CN102397993B - 空调压缩机曲轴生产工艺 - Google Patents
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Abstract
空调压缩机曲轴生产工艺,其步骤包括混砂,造型,熔炼和炉前处理,浇注,铸件清理及产品质量检验;造型设计过程中,曲轴模具的轴向方向垂直于分型面,曲轴模具在曲轴偏心处分型;造型起模后,形成曲轴型腔,曲轴型腔分别在相邻两砂型内;浇注采用底注式浇注方式,用过滤网对铁水进行过滤。本发明在满足曲轴铸件的技术要求的前提下,提高了生产效率,达到了节能减排的目的。
Description
技术领域
本发明涉及铸造领域,特别涉及一种空调压缩机曲轴生产工艺。
背景技术
曲轴是旋转式空调压缩机的关键部件,所以对其性能要求较高,一般选用球墨铸铁材料。该产品材料牌号为QT550-6,其机械性能要满足抗拉强度≥550Mpa,延伸率≥6%,硬度HRC 86~99;金相组织要求球化率≥80%,石墨大小5~7级,珠光体含量20~70%,碳化物≤1%;曲轴各部位不允许有任何铸造缺陷存在。
曲轴一般的生产工艺如图1a、图1b所示,在垂直挤压造型线上生产,曲轴模具1a沿轴向方向平行于分型面2a,曲轴型腔3a对称分布在相邻两砂型4a、5a内。
铁水从浇口杯6a进入,经横浇道7a、压边浇口8a通过冒口9a进入曲轴型腔3a,完成浇注过程。曲轴型腔一侧设排气片10a。
垂直挤压造型线,要求其型板占用率(铸件模具和浇注系统在型板上所占用面积与型板面积比值的百分率)小于60%,因此,采用一般工艺时,单件曲轴模具在型板上所占面积较大,所以单型生产曲轴数量较少,出品率较低,一般在45~55%之间;每型铁水重量较小,等重铁水浇注箱数较多,使浇注温度波动较大,影响产品质量稳定性;单型铁水重较小,砂铁比较大,型砂浪费较多,生产效率低。
发明内容
本发明的目的是提供一种空调压缩机曲轴生产工艺,以使生产出的曲轴铸件在能够满足上述要求条件下,达到提高生产效率,提高工艺出品率及节能减排的目的。
为达到上述目的,本发明采用的方案是:
空调压缩机曲轴生产工艺,其步骤包括混砂,造型,熔炼和炉前处理,浇注,铸件清理及产品质量检验;其中,造型设计过程中,曲轴模具的轴向方向垂直于分型面,曲轴模具在曲轴偏心处分型;造型起模后,形成曲轴型腔,曲轴型腔分别在相邻两砂型内;浇注采用底注式浇注方式,用过滤网对铁水进行过滤。
进一步,曲轴采用一体式圆柱形冒口对铸件进行补缩,相邻两列曲轴铸件用一个圆柱形冒口。
另外,本发明浇注采用底注式浇注方式,在直浇道底部安放过滤网。以此避免浇注时较大高度差造成冲砂和卷气等缺陷,达到过滤铁水和缓冲铁水流动的目的。
铁水从浇口杯进入,经直浇道和过滤网安放处后,进入两侧横浇道,然后通过圆柱形冒口和冒口颈进入曲轴型腔,完成浇注过程。这里选择圆柱形热冒口,是为获得较好的补缩效果提供较高的压力和温度。
本发明的有益效果是:
本发明在造型工艺设计上通过更改曲轴模具的分型面位置,曲轴模具的轴向方向垂直于分型面,曲轴模具在曲轴偏心处分型;减小单件模具分型面接触面积,增加了单箱模具放置数量,单箱模具放置数量由原来的16件/箱提高到36件/箱。从而提高了每箱铁水重量,由13.8Kg/箱提高到26.2Kg/箱,缩短了每包铁水浇注时间,减少了铁水浇注温度降低。提高了工艺出品率,由52%提高到55%,使铁砂比更合理,由1∶6.5提高到1∶4.4,提高了生产效率,由3600件/小时提高到6480件/小时。
采用本发明所述的曲轴垂直分型工艺后,生产出的曲轴铸件本体抗拉强度≥550Mpa,延伸率≥6%,硬度HRC 86~99;金相组织要求球化率≥80%,石墨大小5~7级,珠光体含量20~70%,碳化物≤1%。铸件各部位没有任何铸造缺陷存在,完全符合客户的技术要求。
附图说明
图1a、图1b为现有曲轴生产工艺的示意图;
图2为本发明曲轴生产工艺的示意图;
图3为图2的B-B剖视图。
具体实施方式
下面结合实施例和附图对本发明做进一步说明:
参见图2、图3,本发明的空调压缩机曲轴生产工艺,包括如下步骤:
1、混砂
按型砂配料比例(旧砂92-100%、新砂0-8%、膨润土0.5-2.5%和煤粉0-0.1%)分别加入旧砂、新砂、辅料干混10s-20s,粗加水湿混120S-150S,细加水混制15s-25s,检测合格后出砂,混碾时间为2~3分钟。型砂性能要求满足:紧实率33-43%,水分2.9-3.6%,透气性>100,湿压强度0.09-0.17Mpa,有效膨润土6.0-9.5%,含泥量9.0-15.0%,灼烧减量2.0-4.0%,挥发份1.0-3.0%。
2、造型和下过滤网
造型设计过程中,曲轴模具1的轴向方向垂直于分型面2,曲轴模具1在曲轴偏心处A分型;造型起模后,形成曲轴型腔3,曲轴型腔3分别在相邻两砂型4、5内;浇注采用底注式浇注方式,用过滤网对铁水进行过滤。曲轴采用一体式圆柱形冒口6对铸件进行补缩,相邻两列曲轴铸件用一个圆柱形冒口6。在直浇道7底部安放过滤网。
将模具安装在造型机上,输入型板和模具参数,设置造型和下芯机参数:射砂压力,射砂时间,压实压力,砂型厚度,并启用下芯模块,真空度等参数。打开模具预热,检查模具起模状态是否良好,检查过滤网是否完好和在落芯框中放置情况。配合造型机生产节拍,将过滤网放置在落芯框中。
3、熔炼和炉前处理
先配置炉料,炉料的组成重量百分比为:生铁20%、回炉料50%、废钢30%,依次序投入中频感应电炉中进行铁液熔炼,熔炼温度为1550℃,静置保温5~10分钟,让铁液中的杂质充分漂浮上来,用除渣剂覆盖后将炉渣扒到炉外,防止杂质留存在铁液中。接着铁水出炉进行常规的球化处理工序,在铁水出炉时随流孕育,并从处理好的铁水中取样浇注三角试块和光谱试块,以便现场检验铁水的球化孕育情况和化学成分。
4、浇注
浇注采用底注式浇注方式,处理好的铁水倒入浇注机内,铁水从浇口杯8进入,经直浇道7和过滤网9安放处后,进入两侧横浇道10,然后通过圆柱形冒口6和冒口颈进入曲轴型腔3,完成浇注过程。注意调节浇注速度以满足浇口杯充满状态,并定时检查随流状态。
5、铸件清理
对浇注好的铸件进行去除浇冒口、抛丸、打磨处理。
6、质量检测
检验不合格的产品做淘汰报废处理,合格的进入铸件合格品仓库暂存。
曲轴铸件的牌号是QT550-6,其机械性能检测结果:本体抗拉强度为590Mpa,延伸率为8%,硬度HRC 90~92;金相组织要求球化率≥80%,石墨大小5~7级,珠光体含量45~50%,碳化物≤1%。化学成分检测结果:C:3.59%,Si:2.52%,Mn:0.49%,S:0.018%,P:0.041%,Mg:0.043%,余Fe。
外观检测结果:没有任何铸造缺陷。铸件产品完全满足客户的技术条件要求。
Claims (3)
1.空调压缩机曲轴生产工艺,其步骤包括混砂,造型,熔炼和炉前处理,浇注,铸件清理及产品质量检验;其特征是:造型设计过程中,曲轴模具的轴向方向垂直于分型面,曲轴模具在曲轴偏心处分型;造型起模后,形成曲轴型腔,曲轴型腔分别在相邻两砂型内;浇注采用底注式浇注方式,用过滤网对铁水进行过滤。
2.如权利要求1所述的空调压缩机曲轴生产工艺,其特征是:曲轴采用一体式圆柱形冒口对铸件进行补缩,相邻两列曲轴铸件用一个圆柱形冒口。
3.如权利要求1所述的空调压缩机曲轴生产工艺,其特征是:浇注采用底注式浇注方式,在直浇道底部安放过滤网。
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