CN101780537B - 应用v法工艺铸造低合金铸钢汽车桥壳的方法 - Google Patents

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Abstract

一种应用V法工艺铸造低合金铸钢汽车桥壳的方法,其技术要点是:一是采用一种低合金铸钢材质,二是采用呋喃树脂砂制芯;三是采用干硅砂V法工艺造型;每箱浇注两件桥壳,模型分为上下两型;造型时负压控制在0.04-0.06Mpa;四是运用气体导引方法,将两端堵塞,桥壳中部砂芯芯头空窝处设置气体逸出通道;五是在桥壳中部设置浇冒口,桥壳厚大部位安放冷铁、保温冒口;六是采用中注式、开放式浇注系统漏包浇注,浇注时负压控制与造型时一致,浇注温度掌握在1530-1590℃。本发明方法材料消耗量少,生产成本低,产品质量好。

Description

应用V法工艺铸造低合金铸钢汽车桥壳的方法
[0001] 技术领域:本发明专利属于汽车桥壳铸造技术领域,涉及一种V法工艺铸造低合金铸钢汽车桥壳的应用。
[0002] 背景技术:汽车桥壳是汽车上的关键承载铸件,在全国众多生产汽车桥壳的厂家中,铸造工艺归纳起来主要有两种,第一种是水玻璃砂铸造工艺,这种工艺铸件清理困难, 旧砂一般不能再行利用,工人的劳动强度大,同时,该工艺中应用的水玻璃砂对地下水体造成严重的污染;第二种是树脂砂铸造工艺,这种工艺需额外添加固化剂,导致材料消耗成本增加,而且对环境有污染,工人的工作环境差,同时,其发气量大,对铸件质量也有不利影响。
[0003] V法铸造工艺是一种绿色环保的铸造工艺,被称为第三代造型法,它是利用塑料薄膜覆膜造型并密封砂箱,通过真空泵抽出型内的空气,依靠型腔内外的压力差使干砂紧实, 形成所需型腔的一种物理造型方法,型砂中不加入粘结剂、水和其它附加物,无污染。目前V 法在国内发展迅速,工艺日渐成熟,多用于结构简单的大型铸件。但是在生产结构较复杂的较大型铸钢件时,容易出现各种气体等缺陷,因此尚未有厂家采用V法工艺铸造低合金铸钢汽车桥壳。传统上V法工艺中解决气体缺陷的方法是多开设通气孔,增大通气孔及通气槽的面积以利于排气与负压抽气,但是这些措施在浇注时容易将外部的气体抽入型腔内, 反而增加了气体缺陷产生的几率,特别是造成汽车桥壳两头法兰端面的几何形状不规则, 呈现出气孔、气窝和气槽等缺陷。
[0004] 发明内容:本发明的目的是应用V法工艺铸造低合金铸钢汽车桥壳,有效地克服现有技术是所存在的上述缺陷。
[0005] 本申请人同日递交了一件名称为“呋喃树脂砂铸造铸钢汽车桥壳制芯工艺”的专利申请,该制芯工艺的特征是一是采用冷芯盒和呋喃树脂砂,垂直分两型;二是每型砂芯使用一根芯骨;三是将桥壳砂芯中部厚大部位的树脂砂掏空成壳,保留壁厚30-40mm;同时, 砂芯两头部位在中间开设排气通道;四是两型砂芯通过粘结剂粘结组合,桥壳砂芯芯头部位采用钢丝扎紧;五是下芯时,用铁丝通过芯骨将砂芯固定在铸型上,防止浇注浮芯。工艺过程操作简便,用砂量少,旧砂回用率高,生产成本低,减轻了砂芯重量,减少了砂芯发气量,铸件的成品率高,内腔便于清理。
[0006] 本发明的方法是在“呋喃树脂砂铸造铸钢汽车桥壳制芯工艺”及现有V法工艺的基础上以如下技术方案,实现生产低合金铸钢汽车桥壳,其要点是:
[0007]( 一 )材质为公司自主研发的一种低合金铸钢;
[0008] ( 二)采用呋喃树脂砂制芯;
[0009](三)采用干硅砂V法工艺造型;每箱浇注两件桥壳,模型分为上下两型,桥壳的中部膨大凸起为上型;造型时负压控制在0. 04-0. 06Mpa ;
[0010](四)通过运用气体导引,将砂芯中间的导气通道的两端堵塞,桥壳中部砂芯芯头空窝处设置气体逸出通道,引导砂芯所产生的气体流向桥壳中部砂芯芯头空窝处;
[0011](五)在桥壳中部设置浇道,桥壳厚大部位安放冷铁、保温冒口,桥壳轴向上安放多个排气孔;[0012](六)采用中注式、开放式浇注系统进行漏包浇注,浇注时负压控制与造型时一致,浇注温度掌握在1530-1590°C。
[0013] 附图说明:图1为本发明铸造工艺的主视图
[0014] 图2为本发明铸造工艺的俯视图
[0015] 具体实施方式:下面结合附图对本发明方法进行详细说明:
[0016]( 一 )采用本发明人发明的低合金铸钢材料铸造汽车桥壳,低合金铸钢材料的化学成分为:c = 0. 30,Si = 0. 70,Mn = 1. 28,S = O. 029,P = O. 030,Cr = 0. 005,Mo = 0. 005, Re = 0. 10 ;
[0017] ( 二)采用本发明人申请专利的“呋喃树脂砂铸造铸钢汽车桥壳制芯工艺”技术制造桥壳砂芯4,涂刷醇基涂料并点燃自干;
[0018] (三)采用V法干硅砂造型;砂箱尺寸:上箱1为1850mmX1200mmX;350mm,下箱6 为1850mmX1200mmX 250mm;每箱浇注中桥15和后桥16两件桥壳,用铝合金模型,模型分为上模型和下模型,於上箱1内用干硅砂制作中部膨大凸起的桥壳上型2,於下箱6用干硅砂制作桥壳下型5,3为型腔;造型时负压控制在0. 04-0. 06Mpa ;
[0019](四)使用V法专用涂料,采用喷涂机进行喷涂;
[0020](五)将砂芯4中间的导气通道8的两端堵塞,在桥壳中部砂芯芯头空窝处设置气体逸出通道7,与上述导气通道8连通;
[0021](六)在桥壳中部设置与两件桥壳相通的内浇道10、横浇道11和直浇道12,桥壳厚大部位安放冷铁13、保温冒口 9,在桥壳的轴向上排布安放多个排气孔14 ;
[0022](七)采用中注式、开放式浇注系统进行漏包浇注;钢水出炉温度为1620°C,浇注温度掌握在1530-1590°C,浇注时负压控制与造型时一致。
[0023] 本发明应用V法工艺铸造低合金铸钢汽车桥壳的方法与其它工艺方法相比优点是:不需要额外加入硬化剂等,材料消耗少,生产成本显著降低,同时也简化了砂处理,旧砂回收率达95%以上;铸件表面质量好,减轻了铸件的清理难度;铸件轮廓清晰,尺寸精度高,减少了铸件的加工量;V法工艺在浇注时,砂箱处于真空状态,有利于金属液充填型腔, 金属的利用率高,有利于金属液的补给,铸造成品率高,提高了经济效益;造型及浇注过程中产生的微量气体大都被真空泵抽走,空气污染小,绿色环保,符合国家环保要求。制芯采用呋喃树脂冷芯盒自硬砂,芯砂可以再生利用,降低了材料消耗成本,铸件内腔容易清理, 减轻了工人的劳动强度和节约了人力成本,工作环境大为改观,同时运用气体导引的方法, 将树脂砂芯所产生的气流导向桥壳中部砂芯芯头空窝处,有效地解决了汽车桥壳中的气体缺陷问题,提高了铸件的质量。本申请人用本发明方法生产的低合金铸钢汽车桥壳,经国家汽车质量监督检验中心检验,其中值疲劳寿命高,超过110万次无异常,远高于80万次的行业标准;力学性能为σ b = 550〜600MPa,σ s = 355〜400MPa,δ = 18〜22%,与日本JIS 65102(1991)标准中的SCW550牌号相近,但是其中的Cr、Mo等元素的含量却远低于 SCW550牌号,生产成本大大降低,综合性能也优于同类其它工艺成型的桥壳,使汽车的载重能力和安全性能有了进一步的提高,产品性能优越,市场竞争力强。

Claims (1)

1. 一种应用V法工艺铸造低合金铸钢汽车桥壳的方法,其特征在于它的工艺要点为:(一)材质为公司自主研发的一种低合金铸钢,其化学成分为:c = 0. 30,Si = 0. 70, Mn = 1. 28,S = O. 029,P = O. 030,Cr = 0. 005,Mo = 0. 005,Re = 0. 10 ;(二)采用呋喃树脂砂制造砂芯,其制芯工艺一是采用冷芯盒和呋喃树脂砂,垂直分两型;二是每型砂芯使用一根芯骨;三是将桥壳砂芯中部厚大部位的树脂砂掏空成壳,保留壁厚30-40mm ;同时,砂芯两头部位在中间开设排气通道;四是两型砂芯通过粘结剂粘结组合,桥壳砂芯芯头部位采用钢丝扎紧;五是下芯时,用铁丝通过芯骨将砂芯固定在铸型上, 防止浇注浮芯;(三)采用干硅砂V法工艺造型;每箱浇注两件桥壳,模型分为上下两型,桥壳的中部膨大凸起为上型;造型时负压控制在0. 04-0. 06Mpa ;(四)通过运用气体导引,将砂芯中间的导气通道两端堵塞,桥壳中部砂芯芯头空窝处设置气体逸出通道,引导砂芯所产生的气体流向桥壳中部砂芯芯头空窝处;(五)在桥壳中部设置浇道,桥壳厚大部位安放冷铁、保温冒口,桥壳轴向上安放多个排气孔;(六)采用中注式、开放式浇注系统进行漏包浇注,浇注时负压控制与造型时一致,浇注温度掌握在1530-1590°C。
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