CN101791677A - 整体铸造横梁制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种的整体铸造横梁制造方法，其特别之处在于，主要包括以下步骤：合箱，把型芯固定在空心砂型中，组成砂型，砂型上与八个柱状体端面中心所对应的位置处均镶内冷铁，然后合箱；浇注，保证浇注液的温度为1620～1630℃，浇注时间为6～10秒，浇注完毕后保证砂型不动，在40～80分钟后开箱；正火处理，在1～3小时的时间内把铸造横梁加热到850～880℃的某一温度，并在该温度下进行保温2～4小时。本发明通过在具体位置增加冷铁的方式，使得铸造横梁的铸造方法得以实现；浇注的时间在6～10秒之内，有效的保证了整个铸件的形成；在设置两个较大尺寸的冒口，避免了铸件上缩松、气孔、缺肉、针孔现象的产生。
Description
技术领域
本发明涉及一种整体铸造横梁制造方法，更具体的说，尤其涉及一种可有效防止铸造过程中产生缩松和裂纹的整体铸造横梁制造方法。
背景技术
汽车悬架系统将直接影响汽车的行驶平顺性、操纵稳定性和行驶安全性，因而悬架装置的技术状况和工作性能，对汽车整体性能有着重要影响。现有的汽车悬架系统中的悬架组件由支架、连接平板和平衡悬架轴构成，这种由支架、连接平板和平衡悬架轴构成的悬架组件整体重量十分的大且精度和可靠性较差，也不符合目前的国际重型汽车的减重而不失可靠性的需要。铸造横梁作为代替由支架、连接平板和平衡悬架轴构成的悬架组件的整体结构的铸件，铸造横梁为一体的铸件，其不但重量轻而且精度高。但是整体铸造横梁的各个面都十分的薄，如说明书附图中的图1和图2所示的铸造横梁的立体结构示意图，铸造横梁1的上表面、下表面3、右侧面4及左侧面5的壁都十分的薄，而铸造横梁1的中央位置处设置有八个厚度较大的柱状体6，使得铸造横梁1在铸造的过程中极易出现缩松、气孔、砂眼、多肉、缺肉、针孔、裂纹等现象，在铸造横梁1的产品模型设计出来之后经过许多的铸造公司的铸造实验均没有成功，因为现有的铸造技术还不能铸造如此薄壁且存在许多厚度差异较大部位的铸件。
铸造横梁属于较大体积和重量的铸件，在铸造完毕后其加工过程也尤其关键，如果加工方法不当造成加工后的尺寸达不到要求，就会使整个铸造横梁工件整体报废，造成前功尽弃。
发明内容
本发明为了克服上述技术问题的缺点，提供了一种的整体铸造横梁制造方法。
本发明的整体铸造横梁制造方法，其特别之处在于，包括以下步骤：
a.制造型芯，利用芯砂制造型芯，获得与铸造横梁内部空腔相对应的型芯；
b.造型，利用型砂造型，获得与铸造横梁外表面轮廓相对应的空心砂型；
c.合箱，把型芯固定在空心砂型中，组成砂型，砂型上与八个柱状体端面中心所对应的位置处均镶内冷铁，然后合箱；
d.浇注，保证浇注液的温度为1620～1630℃，浇注时间为6～10秒，浇注完毕后保证砂型不动，在40～80分钟后开箱；
e.铸件表面处理，去除得到的铸造横梁的内外表面的粘砂和氧化皮；
f.正火处理，在1～3小时的时间内把铸造横梁加热到850～880℃的某一温度，并在该温度下进行保温2～4小时；
g.机械加工，根据尺寸要求进行机械加工，保证各孔的孔径和位置符合尺寸要求，各面符合要求。
通过在与八个柱状体的端面中心位置处镶嵌冷铁，有效的抑制了铸件上缩松、气孔、缺肉现象的出现，提高了铸造横梁的成品率；在浇注的过程中，浇注时间为6～10秒，才能确保形成铸造横梁的整体形态，这是由于铸造横梁的四个面的壁都很薄，浇注时间长了形不成整体结构；在正火处理的过程中应把铸件缓慢的逐渐加热850～880℃中的某一温度值，这样做的目的是为了使铸件受热均匀且整个铸件各部位的温度基本一致。
本发明的整体铸造横梁制造方法，所述的步骤c合箱中，镶冷铁的位置还有与铸造横梁八个柱状体外表面相对应的位置处以及与铸造横梁的右侧面和左侧面相对应的位置处；与八个柱状体外表面相对应处，每个地方应放置至少一块冷铁，与铸造横梁的右侧面和左侧面相对应的位置处，每个侧面处放置两块冷铁。在与柱状体外表面位置处镶嵌冷铁可使得铸造完毕之后的柱状体不易出现缩松、气孔、缺肉、针孔现象，更加有益提高成品率；在与铸造横梁的右侧面和左侧面相对应的位置处放置冷铁可有效的放置此处出现缩松、气孔、针孔、裂纹、变形等现象。
本发明的整体铸造横梁制造方法，所述的步骤a中的芯砂和步骤b中的型砂均为含量为6％的CO2水玻璃砂，所述步骤b中的面砂层的厚度为60～80mm，背砂的厚度不小于40mm。
本发明的整体铸造横梁制造方法，所述步骤b中在与铸造横梁上表面相对应的位置处设置两个上端开口口与下口均为圆形的冒口，这两个冒口的下端开口的直径均为60mm，上端开口的直径均为120mm。设计两个大尺寸的冒口可有效防止铸件上缩孔现象的发生和冷组织的产生。
本发明的整体铸造横梁制造方法，所述步骤e中的表面处理方法包括抛丸清理氧化皮、粘砂步骤。
本发明的整体铸造横梁制造方法，所述步骤f之后还包括去除正火的氧化皮并进行表层硬化和修复处理的抛丸步骤。对铸件进行进一步的抛丸处理，去除无用的氧化皮并使其表面达到要求的粗糙度。
本发明的整体铸造横梁制造方法，所述步骤b造型中，空心砂型上设置有可使铸造横梁的下表面与右侧面、左侧面的交汇处形成若干加强筋的凹槽。这样就会使加工出来的铸造横梁的内腔中有若干连接下表面与右侧面及下表面与左侧面的加强筋，使得铸造横梁的性能得到进一步提升。
本发明的有益效果是：通过在具体位置增加冷铁的方式，使得不仅体积大而且壁薄的铸造横梁的铸造方法得以实现；在浇注的过程中严格控制浇注的时间在6～10秒之内，有效的保证了整个铸件的形成；通过在设置两个较大尺寸的冒口，避免了铸件上缩松、气孔、缺肉、针孔现象的产生。
附图说明
图1为铸造横梁的立体结构示意图；
图2为铸造横梁的立体结构示意图。
图中：1铸造横梁，2上表面，3下表面，4右侧面，5左侧面，6柱状体。
具体实施方式
下面结合附图与实施例对本发明作进一步说明。
如图1和图2所示的铸造横梁1，由于其代替了原来的由支架、连接平板和平衡悬架轴构成的悬架组件，其体积大但重量较轻，这就使得铸造横梁的上表面2、下表面3、右侧面4、左侧面5的壁较薄，而起承载作用的八个柱状体6的宽度和厚度较大，致使这种结构形状的铸件在现有的铸造工艺技术上很难铸造成功。但经过在具体的位置处增加冷铁、保证浇注的时间和设计较大孔径的冒口的方法，可用铸造的方法铸造出如图1和图2所示的铸造横梁。
实施例1，其包括以下步骤：
a.制造型芯，利用含量为6％的CO2水玻璃砂的芯砂制造型芯，获得与铸造横梁1内部空腔相对应的型芯；
b.造型，利用含量为6％的CO2水玻璃砂的型砂造型，获得与铸造横梁外表面轮廓相对应的空心砂型；
c.合箱，把型芯固定在空心砂型中，组成砂型，砂型上与八个柱状体6端面中心所对应的位置处均镶内冷铁，砂型上与八个柱状体6的外侧面位置处镶嵌冷铁，且在与铸造横梁1的右侧面4和左侧面5相对应位置处镶嵌冷铁，然后合箱；
d.浇注，保证浇注液的温度为1625℃，浇注时间为8秒，浇注完毕后保证砂型不动，在60分钟后开箱；
e.铸件表面处理，首先清除铸件外表面以及内腔内的砂，然后通过抛丸的方法去除铸造横梁的内外表面的粘砂和氧化皮；
f.正火处理，在2小时的时间内逐渐把铸造横梁加热到870℃，并在该温度下进行保温3.5小时；
g.机械加工，根据尺寸要求进行机械加工，保证各孔的孔径和位置符合尺寸要求，各面符合要求。
实施例2，其包括以下步骤：
a.制造型芯，利用含量为6％的CO2水玻璃砂的芯砂制造型芯，获得与铸造横梁1内部空腔相对应的型芯；
b.造型，利用含量为6％的CO2水玻璃砂的型砂造型，获得与铸造横梁外表面轮廓相对应的空心砂型；
c.合箱，把型芯固定在空心砂型中，组成砂型，砂型上与八个柱状体6端面中心所对应的位置处均镶内冷铁，砂型上与八个柱状体6的外侧面位置处镶嵌冷铁，且在与铸造横梁1的右侧面4和左侧面5相对应位置处镶嵌冷铁，然后合箱；
d.浇注，保证浇注液的温度为1622℃，浇注时间为6秒，浇注完毕后保证砂型不动，在50分钟后开箱；
e.铸件表面处理，首先清除铸件外表面以及内腔内的砂，然后通过抛丸的方法去除铸造横梁的内外表面的粘砂和氧化皮；
f.正火处理，在1.5小时的时间内逐渐把铸造横梁加热到860℃，并在该温度下进行保温2.5小时；
g.机械加工，根据尺寸要求进行机械加工，保证各孔的孔径和位置符合尺寸要求，各面符合要求。
实施例3，其包括以下步骤：
a.制造型芯，利用含量为6％的CO2水玻璃砂的芯砂制造型芯，获得与铸造横梁1内部空腔相对应的型芯；
b.造型，利用含量为6％的CO2水玻璃砂的型砂造型，获得与铸造横梁外表面轮廓相对应的空心砂型；
c.合箱，把型芯固定在空心砂型中，组成砂型，砂型上与八个柱状体6端面中心所对应的位置处均镶内冷铁，砂型上与八个柱状体6的外侧面位置处镶嵌冷铁，且在与铸造横梁1的右侧面4和左侧面5相对应位置处镶嵌冷铁，然后合箱；
d.浇注，保证浇注液的温度为1628℃，浇注时间为10秒，浇注完毕后保证砂型不动，在75分钟后开箱；
e.铸件表面处理，首先清除铸件外表面以及内腔内的砂，然后通过抛丸的方法去除铸造横梁的内外表面的粘砂和氧化皮；
f.正火处理，在2.5小时的时间内逐渐把铸造横梁加热到880℃，并在该温度下进行保温4个小时；
g.机械加工，根据尺寸要求进行机械加工，保证各孔的孔径和位置符合尺寸要求，各面符合要求。
Claims (7)
1.一种整体铸造横梁制造方法，其特征在于：包括以下步骤：
a.制造型芯，利用芯砂制造型芯，获得与铸造横梁内部空腔相对应的型芯；
b.造型，利用型砂造型，获得与铸造横梁外表面轮廓相对应的空心砂型；
c.合箱，把型芯固定在空心砂型中，组成砂型，砂型上与八个柱状体(6)端面中心所对应的位置处均镶内冷铁，然后合箱；
d.浇注，保证浇注液的温度为1620～1630℃，浇注时间为6～10秒，浇注完毕后保证砂型不动，在40～80分钟后开箱；
e.铸件表面处理，去除得到的铸造横梁的内外表面的粘砂和氧化皮；
f.正火处理，在1～3小时的时间内把铸造横梁加热到850～880℃的某一温度，并在该温度下进行保温2～4小时；
g.机械加工，根据尺寸要求进行机械加工，保证各孔的孔径和位置符合尺寸要求，各面符合要求。
2.根据权利要求1所述的整体铸造横梁制造方法，其特征在于：所述的步骤c合箱中，镶冷铁的位置还有与铸造横梁八个柱状体外表面相对应的位置处以及与铸造横梁的右侧面(4)和左侧面(5)相对应的位置处；与八个柱状体外表面相对应处，每个地方应放置至少一块冷铁，与铸造横梁的右侧面(4)和左侧面(5)相对应的位置处，每个侧面处放置两块冷铁。
3.根据权利要求1或2所述的整体铸造横梁制造方法，其特征在于：所述的步骤a中的芯砂和步骤b中的型砂均为含量为6％的CO2水玻璃砂，所述步骤b中的面砂层的厚度为60～80mm，背砂的厚度不小于40mm。
4.根据权利要求1或2所述的整体铸造横梁制造方法，其特征在于：所述步骤b中在与铸造横梁上表面(2)相对应的位置处设置两个上端开口与下口均为圆形的冒口，这两个冒口的下端开口的直径均为60mm，上端开口的直径均为120mm。
5.根据权利要求1或2所述的整体铸造横梁制造方法，其特征在于：所述步骤e中的表面处理方法包括抛丸清理氧化皮、粘砂步骤。
6.根据权利要求1或2所述的整体铸造横梁制造方法，其特征在于：所述步骤f之后还包括去除正火的氧化皮并进行表层硬化和修复处理的抛丸步骤。
7.根据权利要求1或2所述的整体铸造横梁制造方法，其特征在于：所述步骤b造型中，空心砂型上设置有可使铸造横梁的下表面(3)与右侧面(4)、左侧面(5)的交汇处形成若干加强筋的凹槽。
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