连续铸造生产线中的有缺陷发动机缸体回收方法技术

本发明专利技术涉及一种连续铸造生产线中的有缺陷发动机缸体回收方法。该方法包括：将孔销插入发动机缸体模具中；将真衬套装配到所述孔销的外周表面；将熔融铝注入所述发动机缸体模具中，以铸造发动机缸体主体。如果在所述发动机缸体模具或熔融铝中产生异常并且如果预期在所述发动机缸体主体中产生缺陷，则通过将由与所述发动机缸体主体的材料相同或类似的材料制成的假衬套装配到所述孔销来制造有缺陷发动机缸体单元。由此制造的所述有缺陷发动机缸体单元被直接熔化和回收。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种连续铸造生产线中的有缺陷发动机缸体回收方法。更特别地，本专利技术涉及这样一种连续铸造生产线中的有缺陷发动机缸体回收方法，在该方法中，如果预期在用于机动车辆、轮船、飞机等的连续铸造发动机缸体的过程中产生缺陷，则使用铝质假衬套代替铸铁衬套来铸造发动机缸体。由此制造出的有缺陷发动机缸体被立即回收到铝锭中。这样就不需要执行从铝发动机缸体中去除铸铁衬套的作业，从而降低了成本并且提高了回收的铝锭的质量。
技术介绍
近年来，用于机动车辆、轮船、飞机等的发动机缸体常常是使用轻质铝而非铸铁制造的。相较于铸铁发动机缸体，铝发动机缸体的价格高，但优点在于，可以显著减轻发动机缸体的重量。然而，由于铝的固有性质，导致铝难以用作受到高温高压作用的气缸衬套。因此，即使发动机缸体由铝制成，也是使用表现出优异耐磨性的铸铁衬套作为气缸衬套。因此，将柱状铸铁衬套固定到发动机缸体模具，然后将熔融铝(molten aluminum)倾倒到发动机缸体模具中，从而使铝发动机缸体和铸铁衬套形成一体。通常使用压铸方法制造铝发动机缸体。压铸方法是在铸造非铁金属时使用的铸造方法。在压铸方法中，在等于或高于大气压的压力下，将熔融金属注入模具中，并且用柱塞对熔融金属连续施压，直到熔融金属完全固化。压铸方法已用于铸造多种金属。随着具有高强度的非铁金属的发展，压铸方法的应用范围逐渐变广。在压铸方法中采用的模具忽然接触高温熔融金属。因此，容易在模具表面上产生腐蚀或裂缝。基于此原因，在制成压铸目的模具中，主要使用耐高温的特种钢。为了执行压铸过程，必须使用压铸机器对熔融金属施压并且注入熔融金属。压铸机器被设计成使用压缩空气或液压柱塞在高压下将熔融金属高速注入模具中。出于上述原因，压铸方法比普通铸造方法的成本高，并且不适于制造少量制品。只有当批量制造同一种产品时，压铸方法才是经济的。根据注入熔融金属的方法，压铸机器可被分成热腔型压铸机器和冷腔型压铸机器。在热腔型压铸机器中，增压缸设置在熔化罐(melting pot)内。柱塞在气压、液压或油压的作用下移动到增压缸中，从而将熔融金属推入模具中。铝发动机缸体主要采用热腔型压铸机器制造。在热腔型压铸机器中，需要在进行铸造之前预热发动机缸体模具。在进行铸造过程期间，应该保持恒定温度(例如，250至300摄氏度)，以使有缺陷产品的产生减至最少。另一方面，在冷腔型压铸机器中，熔化炉(melting furnace)独立设置。将熔融金属从熔化炉中取出并且将其放入增压腔中。熔融金属在柱塞的作用下被推入模具中。也就是说，在冷腔型压铸机器中，将熔融金属放入由特种钢制成的套筒中。通过移动活塞杆，用安装在活塞杆前端的柱塞，将熔融金属注入模具中。相较于热腔型压铸机器，冷腔型压铸机器的优点在于，杂质不太可能渗入熔融金属中并且可通过在初始冷却阶段以及硬化时段期间施加高压来得到致密结构。根据移动模具的方法，压铸机器可被划分成竖直压铸机器和水平压铸机器。在竖直压铸机器中，可移动模具竖直设置在固定模具上。在水平压铸机器中，固定模具和可移动模具水平地设置。虽然过去广泛应用的是竖直压铸机器，但近年来使用水平压铸机器占主导地位。图1和图2示出用上述压铸方法制造的铝发动机缸体10的一个示例。如图1和图2中所示，铝发动机缸体10包括由铝制成的主体和具有优异耐磨性的铸铁衬套20。在图2中，参考标号30指代用于冷却发动机的水套。现在，将参照图3和图4描述制造传统铝发动机缸体的过程。在普通连续铸造生产线中，使用压铸机器自动制造铝发动机缸体10。如图3的(3A)中所示，将发动机缸体模具M安装到铸模(die)。此后，如图3的(3B)中所示，将孔销40装配于发动机缸体模具M。在铸造过程期间用作芯的孔销40被构造成当对熔融铝施压时支承铸铁衬套20。然后，如图3的(3C)中所示，使用机器人臂50将铸铁衬套20装配在孔销40的外周表面。铸铁衬套20形成为圆柱形状，具有预定厚度。在铸造过程之后，加工
铸铁衬套20的内周表面。将多个铸铁衬套20沿着铸造生产线并排设置。在发动机缸体是四缸型的情况下，机器人臂50拾取四个铸铁衬套20并且将铸铁衬套20装配到孔销40的外周表面。然后，如果在图3的(3D)中示出的状态下对熔融铝施压，则使熔融铝接触铸铁衬套20的外周表面并且固化。如果通过在熔融铝固化之后通过移动模具M来取出发动机缸体产品，则可以得到其中圆柱形铸铁衬套与铝主体形成一体的发动机缸体。然而，在上述的传统铝发动机缸体制造方法中，在铸铁衬套20和铝发动机缸体10之间的边界区域中经常产生缺陷。由于铸铁和铝的物理性质和化学性质(诸如熔点等)互不相同，因此铸铁和铝难以在它们的边界区域中完全熔合。因此，在边界区域中经常产生铸造缺陷。有缺陷发动机缸体被丢弃或回收。在丢弃有缺陷发动机缸体的情况下，材料成本损失变大。在回收有缺陷发动机缸体的情况下，在回收过程中产生大量成本。如果可以容易地从有缺陷发动机缸体10中去除铸铁衬套20，则在将有缺陷发动机缸体10回收到铝锭时将不引起问题。然而，去除与发动机缸体10形成一体的铸铁衬套20并不容易。如果在没有完全去除铸铁组件的情况下将有缺陷发动机缸体熔化并且回收到铝锭中，则由于铸铁成分存在于铝锭中，导致铝锭的质量降低。为了解决这个问题，可想到从熔融铝中去除铸铁成分。然而，在这种情况下，产生大量成本。作为上述问题的解决方案，韩国专利申请公开文本No.10-2006-0131064公开了一种将气缸衬套与气缸缸体分离并且进行回收的方法。在这种方法中，将待回收汽车发动机的气缸缸体装载到传送带上。然后，用火焰或感应加热对气缸衬套的内表面进行加热。特别地，将气缸缸体的铝主体和气缸衬套之间的边界区域加热至等于或高于铝主体的熔点的温度，从而去除气缸衬套。然而，在上述的传统方法中，为了用火焰或感应加热对气缸衬套的内表面进行加热，需要额外的热源。这样引起的缺陷是，回收设备变得复杂。此外，即使气缸衬套被加热并且熔化，也难以去除铸铁成分。韩国专利No.10-0625109公开了从铝气缸缸体中去除衬套的设备和方法。在这个现有技术中，在气缸缸体制造过程中产生的有缺陷产品被回收到用于制造气缸缸体的
原材料中，而没有执行额外的熔化过程。为此目的，用于制造包括由铝制成的气缸主体和由另一种金属材料制成且固定到气缸主体内表面的衬套的气缸缸体的设备包括：床；可移动底部，其被安装成向着床和背离床往复运动；固定装置，其用于将有缺陷气缸缸体固定到床和可移动底部中的一个；切割工具，其被安装到床和可移动底部中的另一个，在气缸缸体相对侧，处于与气缸缸体的气缸对应的位置，切割工具具有大于衬套外径的切割直径；旋转装置，其用于旋转切割工具；移动装置，其用于将可移动底部向着床移动，使得气缸缸体的衬套及其外周部分被切割工具切割。上述现有技术的设备被设计成，在气缸缸体中产生缺陷的情况下通过切割作业去除气缸衬套。然而，由于设置了额外的切割工具，导致现有技术的设备极为复杂。另外，通过切割作业去除气缸衬套是存在限制的。
技术实现思路
依据现有技术中固有的上述问题，本专利技术的目的是提供一种连续铸造生产线中的有缺陷发动机缸体回收方法，该方法能够容易地以节省成本的方式回收有缺陷发动机缸体单元并且使由产生本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种连续铸造生产线中的有缺陷发动机缸体回收方法，所述方法包括：将孔销插入发动机缸体模具中；将真衬套装配到所述孔销的外周表面；以及将熔融铝注入所述发动机缸体模具中，以铸造发动机缸体主体，其中，如果在所述发动机缸体模具或熔融铝中产生异常并且如果预期在所述发动机缸体主体中产生缺陷，则通过将由与所述发动机缸体主体的材料相同或类似的材料制成的假衬套装配到所述孔销来制造有缺陷发动机缸体单元，由此制造的所述有缺陷发动机缸体单元被直接熔化并回收。

【技术特征摘要】
2015.06.05 KR 10-2015-00800151.一种连续铸造生产线中的有缺陷发动机缸体回收方法，所述方法包括：将孔销插入发动机缸体模具中；将真衬套装配到所述孔销的外周表面；以及将熔融铝注入所述发动机缸体模具中，以铸造发动机缸体主体，其中，如果在所述发动机缸体模具或熔融铝中产生异常并且如果预期在所述发动机缸体主体中产生缺陷，则通过将由与所述发动机缸体主体的材料相同或类似的材料制成的假衬套装配到所述孔销来制造有缺陷发动机缸体单元，由此制造的所述有缺陷发动机缸体单元被直接熔化并回收。2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述发动机缸体主体由铝制成，所述真衬套...

【专利技术属性】
技术研发人员：李学渊，
申请(专利权)人：亚洲钢铁株式会社，
类型：发明
国别省市：韩国;KR