CN103273006B - 一种铁型覆砂铸造制动蹄的工装装置及生产方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种铁型覆砂铸造制动蹄的工装装置及生产方法，它属于铁型覆砂铸造领域。本发明包括下铸件和浇注系统，下铸件和浇注系统均设在型板上，还包括上铸件、整体铸件、连接板、泥芯和内浇口，下铸件和上铸件均与连接板连接成一个整体铸件，泥芯设置在铁型内，泥芯用于形成整体铸件的内腔、浇口窝和横浇道下部，内浇口设置在内浇道内，该内浇口一端与横浇道连接，另一端与整体铸件连接。本发明下铸件和上铸件连成一圆环，形成整体铸件，整体铸件内腔用泥芯形成，以及一种操作简单、高效的铁型覆砂铸造制动蹄的工装装置的生产方法，提高了铸件成品率，提高了生产效率，生产出制动蹄的铸件表面光洁、尺寸准确。

Description

一种铁型覆砂铸造制动蹄的工装装置及生产方法

技术领域

本发明涉及一种铸造工装装置及生产方法，尤其是一种铁型覆砂铸造制动蹄的工装装置及生产方法，它属于铁型覆砂铸造领域。

背景技术

铁型覆砂铸造属特种铸造之一，随着我国汽车工业的发展，应用越来越广，现在的技术是采用湿型砂铸造，采用一型二件的方式，工艺出品率为60～70%，生产成本高，生产效率低，成型的铸件表面质量不光洁，不能满足现有的技术需求。

中国专利号CN201110190494.0公开了一种名称为“一种湿型砂真空密封造型的精密铸造工艺”的发明专利。该专利用湿型砂做造型材料，通过泡沫材料的有效使用减少砂芯的数量，虽然减少砂芯数量和重量的目的，简化了生产工艺，节约了成本，铸造出的铸件表面光洁，但是工艺出品率不高，生产效率低，不能满足现有的技术需求。

中国专利号CN201110304692.5公开了一种名称为“铁型覆砂铸造汽缸体的生产方法”的发明专利。该专利生产方法包括造型，砂芯后装芯、合箱、浇注、开箱的工艺步骤，虽然出品率比砂型铸造有所提高，工艺流程简单，铁型铸造工艺按照一型一件进行设计，生产效率低。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，克服现有技术存在的缺陷，而提供一种结构设计合理，生产成本低，生产效率高，提高了铸件的成品率，形成了表面光洁、尺寸准确的制动蹄铸件，以及一种操作简单、高效的铁型覆砂铸造制动蹄的工装装置的生产方法。

本发明解决上述问题所采用的技术方案是：一种铁型覆砂铸造制动蹄的工装装置，包括浇注系统、铁型、型板、定位销和底座，浇注系统包括至少一个直浇道，二个横浇道和四个内浇道，铁型包括上铁型和下铁型，型板包括上型板和下型板，该上型板和下型板上均设有定位销，上型板和下型板分别安装在上下底座上，其特征在于：还包括组合铸件模型、泥芯和内浇口，所述组合铸件模型是由两个铸件模型与连接板模型连接而成，组合铸件模型和浇注系统均设在型板上，该组合铸件模型为两个，两个铸件模型包括上模型和下模型，泥芯设置在铁型内，泥芯用于形成组合铸件模型的内腔、浇口窝和横浇道下部，内浇口设置在内浇道内，该内浇口一端与横浇道连接，另一端与组合铸件模型连接。

以上结构的效果：浇注系统保证金属液体平稳的充满型腔，内浇口的结构避免制动蹄因敲打内浇口而造成的铸件缺损现象，提高了铸件成品率，使制动蹄工作面材质均匀，下铸件和上铸件连成一圆环，形成一个整体铸件，整体铸件内腔用泥芯形成，按一型两件的布置方式，将下铸件、上铸件与连接板切断，就得到下铸件和上铸件，提高了生产效率。

本发明所述的泥芯在合箱时设在铁型的型腔内，且该泥芯为中空结构；中空结构节约了材料，减少了整个装置的成本。

本发明所述的浇注系统位于两个组合铸件模型之间，内浇道与组合铸件模型连接；制动蹄没有因敲打内浇口而造成的铸件缺肉现象，提高了铸件成品率，制动蹄工作面材质均匀。

本发明所述的直浇道为一个，横浇道为二个，内浇道为四个；为了保证此铁型覆砂铸造达到所需的要求。

本发明所述的定位销为四个，四个定位销分别设在型板上；四个定位销用于定位和导向。

本发明还提供了一种铁型覆砂铸造制动蹄的工装装置的生产方法，采用之前所述的铁型覆砂铸造制动蹄的工装装置，其特征在于：步骤如下

第一步：造型，在专用的双工位造型机上进行，把工装装置安装在造型机工作台上，上铁型合在上制模模型上，下铁型合在下制模模型上，工作台上升，与射砂板压紧，通过造型机向铁型上的射砂孔射砂，然后让工作台下降，让铁型合在型板上等待固化2-3min，通过造型机的起模功能把铁型与模型分开；

第二步：合箱，将铁型翻转，检查铁型内表面的覆砂质量，将下铁型的型腔向上，清理好浮砂，在铁型四个角垫厚度为0.8mm的纸片，在横浇道上放过滤网，把泥芯放置在铁型型腔内，扣好箱卡，上置浇口杯，准备浇注；

第三步：浇注前，把铁水的化学成份调到C=3.75-3.95%，Si=2.0-2.2%，Mn=0.7-0.9%，P≤0.04%，S≤0.02%，Mg=0.03-0.05%，Re=0.02-0.04%，铁水的浇注温度控制在1380℃-1420℃，浇注时间在9-11s；

第四步：开箱，浇注后，等待10min，先用扳手卸去箱卡，在开箱机上开箱，刚开箱时铸件呈暗红色，温度约600℃，然后冷却到室温，相当于铸件正在正火，使铸件的基体组织达到QT600-3；

第五步：出铸件，翻转铁型，铸件就从下铁型上落入铸件的料斗里，等料斗里的铸件盛满后，搬到清理处；

第六步：分离铸件，除去浇注系统，切断铸件之间的连接板并清理干净，得到所需铸件。

本发明与现有技术相比具有以下优点和效果：铸件模型连成一圆环，形成组合铸件模型，组合铸件模型内腔用泥芯形成，按一型两件的布置方式设计，出铸件后，将下铸件、上铸件与连接板切断，就得到四个下铸件和四个上铸件；2、内浇口开在非工作面上，铁水从两个制动蹄的端头进入，制动蹄没有因敲打内浇口而造成的铸件缺损现象，提高了铸件成品率，制动蹄工作面组织一致，材质均匀；3、采用一型两件的方法，提高了生产效率，工艺出品率大于95%；4、采用铁型覆砂铸造工艺生产出制动蹄的铸件表面光洁、尺寸准确、内部组织致密、球化率及球化等级与砂型铸造相比均有所提高，经济效益显著。

附图说明

图1为本发明整体主视结构示意图。

图2为本发明整体俯视结构示意图。

图3本发明中的铸件模型的主视结构示意图。

图4本发明中的组合铸件模型的主视结构示意图。

图5本发明中的泥芯的主视结构示意图。

图6本发明中的泥芯的俯视结构示意图。

图7本发明中的上铁型和下铁型合箱的主视结构示意图。

图8本发明中的上铁型和下铁型合箱的侧视结构示意图。

图9本发明中的上铁型和下铁型合箱去除上铁型的结构示意图。

图中：铸件模型1，组合铸件模型2，连接板模型3，泥芯4，浇注系统5，铁型6，型板7，底座8，定位销9，箱扣10，跑边11，气针12，制动蹄端头13，造型机工作台14，上模型15，下模型16，浇口杯17，中空结构41，直浇道51，横浇道52，内浇道53，内浇口531，浇口窝54，横浇道下部55，上铁型61，下铁型62，吊轴63，上型板71，下型板72，铁型型腔73，泥芯头74，内腔75。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步描述。

参见图1～图9，本发明主要包括铸件模型1，组合铸件模型2，连接板模型3，泥芯4，浇注系统5，铁型6，型板7，底座8，定位销9，箱扣10。

组合铸件模型2安装在型板7上，组合铸件模型2是由两个铸件模型1与连接板模型3连接而成，泥芯4上连接有泥芯头74，泥芯4放置在铁型型腔73内，泥芯4用于形成组合铸件模型2的内腔75、浇口窝54和横浇道下部55，内浇口531设置在内浇道53内，内浇口531一端与横浇道52连接，另一端与组合铸件模型2连接。

浇注系统5也安装在型板7上，浇注系统5位于两个组合铸件模型2之间，浇注系统5由直浇道51、横浇道52和内浇道53组成，直浇道51、横浇道52和内浇道53的个数分别为一个、二个和四个，浇口杯17位于直浇道51的顶部，引导金属液流进入型腔，浇口杯17可以减缓金属液流的冲击，使得进入直浇道51的液流平缓，同时浇口杯17也起补缩作用，浇口窝54和横浇道下部55在泥芯4上成型，泥芯4用射芯机制成，合箱时，将泥芯4放入铁型型腔73内，泥芯4为中空结构41。

铁型6包括上铁型61和下铁型62，铁型6的前后，安装有吊轴63，左右两侧连接有跑边11，上铁型61和下铁型62上连接有箱扣10。

型板7包括上型板71和下型板72，上型板71和下型板72分别安装在上下底座8上，型板7用电加热，上型板71和下型板72都安装有定位销9。

定位销9为八个，四个定位销设在上型板上，四个定位销设在下型板上，八个定位销9分别安装在型板7的横向和纵向的两端，定位销9用于定位和导向作用，气针12与下侧的铸件模型1连接，气针12下有螺纹，便于安装在下侧的铸件模型1上。

底座8用钢板焊接成，底板上平面安装型板7，底座8与型板7之间用螺丝连接，底座8的底面焊有四块板，板上开有槽口，通过螺丝固定在造型机工作台14上。

箱扣10的中间是空的，上端安装有梯形螺杆，中间的孔套在铁型6上，梯形螺杆向下旋，梯形螺杆压紧铁型6前后的吊轴63，把上铁型61和下铁型62压紧。

组合铸件模型2是根据制动蹄铸件尺寸按一定缩尺放大制造的铁模，通过铸件模型1连成一圆环，中间用宽26mm，厚度为10mm的连接板模型3连接形成，铸件模型1用水平分型为上模型15和下模型16，按一型两件的布置方式分别安装在上型板71和下型板72上，即上模型15装在上型板71上，下模型16装在下型板72上。

铁水从两个制动蹄端头13进入，内浇口531开在非加工面上，制动蹄没有因敲打内浇口531而造成的铸件缺损现象，提高了铸件成品率，制动蹄工作面材质均匀。

浇注系统5的分型面与铸件的分型面不在一个平面上，因此浇口窝54和横浇道下部55在泥芯4上成型，组合铸件模型2中的泥芯4用热芯盒射砂成型，并且在烘箱里，温度200度，烘2.5h，以减少浇注时的发气量。

型板7的长宽尺寸为795mm×500mm，根据不同布置可以调整，厚度为60mm，在型板7上，开设排气槽。

铁型型腔73比模具形腔大10mm，型腔部分用来覆覆膜砂，铁型6背面用厚度为20mm的加强筋相连，在铁型6的上平面上开有ф28的通孔，数量为20个，铁型6的厚度为80mm，铁型6覆覆膜砂前，要先加热到260℃，覆砂时，造型机里的砂在高压气流运动下，将覆膜砂冲入铁型型腔73，覆膜砂在260℃的模具和铁型6作用下固化,铁型6的前后，装有吊轴63,左右两侧做出跑边11，跑边11的厚度为30mm，长度为800mm，可以在边辊架上滑动。

本实施例中的型板7采用灰铁HT200材质，铁型6采用灰铁HT200材质，气针12采用45号钢材。

本发明一种铁型覆砂铸造制动蹄的工装装置的生产方法为：第一步：造型，在专用的双工位造型机上进行，把工装装置安装装在造型机工作台14上，上铁型61合在上制模模型上，下铁型62合在下制模模型上，工作台上升，与射砂板压紧，通过造型机向铁型6上的射砂孔射砂，然后让工作台下降，让铁型6合在模型上等待固化3min，通过造型机的起模功能把铁型6与模型分开。

第二步：合箱，将铁型6翻转，检查铁型6内表面的覆砂质量，将下铁型62的型腔向上，清理好浮砂，在铁型6四个角垫厚度为0.8mm的纸片，在横浇道52上放过滤网，把泥芯4放置在铁型型腔73内，把上铁型61合上，扣好箱卡，上置浇口杯，准备浇注。

第三步：浇注前，把铁水的化学成份调到C=3.8%，Si=2.1%，Mn=0.8%，P=0.04%，S=0.02%，Mg=0.04%，Re=0.03%，铁水的浇注温度控制在1420℃，浇注时间在10s。

第四步：开箱，浇注后，等待10min，先用扳手卸去箱卡，在开箱机上开箱，刚开箱时铸件呈暗红色，温度约600℃，然后冷却到室温，相当于铸件正在正火，使铸件的基体组织达到QT600-3。

第五步：出铸件，翻转铁型6，铸件就从下铁型62上落入铸件的料斗里，等料斗里的铸件盛满后，搬到清理处。

第六步：分离铸件，除去浇注系统5，切断铸件之间的连接板并清理干净，得到所需的铸件。

优选的，本实施例中的定位销9直径为ф20，气针12的直径为ф9，浇注系统5中的直浇道51、横浇道52和内浇道53的比例为1.1:1.3:1。

优选的,本实施例中的铁水的化学成份调到C=3.8%，Si=2.1%，Mn=0.8%，P=0.04%，S=0.02%，Mg=0.04%，Re=0.03%。

优选的，本实施例中的铁水的浇注温度为1420℃，浇注时间为10s。

以上仅仅是本说明书中所描述的一个具体实施例，可以在此发明中增加装置，凡依本发明专利构思所述的构造、特征及材料所做的等效或简单变化，均包括于本发明专利的保护范围内。

Claims (6)

1.一种铁型覆砂铸造制动蹄的工装装置，包括浇注系统、铁型、型板、定位销和底座，浇注系统包括至少一个直浇道，二个横浇道和四个内浇道，铁型包括上铁型和下铁型，型板包括上型板和下型板，该上型板和下型板上均设有定位销，上型板和下型板分别安装在上下底座上，其特征在于：还包括组合铸件模型、泥芯和内浇口，所述组合铸件模型是由两个铸件模型与连接板模型连接而成，组合铸件模型和浇注系统均设在型板上，该组合铸件模型为两个，两个铸件模型包括上模型和下模型，泥芯设置在铁型内，泥芯用于形成组合铸件模型的内腔、浇口窝和横浇道下部，内浇口设置在内浇道内，该内浇口一端与横浇道连接，另一端与组合铸件模型连接。

2.根据权利要求1所述的铁型覆砂铸造制动蹄的工装装置，其特征在于：所述的泥芯在合箱时设置在铁型型腔内，且该泥芯为中空结构。

3.根据权利要求1所述的铁型覆砂铸造制动蹄的工装装置，其特征在于：所述的浇注系统位于两个组合铸件模型之间，内浇道与组合铸件模型连接。

4.根据权利要求1所述的铁型覆砂铸造制动蹄的工装装置，其特征在于：所述的直浇道为一个，横浇道为二个，内浇道为四个。

5.根据权利要求1所述的铁型覆砂铸造制动蹄的工装装置，其特征在于：所述的定位销为八个，四个定位销设在上型板上，四个定位销设在下型板上。

6.一种铁型覆砂铸造制动蹄的工装装置的生产方法，采用权利要求1所述的铁型覆砂铸造制动蹄的工装装置，其特征在于：步骤如下

第一步：造型，在专用的双工位造型机上进行，把工装装置安装在造型机工作台上，上铁型合在上制模模型上，下铁型合在下制模模型上，工作台上升，与射砂板压紧，通过造型机向铁型上的射砂孔射砂，然后让工作台下降，让铁型合在型板上等待固化2-3min，通过造型机的起模功能把铁型与模型分开；

第二步：合箱，将铁型翻转，检查铁型内表面的覆砂质量，将下铁型的型腔向上，清理好浮砂，在铁型四个角垫厚度为0.8mm的纸片，在横浇道上放过滤网，把泥芯放置在铁型型腔内，扣好箱卡，上置浇口杯，准备浇注；

第三步：浇注前，把铁水的化学成份调到C=3.75-3.95%，Si=2.0-2.2%，Mn=0.7-0.9%，P≤0.04%，S≤0.02%，Mg=0.03-0.05%，Re=0.02-0.04%，铁水的浇注温度控制在1380℃-1420℃，浇注时间在9-11s；

第四步：开箱，浇注后，等待10min，先用扳手卸去箱卡，在开箱机上开箱，刚开箱时铸件呈暗红色，温度约600℃，然后冷却到室温，相当于铸件正在正火，使铸件的基体组织达到QT600-3；

第五步：出铸件，翻转铁型，铸件就从下铁型上落入铸件的料斗里，等料斗里的铸件盛满后，搬到清理处；

第六步：分离铸件，除去浇注系统，切断铸件之间的连接板并清理干净，得到所需铸件。