用压铸法生产铜合金轴承保持架的方法技术

本发明专利技术涉及一种用压铸法生产铜合金轴承保持架的方法，当模具中动模和定模上的四对合模导柱和导套合严并准确定位后，将铜合金液倒入料杯中，压射冲头以０．５～０．８ｍ／ｓ的速度慢慢推向料杯前方，进入浇注系统，当活塞杆的挡块碰上限位开关９ＸＫ后，压射冲头使合金液迅速通过内浇口进入型腔并停留８～１５秒后，两扇模具被打开即动模右移，铸件随动模带出；可不留任何加工余量，直接压铸出成品，无需机械加工，稍加清理即可装配。其成本与传统机械加工工艺相比大大降低，出品率和生产率也大大提高，经济效益显著。

【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种用压铸法生产铜合金轴承保持架的方法，属于机械加工领域。
技术介绍
轴承是机械行业的主要基础件之一。全世界轴承总产量在上个世纪60年代为8.98亿套，90年代为90亿套，目前已经超过120亿套。当前的轴承中，约有三分之一为实体保持架轴承，其保持架轴承的材料虽然多种多样，但90％以上为各类铜合金。其成型工艺主要是离心铸造和机械加工的方法来生产，其具体工艺为离心铸造(购买采用其它工艺铸造成的长铜管坯)→粗车→细车→镗孔→去毛刺→铆接。该传统加工工艺繁多，前后要经历6道工序，制造周期长，一般需要12～14天才能交货。铜合金轴承保持架在传统的机械加工过程中，大量的贵重铜合金变成了切削，实际材料的利用率只有8～23％。在加工过程中有8～10％左右的铜合金被不可逆的白白烧损掉，光瓦轴集团每年都需要铜合金6000吨以上，烧损到480～600吨，不仅有1344～1680万以上的经济损失，而且导致了大量自然界珍贵的铜资源的浪费。在我国，提高轴承质量，减少原材料消耗，节约资源、能源，提高劳动生产率，从而达到降低成本的目的，是当前轴承生产的关键。压铸工艺无论在国外还是在国内都已经成为一种普遍应用的少、无切削和精制毛坯的传统技术，但是在铜合金轴承保持架的加工中还未有应用。其主要原因是1、由于铜合金凝固时间非常短，采用普通压铸机是压不出合格铸件的；2、由于保持架形状复杂，模具设计制造比较困难，压铸出的产品往往有加工余量和拔模斜度，加工难度反而增大；3、铜合金压铸件容易产生大量的气孔等缺陷。原压射系统油压一次给油时，活塞慢速前移，只起到推动合金液平稳进入模具，基本不产生压力。油压二次给油时，活塞速度逐渐加快，且有一定压力，使合金液迅速进入浇注系统及型腔，有一定的压力。三次给油时，前面小油缸增压，通过冲头把铸件压实，获得优质铸件，所以此种系统称为三级压射，对锌、铝、镁等合金的压铸非常适宜，但该三级压射系统很难压铸出健全的铜合金轴承保持架。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种用压铸法生产铜合金轴承保持架的方法，用改进的压铸机、压铸模具及压铸工艺生产铜合金轴承保持架和挡圈，可不留任何加工余量，直接压铸出成品，无需机械加工，稍加清理即可装配。其成本与传统机械加工工艺相比大大降低，出品率和生产率也大大提高，经济效益显著。本专利技术的技术方案是这样实现的用压铸法生产铜合金轴承保持架的方法，其具体步骤为电磁铁二位四通电液阀4DT接通后，蓄能器出来的高压油由于被特殊的厚活塞封住进口，高压暂时无法进入，只平稳能进入节流阀的后端油嘴进入油缸，实现一级压射，推动合金液进入模具；当压射缸活塞慢速前进到第二个进油口时，触动行程开关9×K，电磁铁5DT动作，使快换阀打开，同时启动液压操纵单向阀，使蓄能器中大量高压油瞬间输送到压射缸第二进口，使压射活塞快速运动，实现高压快速压射。其压铸模具是由两半模具即动模和定模组成，用四对合模导柱和导套合严和定位；动模和定模的型腔内部设有衬模，衬模是由新型热作模具钢HHD钢制作；其模具的动模中，均布着13个圆型芯，出模斜度为0～0.3度，在13个圆型芯中，有6个型芯中间有ф4～8的孔，同时在孔中装有6个推杆；当动模和定模上的四对合模导柱和导套合严并准确定位后，用勺将850℃～950℃铜合金液倒入料杯中，压射冲头以0.5～0.8m/s的速度慢慢推向料杯前方，进入浇注系统(浇道)，当活塞杆的挡块碰上限位开关9XK后，压射冲头开始以2.5～4.0m/s的速度加速推进，使合金液迅速通过内浇口进入型腔形成铸件，时间大约为0.03S，内浇口宽度为0.5～4.5mm，厚度为0.3～2.5mm，流经内浇口的合金液可达到13～15m/s，合金液在浇口套中被压入型腔并停留8～15秒后，两扇模具被打开即动模右移，铸件随动模带出；机床上的推杆通过模板上的孔将铸件推出型腔，完成一个压铸过程循环；该模具为一模四件，每一个压铸循环生产4个压铸件。本专利技术的积极效果在于具有以下优点成本低，成本仅是传统工艺的30％左右；出品率达到50％以上，是传统工艺的3倍以上；生产效率为每分钟6～12件，适合大批量生产；制造周期短；不需要机械加工，稍加清理即可装配；保持架在高压、高速下成型并快速冷却，表层致密，耐磨性好，抗腐蚀性好；材料烧损仅为2～2.5％，节约了自然界的宝贵资源。附图说明图1为本专利技术的改进后的液压系统图2为本专利技术的改造后液压系统原理3为本专利技术的铜合金轴承保持架压铸模具结构图具体实施例方式下面结合实施例对本专利技术做进一步的描述实施例1首先将压铸机的三级压射即三级增压(压实)前移至二级阶段，与二级同时完成，缩短压射时间，防止合金凝固后加不上压；铜合金轴承保持架和挡圈用压铸黄铜为YT40-1，其化学成分主要为Cu58～63％，Pd0.5～1.5％，Al0.2～0.5％，其余为Zn。它的液相线温度为1083℃，固相线温度为1065℃，凝固时间非常短，约为0.1秒；将液压泵的流量变成两个80～150升以上的大泵，分路供给；其具体步骤为电磁铁二位四通电液阀4DT接通后，蓄能器出来的高压油由于被特殊的厚活塞封住进口，高压暂时无法进入，只平稳能进入节流阀的后端油嘴进入油缸，实现一级压射，推动合金液进入模具。当压射缸活塞慢速前进到第二个进油口时，触动行程开关9×K，电磁铁5DT动作，使快换阀打开，同时启动液压操纵单向阀，使蓄能器中大量高压油瞬间输送到压射缸第二进口，使压射活塞快速运动，实现高压快速压射，防止合金液过早凝固，达到预想目的。其压铸模具是由两半模具即动模1和定模2组成，用四对合模导柱3和导套4合严和定位；动模1和定模2的型腔5内部设有衬模，衬模是由新型热作模具钢HHD钢制作；动模1和定模2的型腔5合模时，在分型处合严，两型腔合拢后所留之空间，在合金压入时就形成铸件；其模具的动模1中，均布着13个圆型芯，出模斜度为0.1度，在13个圆型芯中，有6个型芯中间有ф4的孔，同时在孔中装有六个推杆5，供最后把铸件顶出。这些圆型芯在形成铸件后就是13个局部圆孔，以备在装配时装上13个滚柱，开模时铸件被动衬模带走，每模四件。当动模1和定模2上的四对合模导柱3和导套4合严并准确定位后，用勺将850℃铜合金液倒入料杯中，压射冲头以0.5m/s的速度慢慢推向料杯前方，进入浇注系统(浇道)，当活塞杆的挡块碰上事先经计算好位置的限位开关9XK后，压射冲头开始以2.5m/s的速度加速推进，使合金液迅速通过内浇口进入型腔形成铸件，时间大约为0.03S，内浇口宽度为0.5mm，厚度为0.3mm，流经内浇口的合金液可达到13m/s，合金液在浇口套中被压入型腔并停留8秒后，两扇模具被打开即动模1右移，铸件随动1模带出；机床上的推杆6通过把模板上的孔铸件推出型腔5，完成一个压铸过程循环；该模具为一模四件，每一个压铸循环生产4个压铸件。NJ2207EM.86铜保持架传统工艺材料利用率17.1％材料费10.64工时费3.11元/组总费用13.75(不含税)新工艺材料利用率56％ 模具费0.5材料费3.25工时费0.5总费用4.25(不含税)新工艺台架试验新工艺对比台架常规试验超过520小时，通过验收(验收标准为350小时)。新工艺破坏试验通过，套圈已经失效，而保持架保持完整。表1 本文档来自技高网...

【技术保护点】
用压铸法生产铜合金轴承保持架的方法，其特征在于：具体步骤为：电磁铁二位四通电液阀４ＤＴ接通后，蓄能器出来的高压油由于被特殊的厚活塞封住进口，高压暂时无法进入，只平稳能进入节流阀的后端油嘴进入油缸，实现一级压射，推动合金液进入模具；当压射缸活塞慢速前进到第二个进油口时，触动行程开关９×Ｋ，电磁铁５ＤＴ动作，使快换阀打开，同时启动液压操纵单向阀，使蓄能器中大量高压油瞬间输送到压射缸第二进口，使压射活塞快速运动，实现高压快速压射；当模具中动模和定模上的四对合模导柱和导套合严并准确定位后，用勺将８５０℃～９５０℃铜合金液倒入料杯中，压射冲头以０．５～０．８ｍ／ｓ的速度慢慢推向料杯前方，进入浇注系统，当活塞杆的挡块碰上限位开关９ＸＫ后，压射冲头开始以２．５～４．０ｍ／ｓ的速度加速推进，使合金液迅速通过内浇口进入型腔形成铸件，时间大约为０．０３Ｓ，内浇口宽度为０．５～４．５ｍｍ，厚度为０．３～２．５ｍｍ，流经内浇口的合金液可达到１３～１５ｍ／ｓ，合金液在浇口套中被压入型腔并停留８～１５秒后，两扇模具被打开即动模右移，铸件随动模带出；机床上的推杆通过模板上的孔将铸件推出型腔，完成一个压铸过程循环；该模具为一模四件，每一个压铸循环生产４个压铸件。...

【技术特征摘要】
1.用压铸法生产铜合金轴承保持架的方法，其特征在于具体步骤为电磁铁二位四通电液阀4DT接通后，蓄能器出来的高压油由于被特殊的厚活塞封住进口，高压暂时无法进入，只平稳能进入节流阀的后端油嘴进入油缸，实现一级压射，推动合金液进入模具；当压射缸活塞慢速前进到第二个进油口时，触动行程开关9×K，电磁铁5DT动作，使快换阀打开，同时启动液压操纵单向阀，使蓄能器中大量高压油瞬间输送到压射缸第二进口，使压射活塞快速运动，实现高压快速压射；当模具中动模和定模上的四对合模导柱和导套合严并准确定位后，用勺将850℃～950℃铜合金液倒入料杯中，压射冲头以0.5～0.8m/s的速度慢慢推向料杯前方，进入浇注系统，当活塞杆的挡块碰上限位开关9XK后，压射冲头开始以2.5～4.0m/s的速度加速推进，使合金液迅速通过内浇口进入型腔形成铸件，时间大约为0.03S，内浇口宽度为0.5～4.5mm，厚度为0...

【专利技术属性】
技术研发人员：方建儒，张瑞卿，高敏，于荡洲，李珍才，陈润山，刘兴福，
申请(专利权)人：中国第一汽车集团公司，一汽铸造有限公司，
类型：发明
国别省市：82[中国|长春]