CN103341594A - 一种刹车壳铸造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种刹车壳铸造方法，包括造型、熔炼和浇注，通过控制浇注过程中砂型硬度、浇注温度、冒口设置以及控制产品化学成分等多种方法来控制刹车壳的缩松，采用本技术方案，制造的刹车壳强度、性能和寿命均能达到高标准，同时合格率高，提高了工作效率和生产效益。

Description

一种刹车壳铸造方法
技术领域
本发明涉及一种刹车壳铸造方法，属于铸造领域。
背景技术
目前，在铸造行业，生产重型工程车刹车壳对机械性能要求很高，铸件一般不允许存在任何现为缩松，在生产中最大的技术难点是控制热节点的缩松，通常解决缩松缺陷的几种方法为:(1)冒口补缩;(2)熔炼浇注工艺调整控制;(3)冷铁激冷;(4)用冷却筋、散热片局部加速冷却;(5)采用导热率高的型砂、芯砂局部加速冷却等，上述几种理论方法在实际应用中存在很多问题，不同类型的铸件由于结构和检测标准不同，在刹车壳的铸造中通常采用（1）冒口补缩的方式来解决问题，但是这种方法一定程度上可以解决问题，但是产生的废品率高，产品返修率也高。
发明内容
本发明目的就在于克服上述不足，提供一种解决刹车壳缩松的刹车壳铸造方法。
为实现上述目的，本发明是通过以下技术方案来实现：
一种刹车壳铸造方法，包括造型、熔炼和浇注，关键点在于：
1）、控制产品化学成分重量比为：C 3.7-3.8%，Si 2.2-2.4%，Mn 0.45-0.55%, P≤0.05%，S≤0.02%，Mg 0.03-0.05%，Cu 0.3-0.35%，Sn 0.025-0.035%，
Ti≤0.02%；
2）所述造型过程中保持砂型硬度＞90HBS；
3）所述熔炼过程中浇包内进行0.40%的硅钡孕育剂孕育，浇注时进行0.10%的硅钡孕育剂随流孕育；
4）所述浇注过程中保持浇注温度为1390-1410℃之间；
进一步，还包括补缩冒口，所述的补缩冒口设置在铸件顶部，为暗冒口且模数大于2.20cm。
进一步，作为最优方案，所述的补缩冒口为发热保温冒口。
本发明所述的刹车壳铸造方法的有益效果是:通过配方、砂型、冒口和工艺的改进，制造的刹车壳强度、性能和寿命均能达到高标准，同时合格率高，提高了工作效率和生产效益。
具体实施方式
重型工程车的刹车壳铸件的平均模数为1.75cm，铸件最大热节在凸台处，其模数为2.08cm。为了获得没有缩松缺陷的铸件，补缩冒口必须放在铸件顶部，冒口必须是暗冒口且模数必须大于2.20cm。作为一种优化方案，补缩冒口为在热节处设立四个发热保温冒口。
把刹车壳产品的上、下模具型板分别放入型板框内并进行紧固好，再把型板框吊入两工位造型机的上、下型板框定位套中。喷洒分型剂，调整造型机压实力至0.7Mpa，并调整好浇口杯挖掘位置后，开始造型。检查砂型硬度，要求砂型硬度≥90HBS。
熔炼、球化、孕育及浇注工艺
铁液的熔炼是在中频感应电炉中进行的，炉料的配比为新生铁20%、废钢30%和回炉铁50%，并加入炉料重量比1.25%的增碳剂。炉料熔尽后进行扒渣，把铁液的温度升到1400-1450℃时，取样进行光谱分析，并把原铁液的化学成分调整到表1要求。
表1  刹车壳原铁液化学成分标准（%）
Figure 97195DEST_PATH_IMAGE002
原铁液的化学成分调整到位后，提高铁液的温度到1525-1540℃，出铁进行球化处理。
球化剂的化学成分和粒度如表2所示。
表2  球化剂的化学成分和粒度（%）
Figure 14335DEST_PATH_IMAGE004
球化处理是在带双凹坑的球化包内进行的，球化剂的加入量为1%。把球化剂倒入凹坑内进行捣实，再加入硅钢片覆盖剂4-5Kg再捣实，然后进行出铁，球化剂反应时间为60-100秒。
球化处理包用叉车运到浇注工段，待球化剂反应结束时，将0.40%的硅钡孕育剂加入浇注包内，接着将球化处理好的铁液倒入浇注包内，扒渣之后进行测温，始浇注温度为1390-1410℃，取光谱分析试样后，进行浇注。浇注时进行硅钡孕育剂第二次随流孕育，孕育量为0.1%，孕育剂化学成分和粒度见表3。
表3 孕育剂化学成分和粒度
Figure 669439DEST_PATH_IMAGE005
在浇注前取样分析的目的是为了控制好每包铁液的碳当量，在某包铁液成分分析出来后，当出现碳和硅量需要进行调整时，即可在某包浇注时对炉内的剩余铁液进行调整。尤其是碳含量在炉内不断在烧损，烧损到处理后的碳在3.75%以下时，即要进行炉内增碳，以保证碳当量的稳定性。
浇注后产品的最终化学成分要求请见表4。
表4 刹车壳产品化学成分要求（%）
Figure 64648DEST_PATH_IMAGE007
在刹车壳铸件的铸造工艺中，在全部工艺因素固定的条件下当钛含量超过0.02%时，在产品的热节处出现了缩松缺陷，当把钛的含量控制在0.02%以下时，热节处的缩松缺陷就没有出现。
铸型浇注完后，铸件在砂型内的保温冷却时间为2小时。
最后进行落砂，铸件用鳞板输送机运送到清理车间，除去砂块后把铸件吊在吊钩上，进入抛丸清理室进行初次抛丸清理，接着去除浇冒口，进行外观和内在质量检验，合格后进行冒口径、内浇口及批缝打磨，再进行第二次精抛丸后进行浸漆及晾干，最后转入成品库进行包装。

Claims (3)

1.一种刹车壳铸造方法，包括造型、熔炼和浇注，其特征在于：
1）、控制产品化学成分重量比为：C 3.7-3.8%，Si 2.2-2.4%，Mn 0.45-0.55%, P≤0.05%，S≤0.02%，Mg 0.03-0.05%，Cu 0.3-0.35%，Sn 0.025-0.035%，
Ti≤0.02%；
2）所述造型过程中保持砂型硬度＞90HBS；
3）所述熔炼过程中浇包内进行0.40%的硅钡孕育剂孕育，浇注时进行0.10%的硅钡孕育剂随流孕育；
4）所述浇注过程中保持浇注温度为1390-1410℃之间；
2.根据权利要求1所述的刹车壳铸造方法，其特征在于：还包括补缩冒口，所述的补缩冒口设置在铸件顶部，为暗冒口且模数大于2.20cm。
3.根据权利要求2所述的刹车壳铸造方法，其特征在于：所述的补缩冒口为发热保温冒口。
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