CN103600036A - 一种铁型覆砂铸造正时齿轮室的加工工艺 - Google Patents
一种铁型覆砂铸造正时齿轮室的加工工艺 Download PDFInfo
- Publication number
- CN103600036A CN103600036A CN201310500268.7A CN201310500268A CN103600036A CN 103600036 A CN103600036 A CN 103600036A CN 201310500268 A CN201310500268 A CN 201310500268A CN 103600036 A CN103600036 A CN 103600036A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- sand
- timing gear
- molten iron
- casting
- foundry goods
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Landscapes
- Refinement Of Pig-Iron, Manufacture Of Cast Iron, And Steel Manufacture Other Than In Revolving Furnaces (AREA)
Abstract
本发明涉及一种铁型覆砂铸造正时齿轮室的加工工艺,包括以下步骤:⑴制备上模、下模和模芯;⑵模芯放入上模、下模的型腔中,从喷砂口,向型腔中射砂;⑶起模,取出模芯后合模;⑷原料配比后放入熔炼炉内加热,熔炼出铁温度为1520℃±10℃;⑸采用随流孕育处理方式,对铁水进行孕育处理;⑹将铁水由模型的浇注口注入型腔中,浇注温度控制在1330℃-1470℃;⑺冷却后开箱,开箱保温8分钟时间;⑻取出铸件,清除铸件外的覆砂层;⑼抛丸清磨铸件后检验,完成。采用本发明铁型覆砂铸造正时齿轮室的加工工艺,对正时齿轮室进行铸造加工,能够有效提高铸件刚度、硬度等力学性能的同时,改善断面均匀性,提高切削性能。
Description
技术领域
本发明涉及一种机械零件的铸造加工方法,尤其是一种采用铁型覆砂铸造方式加工正时齿轮室的加工工艺。
背景技术
正时齿轮室是柴油机上的最重要零件之一,担当着整个柴油机齿轮传动系统、发电机等柴油机辅助装置的安装重任,故制造要求较高,属于发动机A类件。正时齿轮室都是铸造成铸件后经切削加工而成,铸件毛坯在铸造过程中,无论在其成分、金相组合及均匀性方面都有很高的要求,否则铸件毛坯中如果存在应力及硬点,铸件在切削加工过程中就会产生变形及让刀现象,导致工件报废。所以铸造的铸件必须同时具备使用力学性能和切削性能,传统的砂模铸造很难保证铸件的各项性能。CN102310163A,公开了一种发动机齿轮室的消失模铸造方法,其在模具中注入可发性制模颗粒,经加热、冷却后生产出各个模片,将干燥后的各模片按要求粘接为一个整体,粘接上浇注系统,得到消失模模型,在模型表面浸涂专用涂料后进行干燥处理,将消失模模型置于砂箱内,注入干砂后,在表面覆盖一层薄膜,浇注熔炼好的溶液,消失模模型被融化,空间被溶液所取代,溶液冷却后取出铸件。利用该消失模铸造方法加工齿轮室铸件,铁水的流动前沿是热解的消失模产物,即消失模热解后产生气体和液体,它会与铁水发生反应并影响到铁水的充填,进而影响铸件的硬度等性能,铸件性能得不到有效提高;如果铁水充型过程中热解产物不能顺利排除,就容易引起气孔、皱皮、增碳等缺陷,这对浇注系统的工艺要求就显著提高了,铸造工艺存在很大的变化性;另外,该消失模模型为一次性的,每加工一个铸件就需要制作一个消失模模型,然而消失模模型制作时,需要进行加热、干燥、粘接等工序,模型精度不能统一,且这种铸造方式的模型成本较高,要求有一定的生产批量,否则很难获得好的经济效益。
发明内容
设计目的:避免背景技术中的不足之处,设计一种能够有效提高铸件刚度、硬度等力学性能的同时,改善断面均匀性,提高切削性能的铁型覆砂铸造正时齿轮室的加工工艺。
设计方案:为了实现上述设计目的。1、采用铁型覆砂工艺对正时齿轮室进行铸造,是本发明的第一个技术特征。这样设计的目的是,铁水浇注到模型型腔中形成铸件,铸件外侧为覆砂层,覆砂层外侧为铁模型,铁型壁厚和覆砂层厚度有效地调节了铸件的冷却速度,铸件的结晶和冷却速度明显加快,使铸件晶粒细化,力学性能和使用性能显著提高;而且,解决了砂模铸造和消失模铸造时,需要花费大量时间和精力制造模型,覆砂造型快速、方便,二、三分钟之内便可造型完毕,型砂密度、铸型表面硬度等通过设备就能保证统一一致性,且不需要涂刷任何涂料,既得到了表面光洁的铸件,又提高了铸件的形状、尺寸精度和力学性能,其生产的铸件硬度比普通铸造方法生产的铸件硬度要高20个HB单位左右,大大提高了铸件硬度,同时也有效提高了生产效率。2、由铁型上喷覆的覆砂薄层形成铸件的型腔,熔炼的铁水经浇注系统注入型腔中形成铸件,是本发明的第二个技术特征。这样设计的目的是,铸件在铸造时,其铁型上喷覆的覆砂层厚度与铸件的冷却速度有着很大关系,覆砂层越厚,冷却速度就越慢,然而对于正时齿轮室较高的硬度要求来说,覆砂层的厚度就需要喷覆的薄一些,而当覆砂层厚度控制在4-10mm范围内时,正时齿轮室能够达到很高的硬度;铁水注入型腔中后填充,将气体挤出型腔,随着覆砂层的形状冷却凝固,形成的铸件不含气体等杂物,铸件的尺寸精度和致密性得到有效提高,铸件断面十分均匀。3、在铁水注入型腔前,对铁水进行孕育处理,是本发明的第三个技术特征。这样设计的目的是,在铁水浇注前,采用随流孕育方式对铁水进行孕育处理,在铁水中加入75#硅铁孕育剂,孕育剂随铁水一并流入型腔中,采用的孕育剂为孕育量0.3%的75#硅铁,能够增加铸件的共晶团数,消除渗碳体,分散或者减少磷共晶,改善铸件的塑性和韧性,经过随流孕育处理后,铸件的金相组织得到有效改善,基体珠光体大于90%,石墨形态以A形石墨为主,石墨片长4-6级,渗碳体和磷共晶总量不大于3%,铸件的切削性能得到有效提高。4、对铁水孕育处理前,进行碳硅分析,是本发明的第四个技术特征。这样设计的目的是,孕育处理前,采用碳硅分析仪等设备对铁水的含碳量和含硅量进行检测分析,提前对铸件的碳和硅含量进行有效控制并处理,铸造时将碳含量控制在3.3-3.5%,硅含量控制在1.7-2.5%,有效地提高了铸件的刚度、硬度等性能,满足正时齿轮室的安装、使用等较高要求,提高产品质量。
技术方案:一种铁型覆砂铸造正时齿轮室的加工工艺,包括以下步骤:
⑴制备上模、下模和模芯;
⑵模芯放入上模、下模的型腔中,从喷砂口,向型腔中射砂;
⑶起模,取出模芯后合模;
⑷原料配比后放入熔炼炉内加热,熔炼出铁温度为1520℃±10℃;
⑸采用随流孕育处理方式,对铁水进行孕育处理;
⑹将铁水由模型的浇注口注入型腔中,浇注温度控制在1330℃-1470℃;
⑺冷却后开箱,开箱保温8分钟时间;
⑻取出铸件,清除铸件外的覆砂层;
⑼抛丸清磨铸件后检验,完成。
本发明与背景技术相比,一是减少了喷涂涂料等工序,简化了模型的制造工艺,每次铸造时,只需喷覆形成覆砂层即可,有效提高了生产效率,节约了大量时间和人力、设备等成本;二是外层铁型和内层覆砂薄层的结构,有效改善了铸件的冷却速度,大大提高了铸件的硬度、刚度等力学性能,铸造的正时齿轮室铸件的硬度达到180-240HBS,同一平面硬度差不大于15HB,有效提高正时齿轮室的铸造质量,降低铸件报废率;三是铁水在覆砂层影响下冷凝形成铸件,型腔中不存在气体等杂质,有效保证了铸件的刚度、致密性,铸造的铸件断面十分均匀,保证了铸件的切削性能;四是采用硅铁孕育剂对铁水进行随流孕育,使得铸件的金相组织得到有效改善,铸造的正时齿轮室铸件的基体珠光体大于90%,以A型石墨为主,石墨片长4-6级,渗碳体和磷共晶总量不大于3%,有效提高了铸件的加工和使用性能。
附图说明
下面结合附图对本发明技术方案作进一步说明。
附图1为本发明铁型覆砂铸造正时齿轮室的加工工艺的流程框架图。
具体实施方式
下面结合附图及具体实施例对本发明作进一步的详细说明。
参照附图1。一种铁型覆砂铸造正时齿轮室的加工工艺,包括以下步骤:
⑴制备上模、下模和模芯,上模、下模形成一个近似正时齿轮室的型腔,而模芯的形状也近似正时齿轮室;
⑵将模芯放入上模、下模的型腔中,从喷砂口,向型腔中射砂,在型腔中形成一覆砂层,向型腔内射砂时,射砂压力为3-5kg/cm2,射砂时间2S,型腔中的覆砂层厚度为4-10mm;
⑶起模,将模芯从型腔中取出后,清理型腔中的残余砂,然后合模;
⑷对炉内的原材料进行配比,配比标准为C3.2-3.5%、Si1.7-2.2%、Mn0.5-0.8%、P≤0.1%、S≤0.1%,原料配比后放入熔炼炉内加热,熔炼出铁温度为1520℃±10℃;
⑸利用碳硅分析仪,对铁水进行碳硅分析,铁水的碳硅分析控制,碳含量3.3-3.5%,硅含量1.7-2.5%;
⑹随流孕育处理,采用孕育量为0.3%的75#硅铁孕育剂,对铁水进行孕育处理;
⑺将铁水由模型的浇注口注入型腔中,浇注温度控制在1330℃-1470℃,浇注时间为每箱12-20秒;
⑻冷却后开箱,开箱保温8分钟时间;
⑼取出铸件,清除铸件外的覆砂层;
⑽抛丸清磨铸件后检验,完成铸件加工。
上述铸件在出箱清砂后,可以先进行热处理,再抛丸清磨,铸造的正时齿轮室的尺寸精度较高,致密性好,其本体硬度达180-240HBS,同一平面硬度差不大于15HB;其基体珠光体大于90%,以A型石墨为主,石墨片长4-6级,渗碳体和磷共晶总量不大于3%,有效提高了正时齿轮室铸件的硬度、刚度、断面均匀性等性能,提高正时齿轮室铸件后续加工的稳定性,提高正时齿轮室的生产质量和生产效率。
需要理解到的是:上述实施例虽然对本发明的设计思路作了比较详细的文字描述,但是这些文字描述,只是对本发明设计思路的简单文字描述,而不是对本发明设计思路的限制,任何不超出本发明设计思路的组合、增加或修改,均落入本发明的保护范围内。
Claims (8)
1.一种铁型覆砂铸造正时齿轮室的加工工艺,包括以下步骤:
⑴制备上模、下模和模芯;
⑵模芯放入上模、下模的型腔中,从喷砂口,向型腔中射砂;
⑶起模,取出模芯后合模;
⑷原料配比后放入熔炼炉内加热,熔炼出铁温度为1520℃±10℃;
⑸采用随流孕育处理方式,对铁水进行孕育处理;
⑹将铁水由模型的浇注口注入型腔中,浇注温度控制在1330℃-1470℃;
⑺冷却后开箱,开箱保温8分钟时间;
⑻取出铸件,清除铸件外的覆砂层;
⑼抛丸清磨铸件后检验,完成。
2.根据权利要求1所述的铁型覆砂铸造正时齿轮室的加工工艺,其特征是:向型腔内射砂时,射砂压力为3-5kg/cm2,射砂时间2S。
3.根据权利要求1所述的铁型覆砂铸造正时齿轮室的加工工艺,其特征是:型腔中的覆砂层厚度为4-10mm。
4.根据权利要求1所述的铁型覆砂铸造正时齿轮室的加工工艺,其特征是:熔炼炉内铁水原料的配比为,C3.2-3.5%、Si1.7-2.2%、Mn0.5-0.8%、P≤0.1%、S≤0.1%。
5.根据权利要求1所述的铁型覆砂铸造正时齿轮室的加工工艺,其特征是:对铁水进行随流孕育处理时,采用孕育量为0.3%的75#硅铁孕育剂。
6.根据权利要求1所述的铁型覆砂铸造正时齿轮室的加工工艺,其特征是:将铁水注入型腔中时,其浇注时间为每箱12-20秒。
7.根据权利要求1所述的铁型覆砂铸造正时齿轮室的加工工艺,其特征是:铁水在孕育处理前,对铁水进行碳硅分析。
8.根据权利要求7所述的铁型覆砂铸造正时齿轮室的加工工艺,其特征是:铁水的碳硅分析,碳含量3.3-3.5%,硅含量1.7-2.5%。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201310500268.7A CN103600036A (zh) | 2013-10-23 | 2013-10-23 | 一种铁型覆砂铸造正时齿轮室的加工工艺 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201310500268.7A CN103600036A (zh) | 2013-10-23 | 2013-10-23 | 一种铁型覆砂铸造正时齿轮室的加工工艺 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN103600036A true CN103600036A (zh) | 2014-02-26 |
Family
ID=50118332
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201310500268.7A Pending CN103600036A (zh) | 2013-10-23 | 2013-10-23 | 一种铁型覆砂铸造正时齿轮室的加工工艺 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN103600036A (zh) |
Cited By (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN104289677A (zh) * | 2014-10-15 | 2015-01-21 | 山西临汾诚信铸造有限公司 | 铁模覆砂铸造工艺 |
CN105108064A (zh) * | 2015-09-26 | 2015-12-02 | 侯马市晋烽机械铸造有限公司 | 采用铁型覆砂工艺铸造地铁机车上轴承盖的方法 |
CN105108060A (zh) * | 2015-09-26 | 2015-12-02 | 侯马市晋烽机械铸造有限公司 | 地铁机车上牵引电机传动端端盖的铸造方法 |
CN105108070A (zh) * | 2015-09-26 | 2015-12-02 | 侯马市晋烽机械铸造有限公司 | 地铁机车上牵引电机非传动端端盖的铸造方法 |
CN105328125A (zh) * | 2015-09-26 | 2016-02-17 | 侯马市晋烽机械铸造有限公司 | 用于地铁机车上的转子压圈的铸造方法 |
CN105665634A (zh) * | 2016-01-25 | 2016-06-15 | 宁波钰烯阴极保护材料有限责任公司 | 一种管状硅铁阳极生产工艺流程 |
CN106141090A (zh) * | 2016-08-31 | 2016-11-23 | 侯马市晋烽机械铸造有限公司 | 一种铁型覆砂铸造传感器齿轮的铸造工艺 |
CN106141089A (zh) * | 2016-07-12 | 2016-11-23 | 湖州鼎盛机械制造有限公司 | 电梯曳引机的机座的铁型覆砂工艺 |
CN108015500A (zh) * | 2017-12-29 | 2018-05-11 | 杭州德曼汽车零部件有限公司 | 曼发动机摇臂装置支承的制造方法 |
CN108705034A (zh) * | 2018-06-05 | 2018-10-26 | 中车戚墅堰机车车辆工艺研究所有限公司 | 一种合金铸铁缸套铸造方法 |
CN111468682A (zh) * | 2020-06-09 | 2020-07-31 | 临清市金光机械制造有限公司 | 一种用于铸钢件生产的铁模覆砂工艺 |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101380665A (zh) * | 2007-09-03 | 2009-03-11 | 中国国际海运集装箱(集团)股份有限公司 | 轮毂铸造方法及其铸造模具 |
CN101890477A (zh) * | 2010-07-16 | 2010-11-24 | 吴江市液铸液压件铸造有限公司 | 一种阀体的铸造生产工艺 |
CN101890478A (zh) * | 2010-07-16 | 2010-11-24 | 吴江市液铸液压件铸造有限公司 | 一种球形端盖的铸造生产工艺 |
CN102211147A (zh) * | 2011-05-23 | 2011-10-12 | 江苏鑫和泰机械集团有限公司 | 发动机缸体冷芯覆砂外模及其制造方法 |
CN102728790A (zh) * | 2012-07-24 | 2012-10-17 | 江苏松林汽车零部件有限公司 | 一种柴油机灰口铸铁飞轮壳铁型覆砂铸造工艺 |
-
2013
- 2013-10-23 CN CN201310500268.7A patent/CN103600036A/zh active Pending
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101380665A (zh) * | 2007-09-03 | 2009-03-11 | 中国国际海运集装箱(集团)股份有限公司 | 轮毂铸造方法及其铸造模具 |
CN101890477A (zh) * | 2010-07-16 | 2010-11-24 | 吴江市液铸液压件铸造有限公司 | 一种阀体的铸造生产工艺 |
CN101890478A (zh) * | 2010-07-16 | 2010-11-24 | 吴江市液铸液压件铸造有限公司 | 一种球形端盖的铸造生产工艺 |
CN102211147A (zh) * | 2011-05-23 | 2011-10-12 | 江苏鑫和泰机械集团有限公司 | 发动机缸体冷芯覆砂外模及其制造方法 |
CN102728790A (zh) * | 2012-07-24 | 2012-10-17 | 江苏松林汽车零部件有限公司 | 一种柴油机灰口铸铁飞轮壳铁型覆砂铸造工艺 |
Cited By (14)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN104289677A (zh) * | 2014-10-15 | 2015-01-21 | 山西临汾诚信铸造有限公司 | 铁模覆砂铸造工艺 |
CN105108064A (zh) * | 2015-09-26 | 2015-12-02 | 侯马市晋烽机械铸造有限公司 | 采用铁型覆砂工艺铸造地铁机车上轴承盖的方法 |
CN105108060A (zh) * | 2015-09-26 | 2015-12-02 | 侯马市晋烽机械铸造有限公司 | 地铁机车上牵引电机传动端端盖的铸造方法 |
CN105108070A (zh) * | 2015-09-26 | 2015-12-02 | 侯马市晋烽机械铸造有限公司 | 地铁机车上牵引电机非传动端端盖的铸造方法 |
CN105328125A (zh) * | 2015-09-26 | 2016-02-17 | 侯马市晋烽机械铸造有限公司 | 用于地铁机车上的转子压圈的铸造方法 |
CN105665634B (zh) * | 2016-01-25 | 2017-08-22 | 浙江钰烯腐蚀控制股份有限公司 | 一种管状硅铁阳极生产工艺流程 |
CN105665634A (zh) * | 2016-01-25 | 2016-06-15 | 宁波钰烯阴极保护材料有限责任公司 | 一种管状硅铁阳极生产工艺流程 |
CN106141089A (zh) * | 2016-07-12 | 2016-11-23 | 湖州鼎盛机械制造有限公司 | 电梯曳引机的机座的铁型覆砂工艺 |
CN106141090A (zh) * | 2016-08-31 | 2016-11-23 | 侯马市晋烽机械铸造有限公司 | 一种铁型覆砂铸造传感器齿轮的铸造工艺 |
CN108015500A (zh) * | 2017-12-29 | 2018-05-11 | 杭州德曼汽车零部件有限公司 | 曼发动机摇臂装置支承的制造方法 |
CN108705034A (zh) * | 2018-06-05 | 2018-10-26 | 中车戚墅堰机车车辆工艺研究所有限公司 | 一种合金铸铁缸套铸造方法 |
CN108705034B (zh) * | 2018-06-05 | 2019-10-25 | 中车戚墅堰机车车辆工艺研究所有限公司 | 一种合金铸铁缸套铸造方法 |
CN111468682A (zh) * | 2020-06-09 | 2020-07-31 | 临清市金光机械制造有限公司 | 一种用于铸钢件生产的铁模覆砂工艺 |
CN111468682B (zh) * | 2020-06-09 | 2022-01-04 | 临清市金光机械制造有限公司 | 一种用于驱动轮铸钢件生产的铁模覆砂工艺 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN103600036A (zh) | 一种铁型覆砂铸造正时齿轮室的加工工艺 | |
CN100467166C (zh) | 汽轮机主汽调节阀体的铸造方法 | |
CN102259167B (zh) | 涡轮增压器罩壳铸件铸造方法 | |
CN102717030B (zh) | 一种厚壁基座铝合金铸件的精密铸造方法 | |
CN103691890B (zh) | 缸盖制冒口油道砂芯的制芯方法及缸盖浇铸方法 | |
CN104128567B (zh) | 制动盘盘体的铸造方法和装置及由此制得的制动盘盘体 | |
CN102228956A (zh) | 高速客运专线道岔用系列滑床台板精密熔模铸造工艺及专用模具 | |
CN101722277A (zh) | 一种大缸径船用低速柴油机气缸盖的铸造方法 | |
CN103691886A (zh) | 一种缸盖的金属模浇铸方法 | |
CN101164722A (zh) | 一种非晶合金工件的制备加工净成形一体化方法 | |
CN104174819B (zh) | 一种海洋平台爬升机三级行星架的铸造工艺 | |
CN104174820B (zh) | 一种海洋平台爬升机二级行星架的铸造工艺 | |
CN101804444A (zh) | 铁路客车转向架球墨铸铁齿轮箱铸造工艺 | |
CN105033213A (zh) | 一种连铸倒角结晶器铸坯模拟装置以及该装置的应用 | |
CN101875092A (zh) | 一种壳体的铸造生产工艺 | |
CN102259164A (zh) | 汽车飞轮浇注系统及其浇注方法 | |
CN103509978A (zh) | 一种精密铸造用铝合金的热处理方法 | |
CN105562601A (zh) | 一种反击破高铬板锤的制备方法 | |
CN105772635A (zh) | 一种气缸套的生产方法 | |
CN102994857A (zh) | 一种球铁法兰的生产工艺 | |
CN108642329B (zh) | 一种列车齿轮箱及其制备方法 | |
CN106623810A (zh) | 中空状轮毂的摩托车铝合金车轮的铸造方法 | |
CN101818226A (zh) | 合成铸铁的炉料配比及其制备气缸盖铸件的方法 | |
CN203091684U (zh) | 缸体水套浇注排气结构 | |
CN103878318A (zh) | 一种缸盖浇铸模具及浇铸方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
C12 | Rejection of a patent application after its publication | ||
RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20140226 |