CN101693284A - 水平中开多级输油泵体铸造工艺 - Google Patents

水平中开多级输油泵体铸造工艺 Download PDF

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高忠林
孙正健
王异
秦礼庆
廖兴银
唐杰
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Abstract

本发明提供一种水平中开多级输油泵体铸造工艺。它用铝合金材料,沿中开面向上处设置的分型面分别制备成整体结构的上、下模具经数控加工后造型,再用数控加工制备底板砂芯与砂芯模具至造型后置于下铸型内。上、下铸型内分别设置有冒口与内浇道,内浇道、横浇道、直浇道依次连通,金属液经由直浇道依次进入横浇道、内浇道,再引入由上、下铸型和底板芯、砂芯组成的型腔进行底浇。当金属液由下至上到达冒口顶部时浇注完毕,即向冒口内加入发热剂,待铸件全部冷却后打开上、下砂箱,经清砂、去除浇冒口后进行热处理。它适应于各种铸钢合金泵体的铸造,其尺寸精度高,流道光滑、无粘砂、烧结,铸件组织致密、结构紧凑,运行平稳,耐蚀、耐磨、效果好。

Description

水平中开多级输油泵体铸造工艺
技术领域
[0001] 本发明属于铸造技术领域,特别涉及一种水平中开多级输油泵体的铸造工艺。
背景技术
[0002] 传统铸造工艺铸造的中开泵泵体,在级数较少情况下,其流道较宽敞,承压小,壁 较薄,壁厚差异小,在控制好浇注温度的情况下,用普通型砂造型,易清砂,达到使用要求。 但当级数达到7级以上时,縮小其体积后,流道尺寸被縮小,而承压增大,造成流道与外部 壁厚差异增加,导致铸造难度增加;当流道设计接近半圆,弧度大,一般的清砂工具较难清 理。由于中开多级离心泵体的特殊结构,铸造时只能采用底注式浇注,对于上部最后凝固的 厚大轮毂处虽可通过设置冒口补縮,使上部组织致密,但对于下部最后凝固的厚大轮毂处 因无法采取补縮措施,得不到金属液补縮而产生縮孔、縮松。由于铸造时内腔被高温液体全 部包围,使用一般型砂制作的砂芯难以抵抗浇注温度和凝固时高达160(TC左、右的高温而 被烧结,且一般型砂造型易造成严重的化学粘砂,使铸件成型后难以清理,造成报废。
发明内容
[0003] 本发明的目的,在于结合综上所述的中开泵泵体铸造中存在着的诸多问题和弊 端,提供一种精度高,铸件内部组织致密、结构紧凑、体积小,流道内无粘砂、耐蚀、耐磨,运 行平稳,使用效果好的水平中开多级输油泵体的铸造工艺。
[0004] 本发明的水平中开多级输油泵体的铸造工艺,结合常规的芯盒制备、配砂、造型、 浇注、清砂、去除浇冒口,热处理环节为基础。采用铝合金材料,沿中开面向上处设置的分型 面分别制备成整体结构的上、下模具,并经数控加工机床加工后分别置于上、下砂箱内,再 用树脂砂复制成上、下铸型。视型腔形状用数控加工机床分别制备底板砂芯与砂芯的模具, 并将60〜80%的铬矿砂与20〜40%的锆英砂配制的成混合砂复制底板砂芯与砂芯,再将 砂芯预配至底板砂芯上后置于下铸型内,上、下铸型内分别设置有冒口与内浇道,内浇道、 横浇道、直浇道依次连通。浇注的金属液经由直浇道依次进入横浇道、内浇道,再引入由上、 下铸型和底板芯、砂芯组成的型腔进行底浇。当浇注的金属液由下至上到达冒口的顶部时 浇注完毕,即向冒口内加入发热剂。最后待铸件全部冷却后,打开上、下砂箱,经清砂、去除 浇冒口后进行热处理,而获得水平中开多级输油泵体的铸件。
[0005] 本发明的水平中开多级输油泵体铸造工艺,适应于各种铸钢合金泵体的铸造,其 铸件尺寸精度高,流道光滑,无粘砂、烧结,铸件组织致密、结构紧凑、体积小,运行平稳,耐 蚀、耐磨、使用效果好。
附图说明
[0006] 图l,系本发明的水平中开多级输油泵体铸造工艺的合型铸造图; [0007] 图2,系图1中A-A的剖视图。具体实施方式
[0008] 以下结合上述附图实例,对本发明的水平中开多级输油泵体铸造工艺作进一步详 述。
[0009] 本发明的水平中开多级输油泵体铸造工艺,结合常规的芯盒制备、配砂、造型、浇 注、清砂、去除浇冒口、热处理环节为基础,并以十级泵体几何尺寸2360 X 1086 X 345 (mm)、 壁厚17〜145 (mm)、流道复杂、狭窄等特点,采用铝合金材料ZG1. 4460为本发明的实施例, 对本发明的水平中开多级输油泵体铸造工艺进行详述。
[0010] 本发明根据水平中开多级输油泵体的流道图设计其铸造工艺,应用CAE/InteCAST 技术对外型和砂芯合理分块和片,采用铝合金材料制造模具,用铸铁平板做模具型板,沿中 开面9向上200mm处设置的分型面2分别制备成整体结构的上、下模具,并经数控加工机床 加工后分别置于上砂箱13、下砂箱12内,再用树脂砂复制成上铸型6、下铸型ll,造型后的 上铸型6、下铸型11的分型面2自然地产生在模具的分模面上。
[0011] 本发明的水平中开多级输油泵体,视型腔形状用数控加工机床分别制备底板砂芯 3、砂芯4的模具,经数控加工机床加工的模具其加工精度可达0. 003〜0. 005mm。为避免内 型腔在高温下不被粘砂、烧结,将60〜80%的铬矿砂与20〜40%的锆英砂配制成的混合 砂复制底板砂芯3、砂芯4,再将砂芯4预配至底板砂芯3上后置于表面涂有醇基锆英涂料 的下铸型11内,然后将上铸型6合于下铸型11上而构成整个铸型。
[0012] 本发明的水平中开多级输油泵体整体铸造时,应严格控制金属液浇注后的凝固顺 序,因此必须在上铸型6内设置8〜12个直径为轮毂尺寸厚2〜2. 5倍的冒口 5,并采用底 注式浇注系统,在下铸型11内设置3〜5个内浇道10,从而能有效地分散热量,使金属液浇 注平稳、无飞溅、氧化和避免冲刷铸型的目的。
[0013] 本发明的水平中开多级输油泵体的内浇道10与横浇道8连通,横浇道8与预埋于 铸型一侧、直径为80mm的陶瓷材料制成的直浇道1连通,内浇道10的截面积为直浇道1的 1. 2〜1. 5倍。浇注的金属液经由直浇道1依次进入横浇道8、内浇道IO,再引入由上铸型 6、下铸型11和底板芯3、砂芯4组成的型腔进行底浇,从而均匀地分散金属液的热量,减少 对底板芯3和砂芯4的热影响。当浇注的金属液由下至上到达冒口 5的顶部时浇注完毕, 即向冒口 5内加入发热剂7,从而延长冒口 5内金属液的补縮时间,达到本发明的水平中开 多级输油泵体铸件在整个凝固结晶过程中能获得金属液的补縮,致使铸件内的縮孔和縮松 最终被引入冒口 5内。最后待铸件全部冷却后,打开上砂箱13、下砂箱12,经清砂、除去直 浇道1、横浇道8、内浇道IO和冒口 5,再进行热处理,而获得致密而完整的水平中开多级输 油泵体铸件。

Claims (1)

  1. 一种经芯盒制备、配砂、造型、浇注、清砂、去除浇冒口、热处理环节的水平中开多级输油泵体铸造工艺,其特征在于采用铝合金材料,沿中开面(9)向上处设置的分型面(2)分别制备成整体结构的上、下模具,并经数控加工机床加工后分别置于上砂箱(13)、下砂箱(12)内,再用树脂砂复制成上铸型(6)、下铸型(11),视型腔形状用数控加工机床分别制备底板砂芯(3)与砂芯(4)的模具,并将60~80%的铬矿砂与20~40%的锆英砂配制成的混合砂复制底板砂芯(3)、砂芯(4),再将砂芯(4)预配至底板砂芯(3)上后置于下铸型(11)内,上铸型(6)与下铸型(11)内分别设置有冒口(5)与内浇道(10),内浇道(10)、横浇道(8)、直浇道(1)依次连通,浇注的金属液经由直浇道(1)依次进入横浇道(8)、内浇道(10),再引入由上铸型(6)、下铸型(11)和底板砂芯(3)、砂芯(4)组成的型腔进行底浇,当浇注的金属液由下至上到达冒口(5)的顶部时浇注完毕,即向冒口(5)内加入发热剂(7),最后待铸件全部冷却后,打开上砂箱(13)、下砂箱(12),经清砂、去除浇冒口后进行热处理,而获得水平中开多级输油泵体的铸件。
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