CN105598388A - 差速器壳体的铸造工艺 - Google Patents

Abstract

本发明属于汽车零部件制造领域，涉及差速器，尤其涉及一种差速器壳体的铸造工艺。包括以下步骤：a、制芯；b、将a步骤中制备好的砂芯粘结发热冒口；c、将差速器壳体的模具放置于造型机上，射砂压实后，分别得到上、下均匀的砂型；d、将b步骤做好的砂芯放入下砂型中，合型，形成封闭式浇注系统；e、浇注铁水；f、浇注完成40分钟后，待铸件冷却至700℃以下时，铸件落砂，差速器壳体铸造完成。与现有技术相比，本本发明通过优化差速器壳体的铸造方法，从砂芯、砂型到铁水元素含量的不断优化，同时，通过改进砂型的造型，进而克服差速器壳体在铸造过程中产生的气孔、缩孔、缩松等缺陷，生产出的铸件质量好，内部组织均匀，加工时动平衡不超标。

Description

差速器壳体的铸造工艺

技术领域

本发明属于汽车零部件制造领域，涉及差速器，尤其涉及一种差速器壳体的铸造工艺。

背景技术

汽车差速器是汽车驱动桥的主件，汽车差速器能够使汽车左、右(或前、后)驱动轮实现以不同转速转动，主要由左右半轴齿轮、两个行星齿轮及齿轮架组成，当汽车转弯行驶或在不平路面上行驶时，使左右车轮以不同转速滚动，即保证两侧驱动车轮作纯滚动运动。差速器是为了调整左右轮的转速差而装置的。在四轮驱动时，为了驱动四个车轮，必须将所有的车轮连接起来，如果将四个车轮机械连接在一起，汽车在曲线行驶的时候就不能以相同的速度旋转，为了能让汽车曲线行驶旋转速度基本一致性，这时需要加入中间差速器用以调整前后轮的转速差。

差速器壳就算主减速器里面包着行星齿轮的外壳，目前，在生产加工差速器壳体时，主要采用两种方式进行加工，一是：铁模覆砂，但其存在投入成本高，结构变更时，模具返修费用太高的技术问题，另外一种则是，采用冷芯生产，但其存在各种铸造缺陷发生概率大，废品率高的技术问题。

发明内容

本发明针对上述的投入成本高、废品率高等技术问题，提出一种方法合理、结构简单、成本低廉且投入成本低、成品率高的差速器壳体的铸造工艺。

为了达到上述目的，本发明采用的技术方案为,本发明提供一种差速器壳体的铸造工艺，包括以下步骤：

a、采用低发气量覆膜砂制芯，生产前提前2小时打开电加热管，预热芯盒220℃～240℃，射砂压力为0.5-0.6Mpa，射砂时间3-6秒，射砂后保持4～6分钟等待其固化，取芯；

b、将a步骤中制备好的砂芯粘结发热冒口；

c、将差速器壳体的模具放置于造型机上，射砂压实后，分别得到上、下均匀的砂型；

d、将b步骤做好的砂芯放入下砂型中，合型，形成封闭式浇注系统；

e、浇注铁水；

f、浇注完成40分钟后，待铸件冷却至700℃以下时，铸件落砂，差速器壳体铸造完成。

作为优选，所述c步骤中，在将差速器壳体的模具放置于造型机上之前一个小时，预热型板至40℃-45℃。

作为优选，所述e步骤中，所述铁水按照质量比包括以下元素：C3.55％～3.75％；Si1.9％～2.4％；Mn0.4％～0.8％；S≤0.02％；P≤0.04％；Cu0.4％～0.8％,；Re0.015％～0.03％；Mg0.03％～0.05％；余量为Fe。

作为优选，所述铁水中还含有孕育剂。

作为优选，所述孕育剂为Si-Ba孕育剂。

本发明还提供一种封闭式浇注系统，包括由上、下均匀的砂型组成的本体，所述本体的型腔包括位于本体中心位置处的直浇道，所述直浇道垂直设置在本体内，所述直浇道的下方设置有横浇道，所述横浇道垂直设置在直浇道的下方，所述横浇道的两侧设置有铸件腔，所述铸件腔内设置有砂芯以及发热冒口，所述直浇道的顶部设置有浇口杯，所述浇口杯伸出本体外。

作为优选，所述直浇道垂直设置在横浇道的中心位置处。

作为优选，所述铸件腔相对设置在横浇道的两侧。

作为优选，所述横浇道的两侧共设置有5件铸件腔。

与现有技术相比，本发明的优点和积极效果在于,

1、本发明通过优化差速器壳体的铸造方法，从砂芯、砂型到铁水元素含量的不断优化，同时，通过改进砂型的造型，进而克服差速器壳体在铸造过程中产生的气孔、缩孔、缩松等缺陷，生产出的铸件质量好，内部组织均匀，加工时动平衡不超标。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为实施例1提供的差速器壳体的结构示意图；

图2为实施例1提供的差速器壳体的剖视图；

图3为实施例1提供的封闭式浇注系统的部分剖视图；

图4为实施例1提供的铸件腔的剖视图；

图5为实施例1提供的封闭式浇注系统浇注完成铸件落砂后的结构示意图；

以上各图中,1、直浇道；2、横浇道；3、铸件腔；4、浇口杯；5、过滤网；6、内浇口；7、发热冒口；8、内浇口砂芯；9、主砂芯；10、覆砂冷铁；11、铸件。

具体实施方式

为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面结合附图和实施例对本发明做进一步说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是，本发明还可以采用不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本发明并不限于下面公开说明书的具体实施例的限制。

实施例1,本实施例提供一种差速器壳体的铸造工艺

首先制备砂芯，众所周知，砂芯在铸型中大部分被高温的液态金属所包围，而支撑定位部分的尺寸一般较小，因此砂芯除应具有一般型砂的性能外，还要求有较高的强度、透气性、退让性和溃散性。

为此，在本实施例中，砂芯制备采用低发气量覆膜砂，在生产前提前2小时打开电加热管，预热芯盒温度至200℃～240℃，射砂压力为0.5～0.6Mpa，射砂时间为3～6秒，射砂后保持4～6分钟等待其固化，取芯。

通过上述的制芯过程，确保所制得砂芯具有较高的强度、透气性、退让性和溃散性。

制备完砂芯后，将砂芯与发热冒口组合粘结在一起，将粘结好的发热冒口和砂芯放在他处，备用。

接下来，就是造型，在本实施例中，在造型前提前1个小时预热型板至40℃～45℃，这样做的好处一是方便造型，第二就是造型的质量高，紧实度和密度相较于传统的效果较佳。

将预热后的差速器壳体模具放置于造型机上，射砂压实后，分别得到上、下均匀的砂型，将之前制作好的砂芯放置在下砂型内，然后合箱，这样就构成的封闭式浇注系统，如图3所示整个封闭式浇注系统包括由上、下均匀的砂型组成的本体，由于本体是由上、下均匀的砂型组成，故本体存在型腔，本体的型腔包括位于本体中心位置处的直浇道，此处所说的中心位置是指直浇道的竖直方向的中心线和本体竖直方向的中心线一致，重合。且直浇道垂直设置在本体内，在直浇道的下方设置有横浇道，横浇道垂直设置在直浇道的下方，具体的说，直浇道垂直设置在横浇道的中心位置处，在横浇道的两侧设置有铸件腔，在本实施例中，共设置了5个铸件腔，且铸件腔相对设置在横浇道的两侧，其中，有一个铸件腔设置在直浇道的一侧，这样设置的好处在于，一次性浇注能够完成多个差速器壳体，且均匀相对设置，能够保证每个差速器壳体的质量一致，铸件腔内则设置了刚刚放置好的砂芯以及热冒口，在直浇道的顶部设置有浇口杯，浇口杯和本领域常用的浇口杯一致，浇口杯伸出本体外，这样方便浇注。

考虑到浇注过程中可能含有一些杂质，故在本实施例中，在直浇道和横浇道的连接处设置了过滤网。

如图3、图4所示，在本实施例中，将砂芯分为了两部分，一部分是与发热冒口粘结的主砂芯，另一部分是方便铸型的内浇口砂芯，根据图1、图2所示的差速器壳体，故在本实施例中，热冒口粘结在砂芯的上方，内浇口砂芯套在发热冒口的外围，也处在在内浇口处，同样，为了保证铸件的收缩，在主砂芯内设置了覆砂冷铁，用以减少铸件的热节。

通过上述封闭式浇注系统的设置，在浇注时，铁水经浇口杯、直浇道。通过过滤网的过滤，进入横浇道，然后经内浇口进入铸件腔，填充满铸件腔，即得到了铸件，浇注完成后40分钟，待铸件冷却至700℃以下时，铸件落砂，即得到了图5所示的铸件，然后再经过打磨等工序，即得到了差速器壳体。

为了保证差速器壳体的质量，本实施例还提供了专门的铁水，铁水按照质量比包括以下元素：C3.55％～3.75％；Si1.9％～2.4％；Mn0.4％～0.8％；S≤0.02％；P≤0.04％；Cu0.4％～0.8％,；Re0.015％～0.03％；Mg0.03％～0.05％；余量为Fe，在铁水内还设置了孕育剂，具体的说为Si-Ba孕育剂，铁水经过多次孕育，首先在球化处理中将占铁水重量0.6％的Si-Ba孕育剂放在球化剂上，并在上面覆盖钢片，冲入铁水进行球化处理，反应完毕连续扒渣三次，此为第一次孕育，第二次是在铁水倒入浇注包时，随流加入占铁水重量0.4％Si-Ba孕育剂，对铁水进行二次孕育，在浇注时再随流冲入占铁水重量0.1％，粒度为0.5-1毫米的Si-Bi孕育剂，对铁水进行瞬时孕育，通过三次孕育，能够更加有效的提高差速器壳体的强度，进而达到耐用的目的。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非是对本发明作其它形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为等同变化的等效实施例应用于其它领域，但是凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与改型，仍属于本发明技术方案的保护范围。

Claims (9)

1.一种差速器壳体的铸造工艺，其特征在于,包括以下步骤：

a、采用低发气量覆膜砂制芯，生产前提前2小时打开电加热管，预热芯盒220℃～240℃，射砂压力为0.5-0.6Mpa，射砂时间3～6秒，射砂后保持4～6分钟等待其固化，取芯；

b、将a步骤中制备好的砂芯粘结发热冒口；

c、将差速器壳体的模具放置于造型机上，射砂压实后，分别得到上、下均匀的砂型；

d、将b步骤做好的砂芯放入下砂型中，合型，形成封闭式浇注系统；

e、浇注铁水；

f、浇注完成40分钟后，待铸件冷却至700℃以下时，铸件落砂，差速器壳体铸造完成。

2.根据权利要求1所述的差速器壳体的铸造工艺，其特征在于,所述c步骤中，在将差速器壳体的模具放置于造型机上之前一个小时，预热型板至40℃～45℃。

3.根据权利要求1所述的差速器壳体的铸造工艺，其特征在于,所述e步骤中，所述铁水按照质量比包括以下元素：C3.55％～3.75％；Si1.9％～2.45％；Mn0.4％～0.8％；S≤0.02％；P≤0.04％；Cu0.4％～0.8％；Re0.015％～0.03％；Mg0.03％～0.05％；余量为Fe。

4.根据权利要求3所述的差速器壳体的铸造工艺，其特征在于,所述铁水中还含有孕育剂。

5.根据权利要求4所述的差速器壳体的铸造工艺，其特征在于,所述孕育剂为Si-Ba孕育剂。

6.一种封闭式浇注系统，包括由上、下均匀的砂型组成的本体，其特征在于，所述本体的型腔包括位于本体中心位置处的直浇道，所述直浇道垂直设置在本体内，所述直浇道的下方设置有横浇道，所述横浇道垂直设置在直浇道的下方，所述横浇道的两侧设置有铸件腔，所述铸件腔内设置有砂芯以及发热冒口，所述直浇道的顶部设置有浇口杯，所述浇口杯伸出本体外。

7.根据权利要求6所述的封闭式浇注系统，其特征在于，所述直浇道垂直设置在横浇道的中心位置处。

8.根据权利要求6所述的封闭式浇注系统，其特征在于，所述铸件腔相对设置在横浇道的两侧。

9.根据权利要求8所述的封闭式浇注系统，其特征在于，所述横浇道的两侧共设置有5件铸件腔。