CN102310187A - 电梯曳引轮铸造方法 - Google Patents
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Abstract
电梯曳引轮铸造方法，其包括如下步骤：混砂、造型、制芯、涂料、合型、炉料熔炼、出铁球化与孕育处理、浇注、冷却、开箱、铸件清理、产品质量检验；铸型型腔为上下两层设计，上下层之间用一个坭芯分隔；在上型上对应每个铸件型腔设置排气孔，中间的坭芯设一个排气孔。本发明使生产出的曳引轮铸件，在满足其技术要求的条件下对老铸造工艺进行改进，使生产效率提高一倍、工艺出品率由70％提高到85％，从而达到节能降耗、提高生产效益目的。
Description
技术领域
本发明涉及到铸造领域，特别是电梯曳引轮铸造方法。
背景技术
曳引轮是电梯安全驱动的重要零部件，该零件轮缘槽需承受一定的牵引重力作用，为完全符合电梯平稳安全标准要求，该零件应具有高强度、抗耐磨的性能。
针对零件的这一特点选用球墨铸铁QT700-2牌号，铸件的机械性能要满足抗拉强度≥700MPa，冲击值＞0.3kgf*m/cm2，伸长率≥2％，本体硬度36～42Hs。铸件的各部位不允许有铸造缺陷存在。该产品的技术特点：
1)该产品对材料要求非常高，曳引轮的本体硬度位置是将轮缘2/3处，分上中下三段打硬度，并且每段打7个点除去最大值和最小值，求其它5个点的平均值；要求所得平均值之差不得超过3Hs，并且符合本体硬度36～42Hs的范围。
2)化学成分中的碳要求比较低3.0～3.5％，碳磷化物的含量均不大于0.5％。
3)该零件是安全件须经探伤，不得有铸造缺陷。
发明内容
本发明的目的在于提供一种电梯曳引轮铸造方法，使生产出的曳引轮铸件，在满足其上述技术要求的条件下对老铸造工艺进行改进，使生产效率提高一倍、工艺出品率由70％提高到85％，从而达到节能降耗、提高生产效益目的。
为达到上述的目的，本发明采用技术方案是：
电梯曳引轮铸造方法，其包括如下步骤：混砂、造型、制芯、涂料、合型、炉料熔炼、出铁球化与孕育处理、浇注、冷却、开箱、铸件清理、产品质量检验；铸型型腔为上下两层设计，上下层之间用一个坭芯分隔；在上型上对应每个铸型型腔设置排气孔，中间的坭芯设一个排气孔；炉料的成分重量百分比为：生铁0～30％、回炉料40～60％、废钢60～10％；熔炼设备为感应电炉，熔炼温度1410～1520℃；浇注时，铁液从直浇道经横浇道流入过滤器，过滤铁液中的杂质使铁液按层流方式再流入内浇道，分别通过热冒口进入铸件型腔；在热冒口对面放一块冷铁；浇注温度控制在1320～1350℃；铸件的化学成分重量百分比为：C 3.0～3.5％、Si 2.0～3.0％、Mn 0.2～0.8％、P＜0.07％、S＜0.025％、Cu 0.6～0.7％、RE 0.01～0.04％、Mg0.02～0.065％、Sn 0.05-0.07％、余量Fe及不可避免杂质；产品检验球化率大于85％、珠光体大于95％、碳磷化物小于0.4％、硬度均匀36～42Hs，并且硬度相差不超3Hs。
进一步，所述的球化剂的加入量为出铁量1.0～2.0％，球化剂是稀土镁硅铁，它的化学成分重量百分比：Mg 5.0～7.5％、RE 1.0～4％、Si 42～45％、Ca 1.0～3.0％、Fe为余量及其它杂质。
又，孕育处理为三次孕育：第一次孕育是将孕育剂放在球化剂及铁屑上面，孕育剂的加入量占铁水量0.2～0.5％硅铁孕育剂，然后进行出铁球化及搅拌扒渣处理；第二次进行孕育将0.2～0.5％的硅铁，放在铁液表面进行搅拌扒渣。使用的孕育剂粒度为5～10mm，其化学成分Si 72～75％、Al0.4～1.5％、Ca 0.4～1.0％、余Fe；在浇注过程中采取硫氧孕育剂进行瞬时孕育即第三次孕育，硫氧孕育剂的粒度0.2～0.7mm，它的化学成分为：Si70-76％、Al 0.75～1.25％、Ca 0.75～1.25％、Ce 1.5～2％、S 0.5～0.8％、O0.3～0.5％、Fe为余量；加入量占铁水量0.04～0.15％。
另外，本发明型腔通过增加一个坭芯成双层叠加设计，形成每型八件铸件型腔。
本发明的有益效果
1)本发明采用分散式浇注工艺，铁液从直浇道经横浇道流入过滤器，再流入内浇道，分别进入两个热冒口，并且在冒口对面放一块冷铁，起到顺序凝固不产生缺陷。
2)铸件型腔分上下两层、中间用一个坭芯来完成铸件的上下两面；在上箱放4个
的排气孔(或排液流)、中间坭芯放1个Φ40mm的排气孔，这样可以防止铸件表面产生气孔与冷隔缺陷，同时又提高生产效率。
3)横浇道处放置过滤器，过滤铁液中的杂质使铁液按层流方式平稳进入铸件，将浇注温度控制在1320～1350℃，防止铸件产生夹渣或缩松。
4)涂料：采用流涂工艺，有效的杜绝了由于涂刷工艺，而在铸件表面产生涂刷痕迹，型腔尖角位置涂料堆积现象；获得清晰美观的铸件表面质量。
本发明的有益效果：
本发明在工艺设计上，采用增加一个坭芯完成型腔双层叠加，使铸件产品由原来一型4件提高到一型8件，生产效率提高一倍，工艺出品率由原来70％提高到85％，从而提高生产效率及工艺出品率，达到了生产过程的节能降耗及提高生产效益。
采用本发明的铸造方法，生产出的电梯曳引轮铸件完全满足客户技术要求。
附图说明
图1为本发明一实施例的的示意图。
图2为图1的A-A剖视图。
图3为图1的B-B剖视图。
图4为图1的D向示意图。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明做进一步说明。
参见图1～图4，本发明电梯曳引轮铸造方法的生产流程如下：
1)混砂、造型及制芯
电梯曳引轮是在意大利IMF线自动造型；混砂是自动混砂机混制呋喃树脂自硬砂，进行造型与制芯工作。
其中，铸型型腔1为上下两层设计，上下层之间用坭芯2分隔；每个铸件型腔100对应设置一个坭芯2；在本实施例中，设置四个铸件型腔100，通过坭芯设计，因此，一次可以浇注八件。
在上型10上对应每个铸件型腔100设置排气孔3，中间的坭芯2设一个排气孔21；
造型前下型11放一块环形内冷铁；上型10同样放一块环形内冷铁，在规定位置放4个
的排气孔、坭芯中间放1个
排气孔、冒口套上保温冒口；然后进行填砂(将砂填到离型面100mm左右，上下型各放4根加强筋)、振实、起模、修型，再流涂与烘干处理。坭芯是手工制作并进行涂刷，表面烘干处理放置备用。
2)合型
在下型中依次下入4个坭芯，用卡尺测量其坭芯的高度与间隙确保产品的尺寸；在过滤器中放置过滤网2片；吹净上下型的浮砂并安放定位销、封箱条、机械手合型，流入浇注线撬紧工装夹具等待浇注。
3)熔炼
配料：炉料的组成按一定比例，生铁0、回炉料40％、废钢60％、将配比好的炉料按照顺序投入中频电炉进行熔炼，熔炼的温度控制在1520℃，熔炼完毕铁液温度达到1520℃时，保温静置5～10分钟；目的是铁液的化学成分均匀，铁液中的杂质、垃圾完全漂浮起来，这时用除渣剂将铁液中的垃圾清理干净，从而净化铁液。
4)出铁球化孕育处理
出铁球化孕育处理包括两个部分，采用冲入法球化处理工艺，将球化剂在包底铺平上面放铁屑压实，铁屑上面硅铁孕育剂；球化剂的加入量为1.5％，粒度5～30mm；硅铁孕育剂的加入量0.3％，粒度5～10mm。铁液的出铁温度1520℃，进行一次性球化，球化时间为50～90秒，待球化结束迅速搅拌扒渣，清理干净液面垃圾；再将0.3％硅铁孕育剂放到液面上搅拌均匀，加盖液面保温剂移位浇注。其中，球化剂的化学成分重量百分比：Mg6.5％、RE 2.2％、Si 45％、Ca 2.3％及Fe余量；硅铁孕育剂的化学成分重量百分比：Si 75％、Ca 0.7％、Al 0.5％及余量。
5)浇注
铁液的浇注温度为1350℃，铁液从浇口杯经直浇道4、横浇道5、过滤器6、内浇道7、热冒口8平稳进入型腔1，热冒口8对面放一块冷铁9。有效防止铸件的加渣、冲砂、铁液在型腔内二次氧化缺陷。
在浇注过程中采取瞬时孕育，利用硫氧孕育剂沿铁水均匀加入，细化产品的基体组织；硫氧孕育剂的化学成分重量百分比：Si 72％、Al 0.92％、Ca 0.88％、Ce 1.82％、S 0.65％、O 0.53％及Fe余量，加入量为0.05～0.06％；铸件的最终化学成分：C 3.42％、Si 2.21％、Mn 0.65％、P 0.045％、S 0.015％、Cu 0.61％、RE 0.016％、Sn 0.06％、Mg 0.046％及Fe余量。
6)冷却开箱。
7)铸件清理。
8)产品检验。
铸件质量检验不合格品报废处理，合格品进入铸件成品仓库暂存。
采用本发明的铸造方法，铸件毛坯50公斤，浇冒口70.5公斤，工艺出品率85％。生产效率比原来提高一倍，满足了客户订单的需求。
电梯曳引轮的材料为QT700-2，产品的机械性能检测结果：抗拉强度765MPa，冲击值0.4kgf*m/cm2，伸长率4.2％，硬度37～40Hs；产品的金相检测结果：球化率90％，珠光体97％，碳磷化物0.4％；化学成分：C3.42％、Si2.21％、Mn0.65％、P0.045％、S0.015％、Cu0.61％、RE0.016％、Sn0.06％、Mg0.046％及Fe余量；铸件经探伤检测无任何铸造缺陷，铸件的产品质量完全满足客户技术要求。
表1
实施例2、3、4工艺过程同实施例1，这里就不再阐述。
Claims (3)
1.电梯曳引轮铸造方法，其包括如下步骤：混砂、造型、制芯、涂料、合型、炉料熔炼、出铁球化与孕育处理、浇注、冷却、开箱、铸件清理、产品质量检验；其中，
铸型型腔为上下两层设计，上下层之间用一个坭芯分隔；在上型上对应每个铸型型腔设置排气孔，中间的坭芯设一个排气孔；
炉料的成分重量百分比为：生铁0～30％、回炉料40～60％、废钢60～10％；熔炼设备为感应电炉，熔炼温度1410～1520℃；
浇注时，铁液从直浇道经横浇道流入过滤器，过滤铁液中的杂质使铁液按层流方式再流入内浇道，分别通过热冒口进入铸件型腔；在热冒口对面设一块冷铁；浇注温度控制在1320～1350℃；
铸件的化学成分重量百分比为：C 3.0～3.5％、Si 2.0～3.0％、Mn0.2～0.8％、P＜0.07％、S＜0.025％、Cu 0.6～0.7％、RE 0.01～0.04％、Mg 0.02～0.065％、Sn 0.05-0.07％、余量Fe及不可避免杂质；
产品检验球化率大于85％、珠光体大于95％、碳磷化物小于0.4％、硬度均匀36～42Hs，并且硬度相差不超3Hs。
2.如权利要求1所述的电梯曳引轮铸造方法，其特征是，所述的球化剂的加入量为出铁量1.0～2.0％，球化剂是稀土镁硅铁，它的化学成分重量百分比：Mg 5.0～7.5％、RE 1.0～4％、Si 42～45％、Ca 1.0～3.0％、Fe为余量及其它杂质。
3.如权利要求1所述的电梯曳引轮铸造方法，其特征是，孕育处理为三次孕育：第一次孕育是将孕育剂放在球化剂及铁屑上面，孕育剂的加入量占铁水量0.2～0.5％硅铁孕育剂，然后进行出铁球化及搅拌扒渣处理；第二次进行孕育将0.2～0.5％的硅铁，放在铁液表面进行搅拌扒渣。使用的孕育剂粒度为5～10mm，其化学成分Si 72～75％、Al 0.4～1.5％、Ca 0.4～1.0％、余Fe；在浇注过程中采取硫氧孕育剂进行瞬时孕育即第三次孕育，硫氧孕育剂的粒度0.2～0.7mm，它的化学成分为：Si 70-76％、Al 0.75～1.25％、Ca 0.75～1.25％、Ce 1.5～2％、S 0.5～0.8％、O 0.3～0.5％、Fe为余量；加入量占铁水量0.04～0.15％。
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