CN106191638B - 汽车发动机连体主轴承盖的生产方法 - Google Patents

汽车发动机连体主轴承盖的生产方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种汽车发动机连体主轴承盖的生产方法，其是利用余热退火和铁型覆砂工艺，选择生铁和废钢为主要原料，不需要加入锰、铜等合金化材料，通过铸态生产稳定地获得牌号QT450‑10球墨铸铁发动机连体主轴承盖；具体是充分利用铸件在型腔凝固后铸件在共析线以上的温度对铸件进行退火，辅以铁液合理配比，控制铁液化学成分，控制开箱时间及开箱温度，采用铸件自身温度将其堆积在半封闭铁箱中进行退火处理。本发明工艺可操作性和可靠性强，操作流程简单，投入少，见效快，能促进节能减排，降低生产成本，经济效益明显，适用于批量化生产。

Description

汽车发动机连体主轴承盖的生产方法
技术领域
本发明属于铁型覆砂技术领域，具体涉及一种汽车发动机连体主轴承盖的生产方法。
背景技术
目前采用铁型覆砂铸造工艺获得铸态球墨铸铁件，主要采用合金化、复合孕育、控制铸件冷却时间等措施，使铸件铸态达到技术条件规定的金相组织和机械性能，从而取消热处理工艺，譬如QT500-7、，QT600-3，QT700-2铸件均需加入锰、铜等贵重金属才能获取。但牌号QT450-10球墨铸铁件在铁型覆砂铸造工艺生产中，铸件在型腔中冷却速度快，很难稳定达到铸态QT450-10等低牌号球墨铸铁件。
发明内容
针对上述问题，本发明提供了一种流程简单，工艺可操作性和可靠性强，投入少，见效快，能促进节能减排，降低生产成本，经济效益明显，适用于批量化生产的汽车发动机连体主轴承盖的生产方法。
本发明是通过以下技术方案实现的：
上述的汽车发动机连体主轴承盖的生产方法，是利用余热退火和铁型覆砂工艺，选择生铁和废钢为主要原料，不需要加入锰、铜等合金化材料，通过铸态生产稳定地获得牌号QT450-10球墨铸铁发动机连体主轴承盖；具体是充分利用铸件在型腔凝固后铸件在共析线以上的温度对铸件进行退火，辅以铁液合理配比，控制铁液化学成分，控制开箱时间及开箱温度，采用铸件自身温度将其堆积在半封闭铁箱中进行退火处理。
所述汽车发动机连体主轴承盖的生产方法，其中，所述原料中生铁占的重量百分比为80~90%，废钢占的重量百分比为10~20%。
所述汽车发动机连体主轴承盖的生产方法，其中，所述原料还可选择占其重量百分比分别为30~35%的生铁、3~5%的废钢和60~67%的回炉料；所述回炉料材质为QT450-10的球墨铸铁。
所述汽车发动机连体主轴承盖的生产方法，其中，具体操作流程为：
（1）配料
选择生铁和废钢作为原料备用，其中生铁所占的重量百分比为80~90%，废钢所占的重量百分比为10~20%；或者，选择生铁、废钢和回炉料作为原料备用，且生铁所占的重量百分比分别为30~35%，废钢所占的重量百分比为3~5%，回炉料的重量百分比为60~67%；
（2）球化处理
将上述步骤（1）配料后投入熔炉内，以得到温度为1460℃~1480℃的铁液,倒入至球化包中进行球化处理；
（3）浇注
将上述步骤（2）球化处理后的铁液进行浇注，浇注时铁水温度应控制在1330~1400℃；
（4）开箱
待上述步骤（3）的铁液浇注结束后，间隔一定时间后开箱；
（5）装箱
通过机械手脱模将上述步骤（4）开箱得到的铸件装入至半封闭铁箱中叠加堆放，利用铸件自身温度对铸件进行退火。
所述汽车发动机连体主轴承盖的生产方法，其中：所述步骤（4）在铁型覆砂生产线是两班连续浇注热铁型时，在该铁型浇注结束后18分钟到20分钟开箱。
所述汽车发动机连体主轴承盖的生产方法，其中：所述步骤（4）在铁型覆砂线是间断生产或更换生产品种时，从浇注结束后16分钟到18分钟开箱。
所述汽车发动机连体主轴承盖的生产方法，其中：所述步骤（4）在铁型覆砂生产线上有多箱铁型被浇注时，所有铁型开箱时间控制在该铁型浇注结束起，热箱18～20分钟，冷箱16～18分钟。
有益效果：
本发明汽车发动机连体主轴承盖的生产方法构思合理，流程简单，不需要加入锰、铜等合金化材料，通过铸态生产可以稳定地获得牌号QT450-10球墨铸铁发动机连体主轴承盖，本发明充分利用铸件在型腔凝固后铸件在共析线以上的温度对铸件进行退火，利用铸件自身温度对铸件进行退火，辅以铁液合理配比，控制铁液化学成分，控制开箱时间及开箱温度，采用铸件自身温度将其堆积在特制的半封闭铁箱中进行退火处理并稳定达到牌号QT450-10发动机连体主轴承盖铸件，省去了重新使用热处理炉加热退火的工序来降低铸件抗拉强度、硬度，增加其延伸率才能获得同牌号铸件的效果，大大降低了生产能源消耗，提高企业经济效益。
同时，本发明还具有以下优点：
（1）本发明在不经过热处理炉重新加热退火的条件下，可稳定获得球墨铸铁QT450-10国家标准规定材质要求，促进节能减排，经济效益明显；
（2）本发明球墨铸铁熔炼不需要进行合金化处理，降低了生产成本；
（3）本发明在铁型覆砂生产线上使用勿需进行投入性改造，体现出投入少，见效快的优点；
（4）本发明在开箱时对铸件温度范围较宽，工艺可靠性强，适用于批量化生产；
（5）本发明将开箱时对铸件允许的温度范围转化成开箱时间，增强了工艺的可操作性，便于在批量化生产中推广运用；
（6）本发明在出铸件操作中简单，使用机械手自动装入到特制的半封闭铁箱中，铸件叠加堆放，通过铸件自身温度使其缓慢冷却，达到余热退火效果。
具体实施方式
本发明汽车发动机连体主轴承盖的生产方法，具体是利用余热退火和铁型覆砂工艺，选择生铁和废钢为主要原料，不需要加入锰、铜等合金化材料，通过铸态生产稳定地获得牌号QT450-10球墨铸铁发动机连体主轴承盖；具体是充分利用铸件在型腔凝固后铸件在共析线以上的温度对铸件进行退火，辅以铁液合理配比，控制铁液化学成分，控制开箱时间及开箱温度，采用铸件自身温度将其堆积在半封闭铁箱中进行退火处理。
上述的原料中生铁占的重量百分比为80~90%，废钢占的重量百分比为10~20%。其中，上述原料还可选择占其重量百分比分别为30~35%的生铁、3~5%的废钢和60~67%的回炉料（回炉料材质：QT450-10的球墨铸铁）。
本发明汽车发动机连体主轴承盖的生产方法，具体包括以下步骤：
（0.1）配料
即选择生铁和废钢作为原料备用，其中生铁所占的重量百分比为80~90%，废钢所占的重量百分比为10~20%；或者，选择生铁、废钢和回炉料（回炉料材质：QT450-10）作为原料备用，且生铁所占的重量百分比分别为30~35%，废钢所占的重量百分比为3~5%，回炉料的重量百分比为60~67%；
（0.2）球化处理
将上述步骤（0.1）配料后投入熔炉内，以得到温度为1460℃~1480℃的铁液,倒入至球化包中进行球化处理；其中，球化处理后的铁液中各个元素的质量百分比为：C为3.65~3.85%，Si为2.6~3.0%，Mn为≤0.3%，P为≤0.1%，S为≤0.025%；
（0.3）浇注
将上述步骤（0.2）球化处理后的铁液进行浇注，浇注时铁水温度应控制在1330~1400℃，采用包内孕育加随流孕育的复合孕育的方法；
（0.4）开箱
待上述步骤（0.3）的铁液浇注结束后，间隔一定时间后开箱；其中，当铁型覆砂生产线是两班连续浇注热铁型时，在该型浇注结束后18分钟到20分钟开箱，铸件通过机械手脱模，放置于特制的铁箱中；当铁型覆砂线是间断生产或更换生产品种，从浇注结束后16分钟到18分钟开箱，此时铸件自身表面温度在500~800℃之间；当铁型覆砂生产线上有多箱铁型被浇注，所有铁型开箱时间都必须控制在该铁型浇注结束起：热箱18～20分钟，冷箱16～18分钟。
（0.5）装箱
通过机械手脱模将上述步骤（0.4）得到的铸件装入至半封闭铁箱中叠加堆放，且机械手装入特制铁箱后30S内脱模下一型，避免铸件热量损失，利用铸件自身温度对铸件进行退火。
下面结合具体实施例对本发明作进一步描述：
实施例1
本发明实施例1的汽车发动机连体主轴承盖的生产方法，具体包括以下步骤：
（1.1）配料
选择质量为1580kg的生铁、220kg的废钢备用；其中，球化处理前的配料中各个元素的质量百分比为：C为3.76%，Si为2.08%，Mn为0.10%，P为0.037%，S为0.15%。
（1.2）球化处理
将上述步骤（1.1）配料后投入熔炉内，得到温度为1466℃的铁液,再倒入至球化包中进行球化处理；其中，球化处理后的配料中各个元素的质量百分比为：C为3.68%，Si为2.74%，Mn为0.10%，P为0.037%，S为0.11%；
（1.3）浇注
将上述步骤（1.2）球化处理后的铁液，按照出水重量为972kg，回水重量为90Kg，浇注13箱，铸件首箱浇注温度为1396℃，铸件末箱浇注温度为1361℃；
（1.4）开箱
待上述步骤（1.3）的铁液浇注结束后，间隔时间18分钟10秒开箱，开箱时铸件表面温度为658℃，环境温度为20℃；
（1.5）装箱
选用尺寸为1100×800×700mm的铁箱，通过机械手脱模将上述步骤（1.4）得到的铸件装入至半封闭铁箱中叠加堆放，利用铸件自身温度对铸件进行退火。
本发明实施例1同一包铁液浇注，对末型铸件本体取样，一型铸件取两套产品，检验金相组织和机械性能结果如下表：
金相组织：（表1）
机械性能：（表2）
实施例2
本发明实施例2的汽车发动机连体主轴承盖的生产方法，具体包括以下步骤：
（2.1）配料
选择质量为600kg的生铁、60kg的废钢以及1140的回炉料（回炉料材质：QT450-10）备用；其中，球化处理前的配料中各个元素的质量百分比为：C为3.75%，Si为2.11%，Mn为0.09%，P为0.039%，S为0.012%；
（2.2）球化处理
将上述步骤（2.1）配料后投入熔炉内，得到温度为1480℃的铁液, 再倒入至球化包中进行球化处理；其中，球化处理后的配料中各个元素的质量百分比为：C为3.68%，Si为2.76%，Mn为0.09%，P为0.038%，S为0.10%；
（2.3）浇注
将上述步骤（2.2）球化处理后的铁液，按照出水重量为970kg，回水重量为92Kg，浇注13箱，铸件首箱浇注温度为1402℃，铸件末箱浇注温度为1354℃；
（2.4）开箱
待上述步骤（2.3）的铁液浇注结束后，间隔时间18分钟06秒开箱，开箱时铸件表面温度为665℃，环境温度为22℃；
（2.5）装箱
选用尺寸为1100×800×700mm的铁箱，通过机械手脱模将上述步骤（2.4）得到的铸件装入至半封闭铁箱中叠加堆放，利用铸件自身温度对铸件进行退火。
本发明实施例2铁液浇注，对末型铸件本体取样，一箱铸件取两套产品，检验金相组织和机械性能结果如下表：
金相组织：（表3）
机械性能：（表4）
本发明充分利用铸件在型腔凝固后铸件在共析线以上的温度对铸件进行退火，辅以铁液合理配比，控制铁液化学成分，控制开箱时间及开箱温度，采用铸件自身温度将其堆积在特制的半封闭铁箱中进行退火处理并稳定达到牌号QT450-10发动机连体主轴承盖铸件，利用铸件自身温度对铸件进行退火，省去了重新使用热处理炉加热退火的工序来降低铸件抗拉强度、硬度，增加其延伸率才能获得同牌号铸件的效果，大大降低了生产能源消耗，提高企业经济效益。

Claims (1)

1.一种汽车发动机连体主轴承盖的生产方法，是利用余热退火和铁型覆砂工艺，原料不需要加入锰、铜等合金化材料，通过铸态生产稳定地获得牌号QT450-10球墨铸铁发动机连体主轴承盖；具体是充分利用铸件在型腔凝固后铸件在共析线以上的温度对铸件进行退火，辅以铁液合理配比，控制铁液化学成分，控制开箱时间及开箱温度，采用铸件自身温度将其堆积在半封闭铁箱中进行退火处理；
所述原料为占重量百分比为80~90%的生铁和10~20%的废钢，或者是占重量百分比分别为30~35%的生铁、3~5%的废钢和60~67%的回炉料；所述回炉料材质为QT450-10的球墨铸铁；
具体操作流程为：
（1）配料
（2）球化处理
将上述步骤（1）配料后投入熔炉内，以得到温度为1460℃~1480℃的铁液，倒入至球化包中进行球化处理；
（3）浇注
将上述步骤（2）球化处理后的铁液进行浇注，浇注时铁水温度应控制在1330~1400℃；
（4）开箱
待上述步骤（3）的铁液浇注结束后，间隔一定时间后开箱：
在铁型覆砂生产线是两班连续浇注热铁型时，在该铁型浇注结束后18分钟到20分钟开箱；
在铁型覆砂线是间断生产或更换生产品种时，从浇注结束后16分钟到18分钟开箱；
在铁型覆砂生产线上有多箱铁型被浇注时，所有铁型开箱时间控制在该铁型浇注结束起，热箱18～20分钟，冷箱16～18分钟；
（5）装箱
通过机械手脱模将上述步骤（4）开箱得到的铸件装入至半封闭铁箱中叠加堆放，且机械手装入该铁箱后30s 内脱模下一型，避免铸件热量损失，利用铸件自身温度对铸件进行退火。
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