CN103212667A - 应用v法工艺铸造变速箱壳体的生产工艺及v法模具 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种应用V法工艺铸造变速箱壳体的生产工艺及V法模具，其属于装载机的一种零部件。它解决了现有技术中三箱造型制作变速箱壳体，造型、合箱及分型面的打磨消耗时间长，分型面的错箱概率大，工人劳动强度高、铸件成品率较低的缺陷。其主要包括上模型、下模型，上模型内设有凸出部A，凸出部A的表面覆盖一层上型塑料面膜，上砂箱的顶部与上型塑料面膜之间设有上箱干砂，上箱干砂上设有一层上型塑料背膜；下模型设有凸出部B和凹陷部，凸出部B和凹陷部的表面覆盖一层下型塑料面膜，下砂箱的顶部与下型塑料面膜之间设有下箱干砂，下箱干砂上设有一层下型塑料背膜。本发明主要用于变速箱壳体的V法铸造。
Description
技术领域
本发明属于装载机的一种零部件，具体地说，尤其涉及一种应用V法工艺铸造变速箱壳体的生产工艺及V法模具。
背景技术
目前国内多采用树脂砂或粘土砂生产装载机的变速箱壳体，其采用的模型为三箱或者四箱。三箱造型的基本特征是：中箱的上、下两面均为分型面，都需要制作光滑、平整，中箱的高度应与中箱中模型的高度相近，必须采用分模。三箱造型、合箱时间较长，变速箱壳体分型面的打磨也需较长时间，且由于多一个分型，分型面的错箱概率较大。而且三箱造型需要设置一个较大的活块，造型时需要工人抬到模型上进行安放，工人劳动强度高，造型消耗时间长。此外采用树脂砂或者粘土砂工艺，铸件表面质量差，铸件成品率低，砂眼气孔等缺陷严重。
V法造型是一种真空密封造型方法，它利用塑料薄膜密封砂箱，通过真空泵抽出砂型内的空气，依靠铸型内外的压力差使干砂紧实，以形成所需型腔的绿色铸造工艺。由于V法具有铸件外观质量好、减少环境污染、改善车间工作环境等优点，其在近几年得到迅速的发展；但是V法铸造工艺只适用于结构简单、两箱造型的铸件，并且受到面膜的延伸能力的限制，在覆膜时，其拐角部位等容易损坏。
发明内容
为了解决现有技术中三箱造型制作变速箱壳体，造型、合箱及分型面的打磨消耗时间长，分型面的错箱概率大，工人劳动强度高、铸件成品率较低的缺陷，本发明提供了一种应用V法工艺铸造变速箱壳体的生产工艺及V法模具。
本发明是通过以下技术方案实现的：
一种应用V法工艺铸造变速箱壳体的生产工艺，包括以下步骤：
（一）模具为公司自主研发的一种铝合金V法模具；
（二）采用呋喃树脂制造的砂芯，砂芯形状为公司自主研发的空心砂芯；
（三）采用干硅砂V法铸造工艺，造型时，负压控制在0.043-0.053Mpa；
（四）覆膜方式采用先将面膜加热到高亮，然后用与零件形状规则的泡沫样板对模具拐角部位的面膜进行按压，使其紧贴到模具上，之后抽真空，使面膜在真空的作用下吸附到模具上；
（五）采用薄壁钢管制造的直浇道，细薄壁钢管作为排气管；
（六）采用封闭式浇注系统，浇注时负压控制在0.05-0.06MPa，浇注温度掌握在1400-1490℃；浇注后负压调整为0.03-0.04Mpa，并保持负压10-15分钟后再停止负压；
（七）浇注材料采用微合金化高强度灰铸铁。
一种应用V法工艺铸造变速箱壳体的生产工艺的V法模具，包括上模型、下模型、上砂箱和下砂箱，上砂箱和下砂箱内分别设有上箱负压室和下箱负压室，上箱负压室与上砂箱之间以及下箱负压室与下砂箱之间均设有过滤筛网，上箱负压室和下箱负压室上分别与抽气管连通，上模型位于上砂箱的底部，上模型内设有直浇道，下模型位于下砂箱的底部，上模型和下模型分别设有若干通气孔和排气管；上模型设有凸出部A，凸出部A与直浇道连接，凸出部A与直浇道位于上砂箱内，所述凸出部A的表面覆盖一层上型塑料面膜，上砂箱的顶部与上型塑料面膜之间设有上箱干砂，上箱干砂上设有一层上型塑料背膜；下模型设有凸出部B和凹陷部，凸出部B和凹陷部的表面覆盖一层下型塑料面膜，下砂箱的顶部与下型塑料面膜之间设有下箱干砂，下箱干砂上设有一层下型塑料背膜。
所述上型塑料面膜临近上箱干砂的表面上以及下型塑料面膜临近下箱干砂的表面上均覆盖有醇基涂料的涂料层；所述上型塑料面膜和下型塑料面膜的厚度为0.2mm，上型塑料背膜和下型塑料背膜的厚度为0.04-0.06mm。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
将传统的三箱造型改为两箱造型，通过上模型增加凸出部A，下模型增加凸出部B和凹陷部，使两箱造型适用于V法铸造变速箱壳体，大大减少了造型及打磨分型面的时间，防止了错箱状况的产生；
采用空壳分体砂箱，将传统砂芯改为空心砂芯，将原来的十块实心砂芯改为用砂型粘结剂粘合而成的三块整体空心砂箱，节省了材料的同时降低了工人的劳动强度；空心砂芯可以减少因呋喃树脂燃烧产生的气体量，且空心砂芯更容易使气体排出，减少铸件的气孔缺陷；因为空心砂芯是整体粘结砂芯，更容易保证铸件尺寸，避免了因多块砂芯组合造成的较大尺寸偏差，大大降低了铸件的报废率；
干硅砂V法铸造铸造变速箱壳体，型砂中不需添加水、粘土及其他附着物，既节约了成本，又有效的避免了铸件产生气孔的现象；
V法铸造采用负压造型、真空铸造，将铸件中的化学气体抽出，保证了铸件的品质；
V法模具在进行覆膜时，用与零件形状规则的泡沫样板，按压上型塑料面膜和下型塑料面膜至拐角等不易覆膜的地方，然后再开始负压，可以提高上型塑料面膜和下型塑料面膜的综合延伸能力，防止其损坏漏气；
V法铸造采用自动化造型，减少了工人操作的随意性，降低了工人的劳动强度，保证了铸件尺寸的精确度，提高了铸件质量；
V法铸造绿色环保，大大改善了工人的生产环境，保障了工人的身心健康。
附图说明
图1为上砂箱和上模型配合的结构示意图；
图2为下砂箱和下模型配合的结构示意图；
图3为上砂箱和下砂箱配合的结构示意图；
图4为图1中A部分的结构示意图；
图5为图1中B部分的结构示意图；
图6为本发明浇注状态的结构示意图。
在图中，1、上砂箱；2、直浇道；3、上型塑料背膜；4、上型塑料面膜；5、凸出部A；6、上模型；7、上箱干砂；8、上箱负压室；9、抽气管；10、排气管；11、下砂箱；12、凸出部B；13、下型塑料背膜；14、下型塑料面膜；15、下模型；16、凹陷部；17、下箱干砂；18、下箱负压室；19、过滤筛网；20、涂料层；21、空心砂芯。
具体实施方式；
下面结合附图对本发明作进一步说明：
一种应用V法工艺铸造变速箱壳体的V法模具，包括上模型6、下模型15、上砂箱1和下砂箱11，上砂箱1和下砂箱11内分别设有上箱负压室8和下箱负压室18，上箱负压室8与上砂箱1之间以及下箱负压室18与下砂箱11之间均设有过滤筛网19，上箱负压室8和下箱负压室18上分别与抽气管9连通，上模型6位于上砂箱1的底部，上模型6内设有直浇道2，下模型15位于下砂箱11的底部，上模型6和下模型15分别设有若干通气孔和排气管10；上模型6设有凸出部A5，凸出部A5与直浇道2连接，凸出部A5与直浇道2位于上砂箱1内，所述凸出部A5的表面覆盖一层上型塑料面膜4，上砂箱1的顶部与上型塑料面膜4之间设有上箱干砂7，上箱干砂7上设有一层上型塑料背膜3；下模型15设有凸出部B12和凹陷部16，凸出部B12和凹陷部16的表面覆盖一层下型塑料面膜14，下砂箱11的顶部与下型塑料面膜14之间设有下箱干砂17，下箱干砂17上设有一层下型塑料背膜13；所述上型塑料面膜4临近上箱干砂7的表面上以及下型塑料面膜14临近下箱干砂17的表面上均覆盖有醇基涂料的涂料层20；所述上型塑料面膜4和下型塑料面膜14的厚度为0.2mm，上型塑料背膜3和下型塑料背膜13的厚度为0.04-0.06mm。
一种应用V法工艺铸造变速箱壳体的生产工艺，
（一）模具为公司自主研发的一种铝合金V法模具；
（二）采用呋喃树脂制造的砂芯，砂芯形状为公司自主研发的空心砂芯21；
（三）采用干硅砂V法铸造工艺，造型时，负压控制在0.043-0.053Mpa；
（四）覆膜方式采用先将面膜加热到高亮，然后用与零件形状规则的泡沫样板对模具拐角部位的面膜进行按压，使其紧贴到模具上，之后抽真空，使面膜在真空的作用下吸附到模具上；
（五）采用薄壁钢管制造的直浇道2，将直接为10mm的细薄壁钢管作为排气管10；
（六）采用封闭式浇注系统，浇注时负压控制在0.05-0.06MPa，浇注温度掌握在1400-1490℃；浇注后负压调整为0.03-0.04Mpa，并保持负压10-15分钟后再停止负压；
（七）浇注材料采用微合金化高强度灰铸铁。
V法工艺铸造变速箱壳体的生产工艺步骤如下：
1、V法模具的覆膜：排气管10与真空泵连接，上模型6和下模型15上分别覆盖上型塑料面膜4和下型塑料面膜14，由于凸出部A5、凸出部B12和凹陷部16的垂直度较大，直接对排气管10抽真空、负压覆膜，容易导致覆膜损坏、漏气；所以在覆膜时，将上型塑料面膜4和下型塑料面膜14加热到高亮时，然后用与零件形状规则的泡沫样板分别对上模型6和下模型15的拐角部位的上型塑料面膜4和下型塑料面膜14进行按压，使其分别紧贴到上模型6和下模型15上，然后打开真空泵，上型塑料面膜4和下型塑料面膜14在真空的作用下分别吸附到上模型6和下模型15，完成覆膜，负压控制在0.043-0.053Mpa；
2、对上型塑料面膜4和下型塑料面膜14喷射涂料层20，喷射压力不低于0.4MPa，然后将涂料层20进行烘干后，上型塑料面膜4和下型塑料面膜14上分别放置上砂箱1和下砂箱11，将直接为10mm的细薄壁钢管作为排气管10安装在上模型6的冒口上，在上箱干砂7和下砂箱17上分别覆盖上型塑料背膜3和下型塑料背膜13，用真空泵对抽气管9抽真空、进行负压覆膜，负压控制在0.043-0.053Mpa；
3、保持对上砂箱1和下砂箱11抽真空，而释放对上模型6和下模型15施加的真空负压，使得上模型6与上型塑料面膜4及下模型15与下型塑料面膜14分离；
4、在下砂箱11内放置空心砂芯21后，将上砂箱1和下砂箱11合箱，并进行浇注，浇注材料采用微合金化高强度灰铸铁，浇注温度掌握在1400-1490℃，浇注时负压控制在0.05-0.06MPa；
5、浇注完毕后，将负压调整到0.03-0.04MPa,并保持负压10-20分钟后再停止负压，可以减少金属液被抽到分型面等位置，减少铸件缺料、飞边毛刺等缺陷。
Claims (4)
1.一种应用V法工艺铸造变速箱壳体的生产工艺，其特征在于：
（一）模具为公司自主研发的一种铝合金V法模具；
（二）采用呋喃树脂制造的砂芯，砂芯形状为公司自主研发的空心砂芯（21）；
（三）采用干硅砂V法铸造工艺，造型时，负压控制在0.043-0.053Mpa；
（四）覆膜方式采用先将面膜加热到高亮，然后用与零件形状规则的泡沫样板对模具拐角部位的面膜进行按压，使其紧贴到模具上，之后抽真空，使面膜在真空的作用下吸附到模具上；
（五）采用薄壁钢管制造的直浇道（2），细薄壁钢管作为排气管（10）；
（六）采用封闭式浇注系统，浇注时负压控制在0.05-0.06MPa，浇注温度掌握在1400-1490℃；浇注后负压调整为0.03-0.04Mpa，并保持负压10-15分钟后再停止负压；
（七）浇注材料采用微合金化高强度灰铸铁。
2.一种应用V法工艺铸造变速箱壳体的V法模具，包括上模型（6）、下模型（15）、上砂箱（1）和下砂箱（11），上砂箱（1）和下砂箱（11）内分别设有上箱负压室（8）和下箱负压室（18），上箱负压室（8）与上砂箱（1）之间以及下箱负压室（18）与下砂箱（11）之间均设有过滤筛网（19），上箱负压室（8）和下箱负压室（18）上分别与抽气管（9）连通，上模型（6）位于上砂箱（1）的底部，上模型（6）内设有直浇道（2），下模型（15）位于下砂箱（11）的底部，上模型（6）和下模型（15）分别设有若干通气孔和排气管（10）；其特征在于：上模型（6）设有凸出部A（5），凸出部A（5）与直浇道（2）连接，凸出部A（5）与直浇道（2）位于上砂箱（1）内，所述凸出部A（5）的表面覆盖一层上型塑料面膜（4），上砂箱（1）的顶部与上型塑料面膜（4）之间设有上箱干砂（7），上箱干砂（7）上设有一层上型塑料背膜（3）；下模型（15）设有凸出部B（12）和凹陷部（16），凸出部B（12）和凹陷部（16）的表面覆盖一层下型塑料面膜（14），下砂箱（11）的顶部与下型塑料面膜（14）之间设有下箱干砂（17），下箱干砂（17）上设有一层下型塑料背膜（13）。
3.根据权利要求2所述的应用V法工艺铸造变速箱壳体的V法模具，其特征在于：所述上型塑料面膜（4）临近上箱干砂（7）的表面上以及下型塑料面膜（14）临近下箱干砂（17）的表面上均覆盖有醇基涂料的涂料层（20）。
4.根据权利要求2或3所述的应用V法工艺铸造变速箱壳体的V法模具，其特征在于：所述上型塑料面膜（4）和下型塑料面膜（14）的厚度为0.2mm，上型塑料背膜（3）和下型塑料背膜（13）的厚度为0.04-0.06mm。
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