本发明专利技术涉及一种采用金属型覆砂铸造汽车差速器壳体的铸造模具及其铸造方法，包括上金属型，下金属型，上型板和下型板，其特征在于：所述的上金属型上设有凸出的自来金属芯，自来金属芯与上金属型连为一体，该自来金属芯形状与汽车差速器壳体的中空内腔形状匹配，所述的上型板上设置有排气装置，该排气装置设置在自来金属芯对应的上型板铸件模型型腔底部，下金属型中还设置有用于形成汽车差速器壳体环壁上四个小孔的小孔坭芯，小孔坭芯为金属覆砂结构。本发明专利技术制得的汽车差速器壳体表面质量好、尺寸精度高、工艺出品率高、生产成本低、产品质量容易控制，其铸造方法具有节能、节材、优质等特点。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种采用金属型覆砂鋳造汽车差速器壳体的铸造模具，以及使用这种模具铸造汽车差速器壳体的鋳造方法。
技术介绍
汽车差速器壳体是汽车车桥系统中的重要铸件之一。汽车差速器壳体铸件为中空、带法兰盘的铸件，在鋳造生产时需在鋳型中放置坭芯形成铸件的内腔。车辆中差速器壳铸件的传统生产エ艺是采用潮模砂机器造型。对于潮模砂机器造型生产差速器壳铸件来说主要存在的问题是铸件的尺寸精度低，铸件表面质量差，铸件质量稳定性低，废品高。潮模砂用砂量大，砂处理系统庞大、复杂，能耗高。差速器壳体铸件厚薄不均，为满足铸件凝固需要，在铸件厚壁处需要安置冷铁，生产エ艺复杂。潮模砂造型的型腔強度和硬度相对较低，铁水浇注后，铁液在凝固过程中，球铁会产生较大的石墨化膨胀，这样会使型腔变大，因此铸件需采用冒ロ补缩，这样才能获得组织致密的合格铸件，因此铁水收得率比较低。金属型覆砂鋳造是ー种新的鋳造エ艺，具有节能、节材、优质等特点，目前主要应用于结构、形状比较简单的铸件生产，比如曲轴、飞轮、磨球。目前尚未有应用于汽车差速器壳体铸件生产。主要的原因就是汽车差速器壳体的形状比较复杂，特别是铸件生产时，必须采用下坭芯的方式，形成铸件的内腔。对于铁型覆砂铸造而言，由于铁型没有透气性，下坭芯后实体坭芯在浇注时会产生的大量气体，容易产生呛火现象，并在铸件中产生大量的气孔缺陷。因此，在金属型覆砂鋳造汽车差速器壳体铸件生产中坭芯的形式、以及坭芯的发气量成为金属型覆砂鋳造汽车差速器壳体生产的关键。差速器壳体厚薄不均，壳体中有四个小孔处的壁厚相对于铸件的其它部位厚度厚得多，金属型覆砂鋳造此铸件吋，采用同时凝固无冒ロ鋳造，稍有不慎，很容易在此处产生缩松、缩孔缺陷。另外汽车差速器壳体铸件的材质是QT500，属于铁素体球鉄。而金属型覆砂鋳造冷却速度快，适用于珠光体球铁的生产。专利号为200610144119. 1，为“利用金属型覆砂エ艺制造制动鼓 的方法”的中国专利中公开了ー种方法该方法包括以该制动鼓直径最大处确定分型面，并以大口部分确定为下型，以小口部分确定为上型；分别设置内、外模型用于保证所述制动鼓的内轮廓和外轮廓尺寸；分别设置内、外砂箱用于制造该制动鼓的下型和上型；分别以预定的间隙装配该内模型和内砂箱，以及外模型和外砂箱以后，通过射砂孔在该内、外砂箱上覆砂；锁紧该带有覆砂层的内、外砂箱后浇注金属液。上述技术方案与本申请的差别主要为制动鼓为灰铸铁，差速器壳体为铁素体基体球墨铸铁，材质完全不同，浇注エ艺、铁水处理工艺、成形生产エ艺完全不同，铸件的形状也完全不同。专利号为201110316590. 5，为“金属型覆砂制造汽车后桥铸件的装置及其生产方法”的中国专利中公开了ー种装置及方法，其装置的特点是在上下铁型合箱后形成的型腔内设置有坭芯组件，上铁型与下铁型的射砂孔位置一一对应，上型板上设置有气针，气针与上铁型的射砂孔一一对应，上型板与下型板的模板中都均布有多个加热管，加热管的温控表与温度传感器连接，上型板与下型板的模板四周还都均布有多个排气凸台，上型板与下型板分别设置有水冷底座，上铁型的分型面、下型板的分型面上设置有多个排气槽。上述技术方案仅用于制造汽车后桥铸件，由于汽车后桥铸件本身的形状特点，与本申请铸件完全不同，因此其采用的模具形式及鋳造生产方法不能应用于差速器壳体的生产。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是克服现有技术中的不足而提供一种采用金属型覆砂铸造汽车差速器壳体的铸造模具，制得的汽车差速器壳体表面质量好、尺寸精度高、エ艺出品率高、生产成本低、产品质量容易控制。本专利技术还提供一种采用所述铸造模具的鋳造方法，该方法具有节能、节材、优质等特点。本专利技术解决上述技术问题采用的技术方案是该采用金属型覆砂鋳造汽车差速器壳体的铸造模具，包括上金属型，下金属型，上型板和下型板，上金属型设有上射砂孔、排气槽和定位销套，下金属型设有下射砂孔和定位销，上型板包括铸件模型、浇注系统模板、水冷底座、气针、排气凸台、定位销、加热管和温度传感器，下型板包括铸件模型、浇注系统模板、水冷底座、排气凸台、定位销套、加热管和温度传感器，上金属型与上型板合模，两者之间形成上覆砂间隙，下金属型与下型板合模，两者之间形成下覆砂间隙，上射砂孔与下射砂孔位置一一对应，上射砂孔与上覆砂间隙连通，下射砂孔与下覆砂间隙连通，其特征在于所述的上金属型上设有凸出的自来金属芯，自来金属芯与上金属型连为一体，该自来金属芯形状与汽车差速器壳体的中空内腔形状匹配，所述的上型板上设置有排气装置，该排气装置设置在自来金属芯对应的上型板铸件模型型腔底部，下金属型中还设置有用于形成汽车差速器壳体环壁上四个小孔的小孔坭芯，小孔坭芯为金属覆砂结构。本专利技术设计合适的模型分型面，满足铸造生产要求并使得浇注时排气畅通。对于差速器壳体铸件的主要内腔采用金属型覆砂自来坭芯的方式，减少坭芯的总体发气量，同时省去下芯エ序，设计合适的坭芯排气方式，满足汽车差速器壳体铸件浇注、凝固冷却过程铸型型腔、特别是鋳型中坭芯的排气，获得无气孔缺陷的致密铸件。本专利技术所述的排气装置包括排气柱塞、弹簧、移动板和回位导杆，回位导杆一端设置在上型板的相应回位导杆孔中，回位导杆与此孔移动配合，另一端固定设置在移动板上，排气柱塞安装在移动板上，排气柱塞的位置与上型板上排气孔的位置对应，排气柱塞的直径比排气孔的直径小0. 3-0. 4毫米，移动板与水冷底座之间设置有弹簧。排气装置的工作原理排气柱塞、回位导杆、弹簧等安装在移动板上，金属型合模后，铁型通过回位导杆将排气柱塞压至射砂工作位置，射砂时压缩空气通过排气柱塞与射砂排气孔的间隙排出型腔，使自来坭芯覆砂层致密、完整。覆砂完成起模时，在弹簧カ的作用下，排气柱塞随着金属型的起模而升起，每进行一次射砂覆砂，排气柱塞就完成一次往复运动，排气柱塞与射砂排气孔之间的间隙就不会被覆膜砂堵住，从而保证高压射砂覆砂时排气装置的排气畅通。本专利技术所述的上金属型与下金属型的壁厚为2(T30mm，上下覆砂间隙中位于浇注系统模板部位的覆砂间隙优选为12mm，位于铸件模型部位的覆砂间隙优选为10mm，位于自来金属芯头部的覆砂间隙优选为3 — 5_，小孔坭芯的覆砂层厚度与周围下金属型覆砂层厚度相同。本专利技术研究、设计选择恰当的覆砂层厚度和金属型厚度满足汽车差速器壳体铸件凝固冷却条件，保证铸件的同时凝固，达到铸件凝固过程中的自补缩的目的，获得无缩孔、缩松组织的铸件。本专利技术所述的上金属型上设置有4个定位销套，下金属型上设置有4个定位销，定位销套和定位销均呈十字分布，两者位置一一对应，定位销的截面为圆形，定位销套为长圆孔。定位销套与定位孔之间均为圆与长圆孔配合，保证在上、下金属型温度不一致时能准确合箱。本专利技术所述的上型板和下型板中分别设置有6个加热管，加热管均匀分布在上下型板的模板中，还设置有温度传感器。本专利技术所述的上型板上的气针与上金属型上的射砂孔数量和位置一一对应。汽车差速器壳体铸件在金属型的最高处就是金属型的分型面，在浇注过程中，随着铁液的上升，很容易将铁液型腔上方的气体通过分型面的间隙排出，当铁液最终充满整个型腔时，型腔产生的剩余气体可以通过金属射砂孔中气针形成的排气通道将气体排出。本专利技术所述上型板和下型板的模板上分别设置有多个排气凸台，上金本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种采用金属型覆砂铸造汽车差速器壳体的铸造模具，包括上金属型，下金属型，上型板和下型板，上金属型设有上射砂孔、排气槽和定位销套，下金属型设有下射砂孔和定位销，上型板包括铸件模型、浇注系统模板、水冷底座、气针、排气凸台、定位销、加热管和温度传感器，下型板包括铸件模型、浇注系统模板、水冷底座、排气凸台、定位销套、加热管和温度传感器，上金属型与上型板合模，两者之间形成上覆砂间隙，下金属型与下型板合模，两者之间形成下覆砂间隙，上射砂孔与下射砂孔位置一一对应，上射砂孔与上覆砂间隙连通，下射砂孔与下覆砂间隙连通，其特征在于：所述的上金属型上设有凸出的自来金属芯，自来金属芯与上金属型连为一体，该自来金属芯形状与汽车差速器壳体的中空内腔形状匹配，所述的上型板上设置有排气装置，该排气装置设置在自来金属芯对应的上型板铸件模型型腔底部，下金属型型腔中还设置有用于形成汽车差速器壳体环壁上四个小孔的小孔坭芯，小孔坭芯为金属覆砂结构。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：潘东杰，黄列群，夏小江，沈永华，何芝梅，应浩，朱丹，薛存球，马益诚，高强，刘同帮，洪华泽，汤瑶，
申请(专利权)人：浙江省机电设计研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：
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