一种主减速器壳体的铸造方法技术

本发明专利技术涉及一种主减速器壳体的铸造方法，包括覆膜砂芯成型工艺、熔炼球铁工艺和浇铸工艺，覆膜砂芯成型工艺包括覆膜砂制芯、覆膜砂型装配和砂型填埋钢丸；熔炼球铁工艺包括电炉熔炼、铁水出炉和处理；其特征在于，浇铸工艺步骤如下：浇铸；出箱；去除浇冒口；一次抛丸；打磨；二次抛丸；检验。本发明专利技术保证排气通畅，从砂芯排气工艺上避免铸件气孔缺陷的产生，砂孔、气孔缺陷废品率控制在1%以内，无缩孔缩松缺陷，铸件尺寸稳定性好，表面光洁度高，相比传统主减速器壳体铸造方法具有成品率更高，生产过程更容易控制，产品竞争力更强的优势。

Casting method of main reducer housing

The invention relates to a casting method for the main reducer shell, including coated sand core molding process, smelting process and casting process of nodular iron, coated sand core molding process including coated sand core making, sand mold assembly and mold steel smelting process of landfill; ductile iron smelting furnace, including iron tapping and processing; characterized in that the casting process includes the following steps: pouring out of the box; a riser; removal; blasting; grinding; two impact test. The invention ensures smooth exhaust, exhaust from the sand core process to avoid casting porosity defects, sand holes, porosity rate control in less than 1%, no shrinkage defects of castings, good dimensional stability, high surface smoothness, compared with the traditional main reducer shell has higher yield casting method, production process easier to control, products more competitive advantage.

【技术实现步骤摘要】
一种主减速器壳体的铸造方法
本专利技术属于铸造
，涉及一种汽车后桥主要配件的铸造，具体涉及一种主减速器壳体的铸造方法。
技术介绍
减速器壳体装配于汽车后桥，其结构复杂，对机械性能有较高的要求，是重要的汽车零部件，一般通过球墨铸铁铸造成型。传统的主减速器壳体铸造方法是潮模砂型内纳入覆膜砂芯，由潮模砂形成铸件外壳，覆膜砂芯形成铸件内腔。但这种铸造方法有几个明显的缺点：1、对潮模砂混制质量要求高，容易产生砂孔、气孔等铸造缺陷；2、尺寸精度较低；3、该主减速器壳体多处壁厚突变较大，潮模砂型刚度较低，不利于消除缩孔缩松缺陷；4、铸件外壳表面粗糙。由于传统的主减速器壳体铸造方法存在上述种种缺点，因此，主减速器壳体的铸造方法有必要进一步改进。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了解决现有技术中减速器壳体在铸造时所存在的缺陷，提供一种主减速器壳体的铸造方法。为了实现上述目的，本专利技术技术思路为开发出一种新的主减速器壳体铸造方法和工艺，采用新型覆膜砂壳型埋钢丸生产方法，通过先进的模具工艺设计，最终生产出合格的主减速器壳体铸件产品。本专利技术采用的技术方案是：一种主减速器壳体的铸造方法，包括覆膜砂芯成型工艺、熔炼球铁工艺和浇铸工艺，覆膜砂芯成型工艺包括覆膜砂制芯、覆膜砂型装配和砂型填埋钢丸；熔炼球铁工艺包括电炉熔炼、铁水出炉和处理；浇铸工艺步骤如下：(1)浇铸；将浇铸温度范围控制在1350--1430℃；单件浇铸时间10±2s,球化包浇铸时间控制在8min以内，型腔内部的气体压力小于达到侵入铁水的压力临界值；(2)出箱；采用全自动出箱机构，设备自动翻箱后，铸件、钢丸、覆膜砂型自动分离；(3)去除浇冒口；其中冒口设计至少比铸件高50mm，冒口颈根部做出断口槽，去除浇冒口后铸件不带肉；(4)一次抛丸；采用悬挂式抛丸机，一次抛丸的悬挂方式为主减速器壳体的两侧垂直向下，铸件内腔朝抛丸方向，抛丸时间20--25min；(5)打磨；用砂轮将铸件的浇口、飞边去除；(6)二次抛丸；二次抛丸；采用悬挂式抛丸机，二次抛丸悬挂方式为挂杆穿过主减速器壳体铸件内部隔板上小孔，铸件外壳朝抛丸方向，抛丸时间10--15min；二次抛丸后检验合格得铸件产品。进一步，浇铸过程中，铁水倒入直浇道，通过陶瓷过滤片，将铁水中的渣及其它杂质过滤掉，干净铁水平稳地向两侧横浇道流动，然后经过冒口窝，最终流入铸件型腔当中，随着铁水流入，铸件型腔内的气体透过覆膜砂型排出型腔外，排到型腔外的气体透过钢丸堆，进入到大气中被吸尘罩吸入净化；由于钢丸堆和覆膜砂型的透气性好，且覆膜砂型内部设有排气通道，型腔内部的气体不足以达到侵入铁水的压力临界值，从而达到避免气孔缺陷的目的。进一步，出箱后，覆膜砂型集中输入到废砂斗供回收利用，钢丸经过冷却系统进入钢丸斗循环使用，铸件通过震动落砂板集中进入到去除浇冒口区。进一步，覆膜砂芯成型工艺制备的主减速器壳体的覆膜砂芯，包括相互配合的第一砂芯，第二砂芯、第三砂芯、第四砂芯以及第五砂芯，其特征在于，在第五砂芯上连接有冒口砂芯和直浇道砂芯，第一砂芯上设有径向凸缘，第三砂芯上设有与径向凸缘吻合的凹槽，第二砂芯设置在第一砂芯和第三砂芯之间并紧密接触，第四砂芯安置在第三砂芯上方，第四砂芯上设有定位块，第五砂芯设有与定位块对应的定位槽，第一砂芯、第三砂芯、第四砂芯以及第五砂芯上均设有相互吻合并贯通的连通槽。进一步，所述第一砂芯和第五砂芯上均设有凹孔，凹孔与所述直浇道砂芯连通。进一步，所述各砂芯均带有加强筋；优选，第五砂芯就属于平板状类砂芯，为了防止其变形，首先在设计层面上，在砂芯上设置多道加强筋，其次在第五砂芯刚从壳型机中取出处于热状态时，将其与第一砂芯先装配好，将第五砂芯容易产生变形的周围一圈利用第一砂芯的装配台阶支撑固定住，待第五砂芯冷却后再取出叠放好，能有效防止第五砂芯变形。进一步，将覆膜砂型放入生产线铁框内，向铁框内加入钢丸，振动台将钢丸震动紧实后，将铁框自动推到待浇铸区。进一步，覆膜砂芯成型工艺还包括MAGMA模拟，是对铁水充型和凝固收缩做一个模拟分析；为调整浇冒口尺寸或改变铸件入水口位置提供模拟数据。进一步，采用内包式砂芯装配结构，第一砂芯由径向凸缘11这一小块砂芯作为定位和支撑结构，将第三砂芯与径向凸缘11吻合的凹槽31固定住；由于装配处中空，有利于砂芯排气。进一步，熔炼球铁工艺包括以下步骤：(1)在熔炼炉中分若干次加入炉料，炉料包括球铁屑、回炉料和废钢，先在炉底中加入一次炉料，待炉子底下开始化出铁水后，开始加入增碳剂；每次加入增碳剂后，用炉料压住，炉料的加入次数比增碳剂加入次数多一次；其中，回炉料要预留10±2％；(2)分若干次全部加完炉料后，熔炼炉中炉料全部熔化时，开始升温至铁水温度达1550±5℃，保温3±0.5分钟，保温时搅拌均匀，待所有增碳剂完全熔化完后，加入除渣剂，渣全部集中在一起后，将渣用打渣棍挑出炉子外面；(3)炉前取样化验，炉前化验各大元素达到要求之后，加入步骤(1)预留的回炉料，升温到1620±5℃，进行球化处理，球化是采用堤坝式球化包，球化剂的加入量为1.5±0.1％，放在铁水对冲的另一侧，在球化剂上压1±0.1％的球铁屑和0.5±0.2％的硅铁孕育剂；(4)二次孕育处理；在大包转小包时候，进行二次孕育；孕育方法是用0.5mm规格的硅钡粉，通过孕育漏斗，每一小包铁水加入孕育剂量为0.2±0.05％；(5)浇铸产品材质：所得球铁的球化级别为2～3级，硬度在155HB-165HB之间；基于球铁的质量百分比计，珠光体含量5％±0.5％，S含量<0.02％，铁素体含量＞85％，不含游离渗碳体，以上百分比为质量百分比。进一步，步骤(1)中，废钢所占的比例≥65％，增碳剂的比例为2.5％±0.2％；回炉料和球铁屑按照1:1的比例搭配使用。进一步，所述废钢包括边角料废钢；回炉料包括浇冒口。进一步，增碳剂为低硫增碳剂，选用煅后焦，其内的固定C含量≥98.5％，S含量≤0.05％。进一步，增碳剂的粒度为5±0.5mm粒度。进一步，步骤(3)中，球化处理前的原铁水的C含量为4.0％±1％，Si含量1.2％±0.2％。进一步，熔炼炉采用中频感应炉熔炼。进一步，在熔炼炉中分10±2次等量加入炉料。本专利技术的有益效果为：1、采用覆膜砂壳型埋钢丸的生产方法，相比传统主减速器壳体铸造方法具有生产过程更容易控制，高尺寸精度，高表面光洁度的优势。2、将容易因排气不畅导致铸件产生气孔缺陷的第一至第五砂芯内部设计贯通，保证排气通畅，从砂芯排气工艺上避免铸件气孔缺陷的产生。3、为降低砂芯高度、减少覆膜砂用量，采用内包式砂芯装配结构，既减小了砂芯充填难度、有利于砂芯排气，更降低了生产成本。4、为保证铸件良好的组织致密性，通过运用magma铸造模拟软件多次模拟对比，不断优化改进浇注系统，确保铸件无缩孔缩松，最终定型工艺。5、为解决砂芯变形问题，在各砂芯易变形部位设计加强筋，并专门针对平板状第五砂芯增加变形矫正工序，最大限度地防止砂芯变形。6、熔炼球铁工艺中，创造性地在生产过程中通过对细节的处理和对炉料的掌控，在炉料使用废钢含量大于2/3，用增碳剂所增加碳含量，大于总含碳量一半的情况下，把加入增碳剂的次数从三次提高到十次，并且每次加入后都在上面压上废钢回炉料等本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种主减速器壳体的铸造方法，包括覆膜砂芯成型工艺、熔炼球铁工艺和浇铸工艺，覆膜砂芯成型工艺包括覆膜砂制芯、覆膜砂型装配和砂型填埋钢丸；熔炼球铁工艺包括电炉熔炼、铁水出炉和处理；其特征在于，浇铸工艺步骤如下：（1）浇铸；将浇铸温度范围控制在1350‑‑1430℃；单件浇铸时间10±2s,球化包浇铸时间控制在8min以内，型腔内部的气体压力小于达到侵入铁水的压力临界值；（2）出箱；采用全自动出箱机构，设备自动翻箱后，铸件、钢丸、覆膜砂型自动分离；（3）去除浇冒口；其中冒口设计至少比铸件高50mm，冒口颈根部做出断口槽，去除浇冒口后铸件不带肉；（4）一次抛丸；采用悬挂式抛丸机，一次抛丸的悬挂方式为主减速器壳体的两侧垂直向下，铸件内腔朝抛丸方向，抛丸时间20‑‑25min；（5）打磨；用砂轮将铸件的浇口、飞边去除；（6）二次抛丸；二次抛丸；采用悬挂式抛丸机，二次抛丸悬挂方式为挂杆穿过主减速器壳体铸件内部隔板上小孔，铸件外壳朝抛丸方向，抛丸时间10‑‑15min；二次抛丸后，检验合格得铸件产品。

【技术特征摘要】
1.一种主减速器壳体的铸造方法，包括覆膜砂芯成型工艺、熔炼球铁工艺和浇铸工艺，覆膜砂芯成型工艺包括覆膜砂制芯、覆膜砂型装配和砂型填埋钢丸；熔炼球铁工艺包括电炉熔炼、铁水出炉和处理；其特征在于，浇铸工艺步骤如下：（1）浇铸；将浇铸温度范围控制在1350--1430℃；单件浇铸时间10±2s,球化包浇铸时间控制在8min以内，型腔内部的气体压力小于达到侵入铁水的压力临界值；（2）出箱；采用全自动出箱机构，设备自动翻箱后，铸件、钢丸、覆膜砂型自动分离；（3）去除浇冒口；其中冒口设计至少比铸件高50mm，冒口颈根部做出断口槽，去除浇冒口后铸件不带肉；（4）一次抛丸；采用悬挂式抛丸机，一次抛丸的悬挂方式为主减速器壳体的两侧垂直向下，铸件内腔朝抛丸方向，抛丸时间20--25min；（5）打磨；用砂轮将铸件的浇口、飞边去除；（6）二次抛丸；二次抛丸；采用悬挂式抛丸机，二次抛丸悬挂方式为挂杆穿过主减速器壳体铸件内部隔板上小孔，铸件外壳朝抛丸方向，抛丸时间10--15min；二次抛丸后，检验合格得铸件产品。2.根据权利要求1所述的一种主减速器壳体的铸造方法，其特征在于，浇铸过程中，铁水倒入直浇道，通过陶瓷过滤片，将铁水中的渣及其它杂质过滤掉，干净铁水平稳地向两侧横浇道流动，然后经过冒口窝，最终流入铸件型腔当中，随着铁水流入，铸件型腔内的气体透过覆膜砂型排出型腔外，排到型腔外的气体透过钢丸堆，进入到大气中被吸尘罩吸入净化；由于钢丸堆和覆膜砂型的透气性好，且覆膜砂型内部设有排气通道，型腔内部的气体不足以达到侵入铁水的压力临界值，从而达到避免气孔缺陷的目的。3.根据权利要求1所述的一种主减速器壳体的铸造方法，其特征在于，出箱后，覆膜砂型集中输入到废砂斗供回收利用，钢丸经过冷却系统进入钢丸斗循环使用，铸件通过震动落砂板集中进入到去除浇冒口区。4.根据权利要求1所述的一种主减速器壳体的铸造方法，其特征在于，覆膜砂芯成型工艺制备的主减速器壳体的覆膜砂芯，包括相互配合的第一砂芯，第二砂芯、第三砂芯、第四砂芯以及第五砂芯，其特征在于，在第五砂芯上连接有冒口砂芯和直浇道砂芯，第一砂芯上设有径向凸缘，第三砂芯上设有与径向凸缘吻合的凹槽，第二砂芯设置在第一砂芯和第三砂芯之间并紧密接触，第四砂芯安置在第三砂芯上方，第四砂芯上设有定位块，第五砂芯设有与定位块对应的定位槽，第一砂芯、第三砂芯、第四砂芯以及第五砂芯上均设有相互吻合并贯通的连通槽。5.根据权利要求4所述的一种主减速器壳体的铸造方法，其特征在于，所述第一砂芯和第五砂芯上均设有凹...

【专利技术属性】
技术研发人员：何亮亮，闵圣乾，黄璠，
申请(专利权)人：抚州市羊易铸业有限公司，
类型：发明
国别省市：江西,36