CN102836967B - 抱轴承箱体铸模及采用该抱轴承箱体铸模的铸造方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种抱轴承箱体铸模及采用该抱轴承箱体铸模的铸造方法。该抱轴承箱体铸模包括：具有水平的上合口面的上模、具有水平的下合口面的下模、铸芯及用于浇注钢水的浇注系统，上模和下模合模形成一与抱轴承箱体形状相同的型腔，且型腔对应抱轴承箱体的开口的部分位于下模中，上合口面与下合口面相对贴合形成分型面，分型面穿过型腔的水平中心线；在上模上、且在型腔对应抱轴承箱体的两个法兰位置分别设置有冒口。本发明提供的抱轴承箱体铸模及采用该抱轴承箱体铸模的铸造方法，大大提高了冒口的补缩效率，从而减少了缩孔、缩松等铸造缺陷，提高了铸造出的抱轴承箱体的质量，避免了裂纹产生。

Description

抱轴承箱体铸模及采用该抱轴承箱体铸模的铸造方法

技术领域

本发明涉及铸造工艺技术，尤其涉及一种抱轴承箱体铸模及采用该抱轴承箱体铸模的铸造方法。

背景技术

抱轴承箱是电力机车传动部分中的重要部件，其箱体机构包括一圆柱筒状的侧壁，以及设置在侧壁上的沿圆柱母线方向的开口，侧壁的两端分别固定设置有圆形法兰。抱轴承箱体的结构特点决定了其制造工艺为铸造。

图1是现有技术中抱轴承箱体的铸造工艺简图。图2是图1的侧视图。如图1和图2所示，现有技术中抱轴承箱的铸模包括上铸模和下铸模，上铸模和下铸模的铸造分型面11为抱轴承箱体的开口12所在平面，下铸模与下铸模合模后形成与抱轴承箱体的形状相同的铸造型腔，且铸造型腔中用于铸造出抱轴承箱体的侧壁13的部分都处于下铸模中，只有对应两端一小部分法兰14的部分铸造型腔处于上铸模中，且在上铸模的各热节部位均设置了冒口43。

现有技术中铸造抱轴承箱所使用的铸模的设计方案，方便了铸模的制作及后续的清理，但是，采用这样的铸模铸造出来的抱轴承箱体存在较多的缩孔、缩松等铸造缺陷，尤其是在侧壁13向法兰14过渡的位置(通过对产品进行磁粉探伤和超声波探伤得到证实)，这些铸造缺陷会使在这些位置很容易出现裂纹，而裂纹则会直接危害行车安全，因此，需要对抱轴承箱体的铸造工艺进行改进，以提高铸造出的抱轴承箱体的质量。

发明内容

本发明提供一种抱轴承箱体铸模及采用该抱轴承箱体铸模的铸造方法，用以解决现有技术中的缺陷，实现了减少抱轴承箱体的铸造缺陷，提高铸造质量的目的。

本发明提供一种抱轴承箱体铸模，包括：具有水平的上合口面的上模、具有水平的下合口面的下模、铸芯及设置于所述上模和下模中的用于浇注钢水的浇注系统，其特征在于，所述上模和所述下模合模形成一与抱轴承箱体形状相同的型腔，且所述型腔对应所述抱轴承箱体的开口的部分位于所述下模中，所述上合口面与所述下合口面相对贴合形成分型面，所述分型面穿过所述型腔的水平中心线；在所述上模上且在所述型腔对应所述抱轴承箱体的两个法兰位置分别设置有冒口。

本发明提供一种采用上述抱轴承箱体铸模的铸造方法，包括：

制作所述上模、下模及铸芯；

将所述下模的下合口面朝上水平放置，将铸芯放入所述下模中并将所述上模与所述下模合模；

向浇注系统内浇注钢水；

开模并切割掉所述冒口。

本发明提供一种由如上所述的铸造方法制造出的抱轴承箱体，包括圆柱筒状的侧壁和分别固定设置在所述侧壁两端的圆形法兰，所述侧壁上沿所述侧壁的轴心线方向形成一开口。

本发明提供的抱轴承箱体铸模及采用该抱轴承箱体铸模的铸造方法，通过合理设置分型面的位置、开模方向及冒口，使得冒口能够发挥良好的补缩作用，从而大大减少了缩孔、缩松等铸造缺陷，提高了铸造出的抱轴承箱体的质量，避免了抱轴承箱体过早出现裂纹，也进一步为行车安全提供了保障。

附图说明

图1是现有技术中抱轴承箱体的铸造工艺简图。

图2是图1的侧视图。

图3是本发明抱轴承箱体铸模实施例中抱轴承箱体的铸造工艺简图。

图4是上述实施例中上模的结构图。

图5是上述实施例中下模的结构图。

图6是本发明采用上述实施例中的抱轴承箱体铸模的铸造方法的流程图。

附图标记：

11-铸造分型面；    12-开口；        13-侧壁；

14-法兰；          41-上合口面；    51-下合口面；

42-浇注系统；      31-分型面；      54-下型腔；

43-冒口；          44-上型腔；      601～604-步骤；

15-侧壁的轴心线；  21-外冷铁；      22-内冷铁棒。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例进一步说明本发明实施例的技术方案。

图3是本发明抱轴承箱体铸模实施例中抱轴承箱体的铸造工艺简图。图4是上述实施例中上模的结构图。图5是上述实施例中下模的结构图。请参照图3、图4和图5，本实施例提供的抱轴承箱体铸模包括：具有水平的上合口面41的上模、具有水平的下合口面51的下模、铸芯及设置于上模和下模中的用于浇注钢水的浇注系统42，上模和下模合模形成一与抱轴承箱体形状相同的型腔，且型腔对应抱轴承箱体的开口12的部分位于下模中，上合口面41与下合口面51相对贴合形成分型面31，分型面31穿过型腔的水平中心线；在上模上且在型腔对应抱轴承箱体的两个法兰位14的位置分别设置有冒口43。

在铸造工艺中，在制作上模和下模时，需要对应抱轴承箱体来确定分型面31的位置和上模、下模的内部的结构(即上型腔44和下型腔54的形状)，在本实施例中，是将侧壁的轴心线15(如图1所示)所在平面作为分型面31，以分型面31为界将抱轴承箱体分为上、下两部分，上半部分包括截面为半圆形的侧壁13和设置在侧壁两端半圆形的法兰14，另一下半部包括侧壁13、设置在侧壁上的开口12及设置在侧壁两端半圆形的法兰14，上模中的上型腔44则对应上半部分的轮廓来设置，下模中的下型腔54则对应下半部分的轮廓来设置，以使上模和下模合模后，上型腔44和下型腔54形成与抱轴承箱体的形状相同的型腔，而抱轴承箱的侧壁的轴心线15即为型腔的水平中心线；对应地，冒口43应设置在上模中，可以对应两个法兰的位置设置，具体尺寸可以根据浇注钢水的成分及其它环境条件来计算得出，以提供必要的有效补缩长度；浇注系统42可以按照本领域的惯用方式设置于上模和下模中，其中，内浇口可以对应两端的法兰14的位置设置在上模中。

本实施例提供的抱轴承箱体铸模，通过合理设定分型面31的位置、分型方向及冒口43的位置，有效提高了冒口43的补缩效率，从而避免了缩孔、缩松等铸造缺陷的产生，提高了最终铸造成的抱轴承箱体的质量；此外，还能节约浇注钢水，在提高工艺出品率的同时进一步降低抱轴承箱的制造成本。

在上述实施例中，如图4和图5所示，下合口面51上嵌设有外冷铁21；上合口面41上垂直嵌设有多个内冷铁棒22。具体地，可以在下合口面51上的热节处分布4个片状外冷铁21，内冷铁棒22可以为7根，可以按照图5所示的位置垂直嵌设在上模中；本实施例中采用1450×850(mm)的砂箱制造上模和下模，对应地，外冷铁21的尺寸可以为170×80×45(mm)，内冷铁棒22的尺寸可以为Φ20×200(mm)。外冷铁21及内冷铁棒22的设置可以增加铸模内的纵向温度梯度，从而增加冒口43的有效补缩距离，进一步减少缩孔、缩松等铸造缺陷的产生，提高最终抱轴承箱体的质量，减少裂纹。

在上述实施例中，冒口43为保温冒口，即在制作冒口时加入保温材料，以降低其内部的钢水的冷却速度，提高冒口的补缩能力(采用保温冒口能使冒口的补缩能力提高20％～30％)。在本实施例中可以采用主要成分为ZG25Mn的浇注钢水，对应地，可以将对应带有较大的加强筋的法兰14一端的冒口43的尺寸设置成：340×100×180(mm)，另一个冒口43的尺寸可以设置为：340×90×200(mm)，就能使冒口43起到良好的补缩作用，还不会造成材料的浪费，更有不会妨碍铸造现场其它工装的安装使用。

在上述实施例中，铸芯上设置有用于提高局部冷却速度的铸芯外冷铁和铸芯冷铁棒。铸芯可以采用树脂砂制作，为了下芯方便，可以设置将一个铸芯分成多个小铸芯来分别制作，且在铸芯上的热节部位加设内冷铁，以进一步增加温度梯度，提高冷却速度，避免缩孔和缩松的产生。

图6是本发明采用上述实施例中的抱轴承箱体铸模的铸造方法的流程图。请参照图6，本发明另一实施例提供一种采用上述抱轴承箱体铸模的铸造方法，包括：

步骤601、制作上模、下模及铸芯；即根据抱轴承箱体的形状和尺寸制作出上述实施例中的上模、下模及铸芯，具体可以将工装模样放入1450×850(mm)的砂箱造模，同时利用树脂砂造出相应的铸芯。

步骤602、将下模的下合口面51朝上水平放置，将铸芯放入下模中并将上模与下模合模。

步骤603、向浇注系统42内浇注钢水，即在检查并确认上模和下模合模良好后，向浇注浇注系统42的浇口杯内注入浇注钢水，最好将浇注温度控制在1580℃以下。

步骤604、开模并切割掉冒口43；最优地，在浇注完成5个小时以后打开上模，切割掉冒口43及飞边毛刺，便得到了抱轴承箱体的初成品。当然，之后还可以通过抛丸打磨、热处理等其它环节对其进行进一步加工。

可见，本实施例的采用该抱轴承箱体铸模的铸造方法，通过采用上述实施例的抱轴承箱体铸模，可以提高冒口的补缩效率，避免缩孔、缩松等铸造缺陷的产生，从而避免过早产生裂纹，能够保证铸造出的抱轴承箱体的质量，从而保障列车的行车安全。

本发明另一实施例提供一种由权利要求5所述的铸造方法制造出的抱轴承箱体，请参照图1，包括圆柱筒状的侧壁13和分别固定设置在侧壁13两端的圆形法兰14，侧壁13上沿侧壁的轴心线15方向形成一开口，本实施例中的抱轴承箱体中的缩孔、缩松等铸造缺陷大大减少，避免了裂纹的过早产生，具有较长的使用寿命。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (4)

1.一种抱轴承箱体铸模，包括：具有水平的上合口面的上模、具有水平的下合口面的下模、铸芯及设置于所述上模和所述下模中的用于浇注钢水的浇注系统，其特征在于，所述上模和所述下模合模形成一与抱轴承箱体形状相同的型腔，且所述型腔对应所述抱轴承箱体的开口的部分位于所述下模中，所述上合口面与所述下合口面相对贴合形成分型面，所述分型面穿过所述型腔的水平中心线；在所述上模上且在所述型腔对应所述抱轴承箱体的两个法兰位置分别设置有冒口；

所述下合口面上嵌设有外冷铁；所述上合口面上垂直嵌设有多个内冷铁棒。

2.根据权利要求1所述的抱轴承箱体铸模，其特征在于，所述冒口为保温冒口。

3.根据权利要求1所述的抱轴承箱体铸模，其特征在于，所述铸芯上设置有用于提高局部冷却速度的铸芯外冷铁和铸芯冷铁棒。

4.一种采用权利要求1至3任一所述的抱轴承箱体铸模的铸造方法，其特征在于，包括：

制作所述上模、下模及铸芯；

将所述下模的下合口面朝上水平放置，将所述铸芯放入所述下模中并将所述上模与所述下模合模；

向浇注系统内浇注钢水；

开模并切割掉所述冒口。