí)施例中，所述的第五步中在爐膛進(jìn)行清潔處理時(shí)，爐膛加溫到300℃在坩堝內(nèi)壁刷涂配好的涂料，每層厚度為0.4mm連續(xù)刷涂三次，涂層應(yīng)均勻完整，總厚度為1.8mm，然后加熱到450℃保持10分鐘待用，新坩堝應(yīng)清理干凈后加熱到550℃保持25分鐘然后再降溫到300℃開始刷涂配好的涂料，澆包、澆勺、打渣勺、鐘罩、壓瓢、乘鋁水勺清理干凈后，加熱到250℃刷涂配好的涂料，連續(xù)刷涂2次，涂層厚度為1.2mm，涂好的工具烘至220℃?zhèn)溆?，成品覆蓋劑應(yīng)在保溫箱中或熔煉爐上加熱160℃烘干8小時(shí)備用，成品六氯乙烷精煉劑應(yīng)加熱在80℃烘干4小時(shí)備用。

本實(shí)施例中，在第七步中，在對(duì)將附著在鋁合金發(fā)動(dòng)機(jī)澆鑄件表面上的石膏體與鋁合金發(fā)動(dòng)機(jī)澆鑄件一同浸泡在去離子水中作業(yè)時(shí)，另對(duì)鋁合金發(fā)動(dòng)機(jī)澆鑄件表面進(jìn)行超聲波震蕩作業(yè)。

以上顯示和描述了本發(fā)明的基本原理和主要特征和本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)。本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解，本發(fā)明不受上述實(shí)施例的限制，上述實(shí)施例和說(shuō)明書中描述的只是說(shuō)明本發(fā)明的原理，在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下，本發(fā)明還會(huì)有各種變化和改進(jìn)，這些變化和改進(jìn)都落入要求保護(hù)的本發(fā)明范圍內(nèi)。本發(fā)明要求保護(hù)范圍由所附的權(quán)利要求書及其等效物界定。