CN104550711A - 一种振动环制造工艺 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种振动环制造工艺，它包括以下步骤，(1)熔炼：将150-550Kg的生铁、2500-3000Kg的废钢、2200-2700Kg的回炉料、20-60Kg的碳化硅、50-100Kg的增碳剂、2-6Kg的硅铁、5-15Kg的锰铁、2-5Kg的硫化铁和15-25Kg的铜加入熔炼炉，在炉内熔化60±20min，炉料温度控制在1550℃以下、(2)混砂、(3)造型、(4)浇注、(5)开箱、(6)抛丸、(7)打磨和(8)检查装箱。本发明生产效率高，产品质量好。

Description

一种振动环制造工艺

技术领域

本发明属于机械零件加工领域，具体涉及一种振动环制造工艺。

背景技术

现有的振动环制造工艺比较复杂，其存在生产效率低，不能连续不间断工作，制造出的产品铸件表面不干净，有结疤、飞边等缺陷，成品率不高，不符合实际使用要求。

发明内容

发明目的：本发明的目的是为了克服现有技术中的不足，提供一种生产效率高，产品质量好的振动环制造工艺。

技术方案：为了解决上述技术问题，本发明所述的一种振动环制造工艺，它包括以下步骤，

(1)熔炼：将150-550Kg的生铁、2500-3000Kg的废钢、2200-2700Kg的回炉料、20-60Kg的碳化硅、50-100Kg的增碳剂、2-6Kg的硅铁、5-15Kg的锰铁、2-5Kg的硫化铁和15-25Kg的铜加入熔炼炉，在炉内熔化60±20min，炉料温度控制在1550℃以下；

(2)混砂：将1500±100Kg或1900±100Kg的旧砂、0-25Kg的膨润土、0-14Kg的煤粉、0-1Kg的淀粉和0-95Kg的新砂混合，混砂时间控制在130±30s之间；

(3)造型：将步骤(2)中的型砂吹入造型机的造型室中，通过正反压板的挤压后，成为砂型；

(4)浇注：将步骤(1)中熔炼好的熔液倒入步骤(3)中的砂型中，浇注温度控制在1380-(1430+15℃)之间，具体是将铁水在2-4s内充满浇口杯，然后均匀注入砂型，维持浇口杯中液面稍低于上沿，最后充满砂型，充满而不漫出浇口杯；

(5)开箱：浇注后等待40-60min，开箱温度在100-300℃之间；

(6)抛丸：工作时间7-19min，电流量45-65A；

(7)打磨：保证内浇口残留量＜1.0mm；

(8)检查装箱：铸件表面干净，无结疤飞边，不允许有粘砂。

所述步骤(1)中各物料的重量之和为5500Kg。

所述步骤(3)中的振动环正反模具包括正压板和反压板，在所述压板上对应设置模块，其分为上模块和下模块，所述下模块设置在所述上模块的斜内侧，在所述压板上部中间位置设有浇口杯，在所述浇口杯下方设有横浇道，在所述正压板上的浇口杯两旁的横浇道上向下设有横竖搭接浇道，在所述横竖搭接浇道下方设有上压边冒口，在所述上压边冒口上设有上内浇口，所述上内浇口设置在同一水平线上，所述上压边冒口之间设有中间浇道，在所述正压板上的下模块之间设有下压边冒口，在所述下压边冒口上设有下内浇口，所述下内浇口设置在同一水平线上，在所述中间浇道和下压边冒口连接处对应的反压板上设有阻流压边。

所述步骤(2)中，将1500±100Kg的旧砂、10-25Kg的膨润土、0-14Kg的煤粉、0-1Kg的淀粉和0-75Kg的新砂混合。

所述步骤(2)中，将1500±100Kg的旧砂、0-25Kg的膨润土、0-8Kg的煤粉、0-1Kg的淀粉和0-75Kg的新砂混合

所述步骤(2)中，将1900±100Kg的旧砂、0-25Kg的膨润土、0-14Kg的煤粉、0-1Kg的淀粉和0-95Kg的新砂混合。

本发明中，需要进料检验，

1、生铁：

化学成分要求：

C≥3.3％，同批偏差＜0.4％；

Z18Si＞1.6-2.0％；

Z14Si＞1.25-1.6％；

Mn≤0.9％；

P≤0.1％；

S≤0.05％；

Ti＜0.07％。

外观要求：

无严重锈蚀和油污、同批生铁不得混杂不同牌号、不同组、不同级生铁。

2、废钢：

化学成分要求：

C≤1.0％，同批偏差＜0.25％；

S≤0.06％；

Si≤0.45％；

Mn≤1.8％；

P≤0.06％；

Cr≤0.2％；

Al≤0.1％；

其它微量元素合计≤1％。

外观要求：

块状或条状,不允许有封闭管状，厚度3-65mm、长度＜300mm,厚度＜3mm的不超过10％。

3、铸造用硅砂

粒度要求：

AFS:54-60，50/100硅砂四筛集中度＞90％,140目筛余量砂不超过12％，200目筛余量砂不超过2％；

含水量：＜0.3％；

含泥量：＜0.5％；

SiO₂含量：＞90％。

种类、矿源：水洗或擦洗硅砂。

4、硅铁：

化学成分要求：

Si＞72％；

Mn＜0.5％；

Cr＜0.5％；

Al＜2.0％。

外观要求：

块状，尺寸20-80mm,20mm以下＜10％(注：20mm以下应为颗粒状态，不能含粉末状)。

4、锰铁

化学成分要求：

Mn 65％-82％；

C 6％-8％；

Si ≤4.5％；

P ≤0.4％；

S ≤0.03％。

外观要求：

块状＜20kg,20×20mm以下小块＜10％。

5、增碳剂

成分要求：

含碳量＞95％；

含氮量＜200PPM；

灰份≤0.8％；

挥发份≤0.5％；

硫份≤0.5％。

粒度要求：

粒度1-5mm。

本发明在熔炼过程中，封闭管状、严重生锈和含有水油的炉料，严禁直接加入炉中，炉料要及时加入，尽量避免炉内熔清后再加料时铁水飞溅出来。开炉前，按设备点检要求，检查水冷系统、液压倾炉系统、接地泄电保护等，确认无异常后，再通电熔炼，冷启熔时，使用配备的启熔块，逐步升高功率，防止损伤炉衬而出现安全隐患。熔炼时，若加料跟不上时应采用低功率熔炼，避免铁水温度太高而氧化，熔炼时，若炉料较脏造成炉渣太多，应增加除渣次数，避免金属“搭桥”，熔炼时，炉内铁水不要太满(约低于炉口300mm)，以便于加入炉料来调整铁水成分，每炉熔化时间一般不超过1.5小时。熔炼中，其成分控制如下表，

熔化铸铁的温度，一般不超过1550℃，首包或长时间停顿后恢复浇注时，根据浇注机处反馈回来的浇注温度及时调整炉内铁水温度，保证浇注温度符合要求，根据配料单要求，称量合金，合金不要一次性加入，以免成分超出，用碳硅仪测定碳的含量，若与目标值有偏差3-5个点以上，加入废钢或增碳剂调整，碳含量符合目标要求后，再取试片用光谱仪检测铁水成分。若合金含量与目标值有差异，称量后加入炉中。合金加入时要升温进行充分熔化、吸收，保证炉中铁水成分均匀，然后再取样分析，直至铁水成分符合目标值，出铁前将炉内渣子扒干净，将温度升到出铁温度，保温，准备出铁水，若铸铁材质变化或熔炼结束，应倒空炉内铁水，加入合金调整铁水成分，应做好合金加入量的记录，测量出铁温度，应做好记录，电炉临出铁前才能将孕育剂加入铁水包内，孕育剂加入量一般是铁水量的0.3-0.4％，应避免加入量不足或大量，孕育剂加入量应做好记录，特别是加入量有变化时，倾炉出铁水前，确认铁水包的搭扣已锁好，防止铁水倾倒出来，倾炉出铁水时，炉口对准铁水包后再倒铁水，防止铁水飞溅到炉底下损坏液压系统，出铁时应采用定量浇包或称量，重量偏差宜＜20公斤，同时注意孕育剂的加入量，出铁前应扒渣，才能将铁水送往浇注炉，铁水包倒完铁水后盖上包盖保温，倾炉倒出一包铁水后，恢复炉体至垂直位置，关好炉盖，及时关闭油泵。

本发明在混砂过程中，型砂无烟头、包装袋等杂物，清除掉泥芯和小铁块，旧砂的水分，进入混砂机的旧砂水分只能比混成砂略低，先加入旧砂和水，再加入膨润土、煤粉和淀粉等，原材料的加入量如下表，

型砂性能检测及控制如下表，

本发明在造型过程中，开始必须检查设备，保护系统能正常工作，并填写好点检表，检查模具的完好性，并预热模具至50±10℃左右，加热时间＞30分钟，检查脱模剂加入装置，并确认是否需要添加脱模剂，造型机开机前应清理去除掉自动输送机的钢条和夹板上面的砂块或粘砂，以及两夹板接缝处的砂块，防止因粘砂引起铸件变形，开启电控系统，选择空载状态，无射压和挤压程序，在开始生产前让造型机空载运行20-30分钟进行加温到正常工作状态。造型，检查VDU机器的设置和生产模式是否相一致，选择正常操作，启动砂型生产，每个品种造型初期，造型工需检查合型时是否有撞击现象，如有异常及时调整造型参数，预备砂型串15型。测定砂型硬度，硬度大于90，同一砂型分型面硬度偏差小于5。同时观察砂型起模及输型状况，根据具体情况在工艺范围内调整造型参数，瞬时显示压缩比23±2％，生产线停顿超过30分钟后，恢复生产时用供砂斗中残留型砂所造砂型，并作好标识，通知浇注作业者不要浇注这些砂型，注意观察造型状况(每半小时一次)，发现粘模、型腔松软或砂潮、砂干等异常时，及时采取措施或向当班领导汇报，防止产生批量废品，在反压板打开翻转后，检查反压板浇口杯空腔位置造型室顶板是否有一层薄砂，若有此现象立即停止生产，更换其它模具进行生产，如果造型操作工难以判定，应及时通知技术科人员进行判定，决定是否继续进行生产，该项检查可与型砂检查同时进行，当造型压实比发生突变时，检查模具、砂型，作好标识并通知浇注班不要浇注，每隔半小时停机检查造型状况，及时排除粘砂和型腔缺损、硬度不匀等状况。

本发明在浇注过程中，检查漏口、塞杆和孕育剂加入装置等，孕育剂要置于浇注炉上烘烤24小时后使用，冷包或浇包倒空铁水一段时间(20分钟以上)冷却后，要烘烤浇包和塞杆头部，保证浇注包红热预热时烘烤至少90分钟，燃烧器使用后及时清理并保存好，按铸件浇注工艺要求的浇注温度、浇注时间和孕育量进行浇注，浇注过程是：铁水先是在2-4秒内快速充满浇口杯；然后是均匀注入砂型，维持浇口杯中液面在稍低于上沿；最后是充满砂型，充满而不漫出浇口杯，每包铁水进浇注炉测量温度一次，并记录，每包铁水浇注后期增加测量温度一次，并记录，设置孕育剂加入量并称量、校准(常规：2天/次，特殊情况班/1次)，记录，每包铁水进浇注炉后扒渣一次，铁水温度低于末温时停止浇注，铁水量较多时(如大于450-500㎏)翻包倒回电炉；较少时将浇注机移出，约每1分钟放一下铁水，防止塞杆与漏口冻住，待补充1540-1550℃高温铁水并测温合格后再浇注，得到通知，铁水成分需调整时停止浇注，待电炉调好成分并允许时再开始浇注，浇注时注意观察孕育剂加入情况，发现孕育管堵塞、偏离或孕育量不符合时立即停止浇注，快速排除后再浇注，按时更换塞杆，及时调整塞杆、清理漏口，避免铁水成细流状或滴漏状进入待浇注的铸型，砂型移动时，如果持续发生上一型未凝固的铁水晃入下一型待浇注的砂型，要调整好后再浇注，不浇注晃入铁水的待浇注的砂型，停浇2分钟以上恢复浇注时，可以向停浇前刚浇注的砂型附近的2个砂型中浇注少量(约0.2Kg)铁液；或者不浇注停浇前刚浇注过的砂型附近的2个砂型，每包铁水的浇注时间不得超过规定时间(从本包铁水倒入至下一包倒入之前)，否则翻包倒回电炉。

有益效果：本发明与现有技术相比，其显著优点是：本发明控制严谨，生产效率高，产品质量好，符合实际使用要求。

附图说明

图1是本发明中所述振动环正反模具的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的说明。

实施例1：

如图1所示，本发明所述的一种振动环制造工艺，它包括以下步骤，

(1)熔炼：将250Kg的生铁、2600Kg的废钢、2500Kg的回炉料、40Kg的碳化硅、73Kg的增碳剂、4Kg的硅铁、8Kg的锰铁、3Kg的硫化铁和22Kg的铜加入熔炼炉，在炉内熔化50min，炉料温度控制在1540℃；

(2)混砂：231线，初混时，将1400Kg的旧砂、10Kg的膨润土、10Kg的新砂混合，终混时，将4Kg的膨润土、4Kg的煤粉、0.2Kg的淀粉混合，混砂时间控制在110s；

2013线，将1400Kg的旧砂、5Kg的膨润土、1Kg的煤粉、0.2Kg的淀粉和15Kg的新砂混合，混砂时间控制在110s；

230线，将1800Kg的旧砂、6Kg的膨润土、1Kg的煤粉、0.2Kg的淀粉和15Kg的新砂混合，混砂时间控制在110s；

(3)造型：将步骤(2)中的型砂吹入造型机的造型室中，通过正反压板的挤压后，成为砂型；

(4)浇注：将步骤(1)中熔炼好的熔液倒入步骤(3)中的砂型中，浇注温度控制在1430℃，具体是将铁水在2s内充满浇口杯，然后均匀注入砂型，维持浇口杯中液面稍低于上沿，最后充满砂型，充满而不漫出浇口杯；

(5)开箱：浇注后等待40min，开箱温度在150℃；

(6)抛丸：工作时间10min，电流量50A；

(7)打磨：保证内浇口残留量＜1.0mm；

(8)检查装箱：铸件表面干净，无结疤飞边，不允许有粘砂。

所述步骤(3)中的振动环正反模具包括正压板和反压板，在所述压板上对应设置模块，其分为上模块和下模块，所述下模块设置在所述上模块的斜内侧，在所述压板上部中间位置设有浇口杯，在所述浇口杯下方设有横浇道，在所述正压板上的浇口杯两旁的横浇道上向下设有横竖搭接浇道，在所述横竖搭接浇道下方设有上压边冒口，在所述上压边冒口上设有上内浇口，所述上内浇口设置在同一水平线上，所述上压边冒口之间设有中间浇道，在所述正压板上的下模块之间设有下压边冒口，在所述下压边冒口上设有下内浇口，所述下内浇口设置在同一水平线上，在所述中间浇道和下压边冒口连接处对应的反压板上设有阻流压边。

实施例2：

如图1所示，本发明所述的一种振动环制造工艺，它包括以下步骤，

(1)熔炼：将200Kg的生铁、2750Kg的废钢、2400Kg的回炉料、50Kg的碳化硅、60Kg的增碳剂、3Kg的硅铁、10Kg的锰铁、3Kg的硫化铁和24Kg的铜加入熔炼炉，在炉内熔化60min，炉料温度控制在1520℃；

(2)混砂：231线，初混时，将1500Kg的旧砂、11Kg的膨润土、20Kg的新砂混合，终混时，将6Kg的膨润土、5Kg的煤粉、0.3Kg的淀粉混合，混砂时间控制在130s；

2013线，将1500Kg的旧砂、15Kg的膨润土、4Kg的煤粉、0.5Kg的淀粉和25Kg的新砂混合，混砂时间控制在130s；

230线，将1900Kg的旧砂、16Kg的膨润土、5Kg的煤粉、0.4Kg的淀粉和30Kg的新砂混合，混砂时间控制在130s；

(3)造型：将步骤(2)中的型砂吹入造型机的造型室中，通过正反压板的挤压后，成为砂型；

(4)浇注：将步骤(1)中熔炼好的熔液倒入步骤(3)中的砂型中，浇注温度控制在1435℃，具体是将铁水在3s内充满浇口杯，然后均匀注入砂型，维持浇口杯中液面稍低于上沿，最后充满砂型，充满而不漫出浇口杯；

(5)开箱：浇注后等待50min，开箱温度在200℃；

(6)抛丸：工作时间12min，电流量55A；

(7)打磨：保证内浇口残留量＜1.0mm；

(8)检查装箱：铸件表面干净，无结疤飞边，不允许有粘砂。

所述步骤(3)中的振动环正反模具包括正压板和反压板，在所述压板上对应设置模块，其分为上模块和下模块，所述下模块设置在所述上模块的斜内侧，在所述压板上部中间位置设有浇口杯，在所述浇口杯下方设有横浇道，在所述正压板上的浇口杯两旁的横浇道上向下设有横竖搭接浇道，在所述横竖搭接浇道下方设有上压边冒口，在所述上压边冒口上设有上内浇口，所述上内浇口设置在同一水平线上，所述上压边冒口之间设有中间浇道，在所述正压板上的下模块之间设有下压边冒口，在所述下压边冒口上设有下内浇口，所述下内浇口设置在同一水平线上，在所述中间浇道和下压边冒口连接处对应的反压板上设有阻流压边。

实施例3：

如图1所示，本发明所述的一种振动环制造工艺，它包括以下步骤，

(1)熔炼：将300Kg的生铁、2721Kg的废钢、2300Kg的回炉料、55Kg的碳化硅、80Kg的增碳剂、5Kg的硅铁、12Kg的锰铁、4Kg的硫化铁和23Kg的铜加入熔炼炉，在炉内熔化70min，炉料温度控制在1500℃；

(2)混砂：231线，初混时，将1600Kg的旧砂、12Kg的膨润土、40Kg的新砂混合，终混时，将10Kg的膨润土、8Kg的煤粉、0.7Kg的淀粉混合，混砂时间控制在150s；

2013线，将1600Kg的旧砂、20Kg的膨润土、6Kg的煤粉、0.7Kg的淀粉和55Kg的新砂混合，混砂时间控制在150s；

230线，将2000Kg的旧砂、21Kg的膨润土、7Kg的煤粉、0.6Kg的淀粉和60Kg的新砂混合，混砂时间控制在150s；

(3)造型：将步骤(2)中的型砂吹入造型机的造型室中，通过正反压板的挤压后，成为砂型；

(4)浇注：将步骤(1)中熔炼好的熔液倒入步骤(3)中的砂型中，浇注温度控制在1440℃，具体是将铁水在4s内充满浇口杯，然后均匀注入砂型，维持浇口杯中液面稍低于上沿，最后充满砂型，充满而不漫出浇口杯；

(5)开箱：浇注后等待55min，开箱温度在260℃；

(6)抛丸：工作时间18min，电流量60A；

(7)打磨：保证内浇口残留量＜1.0mm；

(8)检查装箱：铸件表面干净，无结疤飞边，不允许有粘砂。

所述步骤(3)中的振动环正反模具包括正压板和反压板，在所述压板上对应设置模块，其分为上模块和下模块，所述下模块设置在所述上模块的斜内侧，在所述压板上部中间位置设有浇口杯，在所述浇口杯下方设有横浇道，在所述正压板上的浇口杯两旁的横浇道上向下设有横竖搭接浇道，在所述横竖搭接浇道下方设有上压边冒口，在所述上压边冒口上设有上内浇口，所述上内浇口设置在同一水平线上，所述上压边冒口之间设有中间浇道，在所述正压板上的下模块之间设有下压边冒口，在所述下压边冒口上设有下内浇口，所述下内浇口设置在同一水平线上，在所述中间浇道和下压边冒口连接处对应的反压板上设有阻流压边。

本发明提供了一种思路及方法，具体实现该技术方案的方法和途径很多，以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围，本实施例中未明确的各组成部分均可用现有技术加以实现。

Claims (6)

1.一种振动环制造工艺，其特征在于：它包括以下步骤，

(1)熔炼：将150-550Kg的生铁、2500-3000Kg的废钢、2200-2700Kg的回炉料、20-60Kg的碳化硅、50-100Kg的增碳剂、2-6Kg的硅铁、5-15Kg的锰铁、2-5Kg的硫化铁和15-25Kg的铜加入熔炼炉，在炉内熔化60±20min，炉料温度控制在1550℃以下；

(2)混砂：将1500±100Kg或1900±100Kg的旧砂、0-25Kg的膨润土、0-14Kg的煤粉、0-1Kg的淀粉和0-95Kg的新砂混合，混砂时间控制在130±30s之间；

(3)造型：将步骤(2)中的型砂吹入造型机的造型室中，通过正反压板的挤压后，成为砂型；

(4)浇注：将步骤(1)中熔炼好的熔液倒入步骤(3)中的砂型中，浇注温度控制在1380-(1430+15℃)之间，具体是将铁水在2-4s内充满浇口杯，然后均匀注入砂型，维持浇口杯中液面稍低于上沿，最后充满砂型，充满而不漫出浇口杯；

(5)开箱：浇注后等待40-60min，开箱温度在100-300℃之间；

(6)抛丸：工作时间7-19min，电流量45-65A；

(7)打磨：保证内浇口残留量＜1.0mm；

(8)检查装箱：铸件表面干净，无结疤飞边，不允许有粘砂。

2.根据权利要求1所述的振动环制造工艺，其特征在于：所述步骤(1)中各物料的重量之和为5500Kg。

3.根据权利要求1所述的振动环制造工艺，其特征在于：所述步骤(3)中的振动环正反模具包括正压板和反压板，在所述压板上 对应设置模块，其分为上模块和下模块，所述下模块设置在所述上模块的斜内侧，在所述压板上部中间位置设有浇口杯，在所述浇口杯下方设有横浇道，在所述正压板上的浇口杯两旁的横浇道上向下设有横竖搭接浇道，在所述横竖搭接浇道下方设有上压边冒口，在所述上压边冒口上设有上内浇口，所述上内浇口设置在同一水平线上，所述上压边冒口之间设有中间浇道，在所述正压板上的下模块之间设有下压边冒口，在所述下压边冒口上设有下内浇口，所述下内浇口设置在同一水平线上，在所述中间浇道和下压边冒口连接处对应的反压板上设有阻流压边。

4.根据权利要求1所述的振动环制造工艺，其特征在于：所述步骤(2)中，将1500±100Kg的旧砂、10-25Kg的膨润土、0-14Kg的煤粉、0-1Kg的淀粉和0-75Kg的新砂混合。

5.根据权利要求1所述的振动环制造工艺，其特征在于：所述步骤(2)中，将1500±100Kg的旧砂、0-25Kg的膨润土、0-8Kg的煤粉、0-1Kg的淀粉和0-75Kg的新砂混合。

6.根据权利要求1所述的振动环制造工艺，其特征在于：所述步骤(2)中，将1900±100Kg的旧砂、0-25Kg的膨润土、0-14Kg的煤粉、0-1Kg的淀粉和0-95Kg的新砂混合。