一种车辆牵引中心铸钢件的铸造方法技术

本发明专利技术公开的属于铸件加工技术领域，具体为一种车辆牵引中心铸钢件的铸造方法，该车辆牵引中心铸钢件的铸造方法的具体铸造步骤如下：S1：模具设计，S2：制模、浇注，S3：热处理，S4：精加工，根据模拟过程，将外部浇口和内部浇口设计在热节附近，以保证铸件完全，内部无缩孔；配以镍、钼等微量元素，进行材料配方的创新和改良，以满足耐寒和高强度的需求；预热处理+淬火+回火的方式进行热处理，以满足高机械性能的需求；提高了模壳的透气性，利于浇注，避免皮下密集型气孔的出现，提高产品机械性能；采用蒸汽脱蜡，可比较完整的回收蜡，并且利于环保。

A Casting Method for Steel Castings of Vehicle Traction Center

The invention discloses a casting technology field, specifically a casting method for steel castings of vehicle traction center. The specific casting steps of the casting method for steel castings of vehicle traction center are as follows: S1: die design, S2: mould making, pouring, S3: heat treatment, S4: finishing. According to the simulation process, the external gate and the internal gate are designed near the hot spot to ensure that the hot spot is formed. Castings are complete and no shrinkage holes are found inside; with trace elements such as nickel and molybdenum, material formulation is innovated and improved to meet the needs of cold resistance and high strength; heat treatment is carried out by means of pre-heat treatment, quenching and tempering to meet the needs of high mechanical properties; the permeability of the mould shell is improved, which is conducive to pouring, avoiding the appearance of dense subcutaneous air holes and improving the mechanical properties of the products; Steam dewaxing can completely recover wax and is beneficial to environmental protection.

【技术实现步骤摘要】
一种车辆牵引中心铸钢件的铸造方法
本专利技术涉及铸件加工
，具体为一种车辆牵引中心铸钢件的铸造方法。
技术介绍
随着我国轨道交通包括高铁、城际以及轻轨等总里程的快速攀升，相应的转向架技术水平已处于国际先进水平，转向架的设计能力已引领了行业发展的趋势。牵引系统如牵引拉杆座、横向止挡座等，是轨道交通车辆中非常重要组成部分之一，是保证车辆运行品质、动力性能和行车安全的关键部件。我国包括高铁在内的轨道交通综合技术水平和施工能力已处于全球领先水平，随着我国轨道交通包括高铁的快速发展，以及走出国门的国际市场，本项目产品的应用前景良好，仍有长时间的高速增长期。高寒区域的高铁及城市轨道对于材料的成分及加工方式要求更高，现有的D级和E级机车铸钢件的冲击吸收能量测试温度均为-40℃水平，难以满足高纬度地区的应用需求。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种车辆牵引中心铸钢件的铸造方法，以解决上述
技术介绍
中提出的现有的D级和E级机车铸钢件的冲击吸收能量测试温度均为-40℃水平，难以满足高纬度地区的应用需求的问题。为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种车辆牵引中心铸钢件的铸造方法，该车辆牵引中心铸钢件的铸造方法的具体铸造步骤如下：S1：模具设计：根据需求铸件的尺寸数据，设定模具的尺寸，并设计模具的外浇口和内浇口；S2：制模、浇注：先把要做的铸件用蜡料制成模型，并把模型用同种材料焊接到浇口棒上，制成模组，在模组表面蘸上耐火涂料，再洒上耐火砂，待其干燥固化后，给模组加热，把蜡料从浇口处脱出，形成空壳，将空壳焙烧，使之成为坚固的模壳；采用ZG32MnCrNiMo作为基础材料，将基础原料与微量元素熔炼为浇注混合原料，并将熔炼的浇注混合原料注入坚固的模壳中，冷却成型；S3：热处理：将步骤S2中成型后的成型铸件预热处理，之后经过淬火和回火的方式进行热处理；S4：精加工：将步骤S3中热处理后的铸件经过抛丸-机械性能测试-精密加工-成品测试的加工制成成品。优选的，所述S1中根据“热节圆法”计算内浇口的最小直径，之后进行三维数模造型，画好三维数模之后，利用CAE软件模拟充型，运用大数据分析，进行接近实际工况的三维动画演示，模拟冷却，查看分析结果是否存在缩松缩孔的潜在风险，外浇口和内浇口设计在热节附近。优选的，所述S2中微量元素按照质量占浇注混合原料比重如下：C：0.22%-0.28%，Si：0.2%-0.4%，Mn：1.3%-1.5%，Cr：0.4%-0.5%，P/S：≤0.025%。优选的，所述S2中微量元素还包括Ni、Mo，且Ni、Mo按照质量占浇注混合原料比重如下Ni：0.4%-0.45%，Mo：0.25%-0.3%。优选的，所述S2中的耐火砂采用3-5目颗粒砂。优选的，所述S2中把蜡料从浇口处脱出采用蒸汽脱蜡的方式。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：1）根据模拟过程，将外部浇口和内部浇口设计在热节附近，以保证铸件完全，内部无缩孔；2）配以镍、钼等微量元素，进行材料配方的创新和改良，以满足耐寒和高强度的需求；3）预热处理+淬火+回火的方式进行热处理，以满足高机械性能的需求；4）提高了模壳的透气性，利于浇注，避免皮下密集型气孔的出现，提高产品机械性能；5）采用蒸汽脱蜡，可比较完整的回收蜡，并且利于环保。附图说明图1为本专利技术铸造方法的工艺流程图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。请参阅图1，本专利技术提供一种技术方案：一种车辆牵引中心铸钢件的铸造方法，该车辆牵引中心铸钢件的铸造方法的具体铸造步骤如下：S1：模具设计：根据需求铸件的尺寸数据，设定模具的尺寸，并设计模具的外浇口和内浇口，热节的计算精确直接关系到铸件产品的完整性，避免铸件缺陷，是保证产品机械性能的基础。创新模拟冷却方法设计，我们根据“热节圆法”计算内浇口的最小直径，之后进行三维数模造型，画好三维数模之后，设计专门程序，拟利用CAE软件模拟充型，运用大数据分析，进行接近实际工况的三维动画演示，模拟冷却，查看分析结果是否存在缩松缩孔的潜在风险。根据模拟过程，将外部浇口和内部浇口设计在热节附近，以保证铸件完全，内部无缩孔；S2：制模、浇注：先把要做的铸件用蜡料制成模型，并把模型用同种材料焊接到浇口棒上，制成模组（铸件大时可以单个为一组），在模组表面蘸上耐火涂料，再洒上耐火砂（采用3-5目颗粒砂，提高了模壳的透气性，利于浇注，避免皮下密集型气孔的出现，提高产品机械性能），沾浆、撒砂要反复数次，使砂层足够厚，待其干燥固化后，给模组加热，把蜡料从浇口处脱出，形成空壳。将空壳焙烧，使之成为坚固的模壳，采用结晶氯化铝溶液和氯化铵配合制壳，既保证了模壳的强度，同时浇注后有一定的脆度，利于脱壳清理；采用D级钢和E级钢作为基础材料，即ZG32MnCrNiMo，全流程进行了严格的控制手段，以确保金相元素成分优于标准要求，同时配以镍、钼等微量元素，进行材料配方的创新和改良，以满足耐寒和高强度的需求，结合内控元素成分标准、原料成分比例和烧损率以及熔炼及浇注成型时间等要素计算，进行补充和修正，熔炼过程严格控制时间，保证烧损在控制范围内；同时进行炉前取样，进行铣平面光谱分析，确保各项微量元素符合内控标准，本项目的主要微量元素控制水平如下：C：0.22%-0.28%，Si：0.2%-0.4%，Mn：1.3%-1.5%，Ni：0.4%-0.45%；Cr：0.4%-0.5%，Mo：0.25%-0.3%，P/S：≤0.025%；添加了Ni、Mo等可以适度增加机械性能的元素，同时也制定了相应的比例范围，当然这些需要后期大量的正交试验，考虑各元素比例及浇注成型时间等要素，优化最合理的工艺参数数据；S3：热处理：取出步骤S2中成型后的成型铸件，将成型铸件进行热处理：根据合金相图中AC3相变温度曲线（铁素体转变为奥氏体的温度线），确定热处理个初始温度曲线范围，正火温度以及淬火温度一般高于AC3线以上30℃-50℃，再通过大量的正交试验，测试产品性能指标，得到稳定的工艺参数。预热处理拟采用900±10℃，保温1~2小时后空冷；淬火采用900±10℃，保温3~5小时，出炉水淬；之后回火，650±10℃，保温2~3小时，出炉空冷；完成预热处理+淬火+回火的过程，对于硬度要求较高产品，可适度降低回火温度（如比亚迪产品要求硬度高一点，达240HB，适度降低回火温度在550±10℃）；S4：精加工：将步骤S3中热处理后的铸件经过抛丸，利用高速运动的弹丸80m/s流连续冲击被强化工件表面，迫使靶材表面和表层0.55mm在循环性变形过程中发生以下变化：1.显微组织结构发生改性；2.非均匀的塑变外表层引入残余压应力，内表层产生残余拉应力；3.外表面粗糙度发生变化（RaRz）经过机械性能测试-精密加工-成品测试的加工制成成品。将上述铸造方法制成的成品测试（-55℃环境下）：铸钢件D级钢：抗拉强度≥800Mpa、屈服强度≥650Mpa、延伸率≥22%、断面收缩率≥37%、冲击功（-55℃环境测试）≥本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种车辆牵引中心铸钢件的铸造方法，其特征在于：该车辆牵引中心铸钢件的铸造方法的具体铸造步骤如下：S1：模具设计：根据需求铸件的尺寸数据，设定模具的尺寸，并设计模具的外浇口和内浇口；S2：制模、浇注：先把要做的铸件用蜡料制成模型，并把模型用同种材料焊接到浇口棒上，制成模组，在模组表面蘸上耐火涂料，再洒上耐火砂，待其干燥固化后，给模组加热，把蜡料从浇口处脱出，形成空壳，将空壳焙烧，使之成为坚固的模壳；采用ZG32MnCrNiMo作为基础材料，将基础原料与微量元素熔炼为浇注混合原料，并将熔炼的浇注混合原料注入坚固的模壳中，冷却成型；S3：热处理：将步骤S2中成型后的成型铸件预热处理，之后经过淬火和回火的方式进行热处理；S4：精加工：将步骤S3中热处理后的铸件经过抛丸‑机械性能测试‑精密加工‑成品测试的加工制成成品。

【技术特征摘要】
1.一种车辆牵引中心铸钢件的铸造方法，其特征在于：该车辆牵引中心铸钢件的铸造方法的具体铸造步骤如下：S1：模具设计：根据需求铸件的尺寸数据，设定模具的尺寸，并设计模具的外浇口和内浇口；S2：制模、浇注：先把要做的铸件用蜡料制成模型，并把模型用同种材料焊接到浇口棒上，制成模组，在模组表面蘸上耐火涂料，再洒上耐火砂，待其干燥固化后，给模组加热，把蜡料从浇口处脱出，形成空壳，将空壳焙烧，使之成为坚固的模壳；采用ZG32MnCrNiMo作为基础材料，将基础原料与微量元素熔炼为浇注混合原料，并将熔炼的浇注混合原料注入坚固的模壳中，冷却成型；S3：热处理：将步骤S2中成型后的成型铸件预热处理，之后经过淬火和回火的方式进行热处理；S4：精加工：将步骤S3中热处理后的铸件经过抛丸-机械性能测试-精密加工-成品测试的加工制成成品。2.根据权利要求1所述的一种车辆牵引中心铸钢件的铸造方法，其特征在于：所述S1中根据“热节圆法”计算内浇口的最小直径，之后进行三维数模...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐大兵，夏盆祥，
申请(专利权)人：天长市兴宇铸造有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽,34