CN107598085B - 球铁垫板的制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种球铁垫板的制造方法，包括步骤：S1、模型制作；S2、将模型放入砂箱内，填砂造型；S3、浇注；S4、冷却，取出铸件。步骤S3中，采用浇注系统，浇注系统包括直浇道、横浇道和内浇道，横浇道与直浇道和内浇道连接。本发明的球铁垫板的制造方法，将横浇道放置在铸件的上方，采用大截面的横浇道，这样可以提高铸件充型压力，增加横浇道对铸件的补缩，使铸件有充足的铁水补缩，从而避免球铁垫板的T型槽处出现缩松缩孔缺陷，提高了球铁垫板的质量。

Description

球铁垫板的制造方法

技术领域

本发明属于实型铸造技术领域，具体地说，本发明涉及一种球铁垫板的制造方法。

背景技术

汽车冲压模具在加工的时候，需要将模具安装到压机上，压机控制模具进行开合模，汽车冲压模具是通过垫板安装在压机上。用于连接汽车冲压模具和压机的垫板一般通过铸造成型，垫板的材质为球墨铸铁，称为球铁垫板。球铁垫板的顶面上设有T型槽，用于锁紧汽车冲压模具；球铁垫板的底面需加工压板槽，用于使垫板安装在压机上。由于球铁属于糊状凝固，铁水缩孔缩松倾向大。球铁垫板的T型槽和压板槽部位均是汽车冲压模具使用过程中的安全部位，不允许存在铸造缺陷，特别是产生内部缩孔缩松。

现有的球铁垫板生产工艺中，采用的是底注式浇注系统制作球铁垫板，内浇口直接设置在“T”型槽表面，铸件凝固冷却过程中，由于温度场分布不均匀导致在加工“T”型槽时出现缩松缩孔缺陷，影响铸件强度，存在一定安全隐患。

发明内容

本发明提供一种球铁垫板的制造方法，目的是提高球铁垫板的质量。

为了实现上述目的，本发明采取的技术方案为：球铁垫板的制造方法，包括步骤：

S1、模型制作；

S2、将模型放入砂箱内，填砂造型；

S3、浇注；

S4、冷却，取出铸件；

其中，在步骤S3中，采用浇注系统，浇注系统包括直浇道、横浇道和内浇道，横浇道与直浇道和内浇道连接；

在步骤S3中，金属液的化学成分重量百分比为：C 3.4-3.6%，Si 1.9-2.1%，Mn0.3-0.5%，Cr 0.5-0.8%，Ti 0.1-0.2%，Te 0.05-0.1%，Mg 0.05-0.07%，Re 0.01-0.03%，P≤0.05%，S≤0.0201%，其余为Fe和不可避免的杂质元素。

所述步骤S2中，模型的下方设置有第一冷铁。

所述第一冷铁在模型上的T型槽的下方沿T型槽的长度方向布置多个。

所述步骤S2中，模型的下方设置有第二冷铁。

所述第二冷铁在模型的下方沿模型的长度方向布置多个且第二冷铁位于模型的边缘处。

所述步骤S2中，模型的外侧设置有第三冷铁。

所述第三冷铁在模型的外侧沿模型的长度方向布置多个且各个第三冷铁分别位于模型上的一个压板槽位置处。

所述横浇道位于模型的上方，所述内浇道位于模型的四周。

本发明的球铁垫板的制造方法，将横浇道放置在铸件的上方，采用大截面的横浇道，这样可以提高铸件充型压力，增加横浇道对铸件的补缩，使铸件有充足的铁水补缩，从而避免球铁垫板的T型槽处出现缩松缩孔缺陷，提高了球铁垫板的质量。

附图说明

本说明书包括以下附图，所示内容分别是：

图1是浇注系统与模型的配合示意图；

图2是模型的底部结构示意图；

图3是模型的结构示意图；

图中标记为：1、直浇道；2、横浇道；3、内浇道；4、模型；5、T型槽；6、压板槽；7、第一冷铁；8、第二冷铁；9、第三冷铁。

具体实施方式

下面对照附图，通过对实施例的描述，对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明，目的是帮助本领域的技术人员对本发明的构思、技术方案有更完整、准确和深入的理解，并有助于其实施。

如图1和图2所示，本发明提供了一种球铁垫板的制造方法，包括如下的步骤：

S1、模型制作；

S2、将模型放入砂箱内，填砂造型；

S3、浇注；

S4、冷却，取出铸件。

具体地说，球铁垫板是用于连接汽车冲压模具与压机，汽车冲压模具通过球铁垫板安装到压机上。球铁垫板具有第一表面和第二表面，第一表面为用于与汽车冲压模具贴合的平面，第二表面为用于与压机贴合的平面，第一表面和第二表面为球铁垫板的板厚方向上相对的两个表面，第一表面和第二表面相平行且与球铁垫板的板厚方向相垂直。球铁垫板大致呈矩形结构，球铁垫板的第一表面上设有T型槽，T型槽是横截面呈T型的凹槽，T型槽在第一表面上沿球铁垫板的宽度方向延伸设置，T型槽的长度方向与球铁垫板的宽度方向相平行，T型槽并在第一表面上沿球铁垫板的长度方向设置多个。球铁垫板在T型槽处通过锁紧螺栓与汽车冲压模具固定连接，T型槽为开口槽，T型槽在第一表面上形成让锁紧螺栓穿过的开口。球铁垫板的第二表面上设有压板槽，压板槽位于第二表面的两个长边边缘处，第二表面的长边边缘即为球铁垫板的长边边缘，而且压板槽在第二表面的各个长边边缘处沿长度方向设置多个。球铁垫板在压板槽处通过锁紧螺栓与压机固定连接，压板槽为开口槽，压板槽在球铁垫板的第三表面上形成让锁紧螺栓通过的开口，第三表面为与球铁垫板的宽度方向相垂直的平面，第三表面位于第一表面和第二表面之间，第三表面并与第二表面垂直连接。

在步骤S1中，根据球铁垫板的形状，制作消失模型，最终制成的模型上设有T型槽和压板槽，T型槽和压板槽位于模型上相对两侧表面上。如图3所示，模型具有第一表面、第二表面和第三表面，第一表面、第二表面和第三表面均为平面，第一表面对应球铁垫板的第一表面，第二表面对应球铁垫板的第二表面，第三表面对应球铁垫板的第三表面，第一表面和第二表面为模型的厚度方向上相对的两个表面，第一表面和第二表面相平行且与模型的厚度方向相垂直。第三表面为与模型的宽度方向相垂直的平面，第三表面位于第一表面和第二表面之间，第三表面并与第二表面垂直连接。模型大致呈矩形结构，模型的第一表面上设有T型槽，T型槽是横截面呈T型的凹槽，T型槽在第一表面上沿模型的宽度方向延伸设置，T型槽的长度方向与模型的宽度方向相平行，T型槽并在第一表面上沿模型的长度方向设置多个。模型的第二表面上设有压板槽，压板槽位于第二表面的两个长边边缘处，第二表面的长边边缘即为模型的长边边缘，而且压板槽在第二表面的各个长边边缘处沿长度方向设置多个，压板槽并在模型的第三表面上形成开口。

在步骤S2中，将模型放入砂箱内，填砂造型；具体过程为：将模型水平放置在砂箱中，并放置与模型表面接触的冷铁，然后再用型砂埋设模型。

在步骤S3中，采用浇注系统，如图1所示，浇注系统包括直浇道1、横浇道2和内浇道3，横浇道2与直浇道1和内浇道3连接。直浇道1为竖直设置，横浇道2为水平设置，横浇道2设置多个，直浇道1的下端出水孔与一个横浇道2连接且该横浇道2与模型的宽度方向相平行。模型在砂箱中为水平放置，模型的长度方向和宽度方向为水平方向。多个横浇道2中，一部分的横浇道2与模型的长度方向相平行，其余部分的横浇道2的长度方向与模型的宽度方向相平行。横浇道2并位于模型的上方，内浇道3位于模型的外侧四周。内浇道3为圆弧形，内浇道3设置多个且内浇道3分布在模型的四周，内浇道3并位于横浇道2的下方，内浇道3的上端入水口与横浇道2连接，各个横浇道2均连接有内浇道3。

作为优选的，将横浇道2设置在模型的上方，横浇道2为矩形浇道，横浇道2的截面为矩形，横浇道的截面面积大于内浇道的截面面积，横浇道2的截面的长宽尺寸为120mm*120mm，采用大截面的横浇道2，这样可以提高铸件充型压力，增加横浇道2对铸件的补缩，使铸件有充足的铁水补缩，从而控制铸件的T型槽及压板槽处出现缩松缩孔缺陷。

在步骤S3中，熔炼出符合标准化学成分的金属液后，将金属液浇注入浇注系统中，金属液经直浇道1、横浇道2和内浇道3进入型腔，完成充型，形成铸件。

在步骤S3中，金属液的化学成分重量百分比为：C 3.4-3.6%，Si 1.9-2.1%，Mn0.3-0.5%，Cr 0.5-0.8%，Ti 0.1-0.2%，Te 0.05-0.1%，Mg 0.05-0.07%，Re 0.01-0.03%，P≤0.05%，S≤0.0201%，其余为Fe和不可避免的杂质元素。本发明的制造方法通过调整金属液的化学成分，使得金属液的流动性好，有效利用球铁石墨化膨胀作用抵消一部分球铁缩孔缺陷问题，从而降低铸件出现缩孔缩松缺陷的风险，

在步骤S2中，模型在砂箱中为水平放置，模型的第一表面位于第二表面的下方，此时第一表面为模型的底面，第二表面为模型的顶面。如图2所示，模型的下方设置有第一冷铁7，第一冷铁7位于第一表面的下方且与第一表面相接触。作为优选的，第一冷铁7在模型上的T型槽的下方沿T型槽的长度方向布置多个，因此第一冷铁7是在T型槽的位置处与第一表面相接触，第一冷铁7可以加快金属液的凝固，增强激冷，从而使铸件的T型槽部位不易出现缩松缩孔缺陷。

如图2所示，模型上各个T型槽的下方均设置一排第一冷铁7，各排的多个第一冷铁7为沿T型槽的长度方向等距分布，各排的相邻两个第一冷铁7之间具有间隙。相邻的两个第一冷铁7之间留有间隙，相邻的两个第一冷铁7之间的垂直距离优选为25mm，也即相邻的两个第一冷铁7之间的间隙值为25mm，这样设置，可以更好的埋砂，确保埋砂紧实，避免间隙过小而导致埋砂不紧实，进而避免造成铸件出现冲砂缺陷。在本实施例中，第一冷铁7在模型的下方共设置八排，各排具有九个第一冷铁7。

如图2所示，在步骤S2中，模型的下方设置有第二冷铁8，第二冷铁8位于模型的第一表面的下方且与第一表面相接触。作为优选的，第二冷铁8在模型的下方沿模型的长度方向布置多个且第二冷铁8位于模型的长边边缘处，因此第二冷铁8是在第一表面的长边边缘处与第一表面相接触。由于球铁垫板的长边边缘处存在筋板交接，此处容易出现铸造热节，因此在铸造使在此处设置第二冷铁8，第二冷铁8可以加快金属液的凝固，增强激冷，减小热节，从而使铸件的边缘部位不易出现缩松缩孔缺陷。

如图2所示，第二冷铁8在模型的下方设置两排，各排的第二冷铁8是分别在第一表面的一个长边边缘处与第一表面相接触，各排的第二冷铁8设置有十三个。

如图2所示，在步骤S2中，模型的外侧设置有第三冷铁9，第三冷铁9在模型的外侧沿模型的长度方向布置多个且各个第三冷铁9分别位于模型上的一个压板槽位置处，因此第三冷铁9是在模型上具有压板槽的位置处与模型的第三表面相接触，该第三表面为竖直面且位于第一表面和第二表面之间，该第三表面并与第二表面为垂直连接，第三冷铁9与模型的第三表面相接触，可以加快金属液的凝固，增强激冷，从而使铸件的压板槽部位不易出现缩松缩孔缺陷。

如图2所示，模型上各个压板槽的外侧均设置一个第三冷铁9，位于模型同一侧的多个第三冷铁9处于与模型的长度方向相平行的同一直线上。

以上结合附图对本发明进行了示例性描述。显然，本发明具体实现并不受上述方式的限制。只要是采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进；或未经改进，将本发明的上述构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.球铁垫板的制造方法，其特征在于，包括步骤：

S1、模型制作；

S2、将模型放入砂箱内，填砂造型；

S3、浇注；

S4、冷却，取出铸件；

其中，球铁垫板是用于连接汽车冲压模具与压机，汽车冲压模具通过球铁垫板安装到压机上;

在步骤S3中，采用浇注系统，浇注系统包括直浇道、横浇道和内浇道，横浇道与直浇道和内浇道连接；所述横浇道为水平设置且横浇道位于模型的上方，所述内浇道位于模型的四周，横浇道的截面面积大于内浇道的截面面积；

在步骤S3中，金属液的化学成分重量百分比为：C 3.4-3.6%，Si 1.9-2.1%，Mn 0.3-0.5%，Cr 0.5-0.8%，Ti 0.1-0.2%，Te 0.05%，Mg 0.05-0.07%，Re 0.01-0.03%，P≤0.05%，S≤0.0201%，其余为Fe和不可避免的杂质元素；

模型具有第一表面、第二表面和第三表面，第一表面和第二表面为模型的厚度方向上相对的两个表面，第一表面和第二表面相平行且与模型的厚度方向相垂直，第三表面为与模型的宽度方向相垂直的平面，第三表面位于第一表面和第二表面之间且第三表面与第二表面垂直连接，模型的第一表面上设有T型槽，模型的第二表面上设有压板槽；

所述步骤S2中，模型的下方设置有第一冷铁和第二冷铁，所述第一冷铁在模型上的T型槽的下方沿T型槽的长度方向布置多个，第一冷铁是在T型槽的位置处与模型的第一表面相接触，第二冷铁在模型的下方沿模型的长度方向布置多个且第二冷铁位于模型的边缘处；

所述步骤S2中，模型的外侧设置有第三冷铁，第三冷铁在模型的外侧沿模型的长度方向布置多个且各个第三冷铁分别位于模型上的一个压板槽位置处，第三冷铁是在模型上具有压板槽的位置处与模型的第三表面相接触。

2.根据权利要求1所述的球铁垫板的制造方法，其特征在于，球铁垫板具有第一表面和第二表面，第一表面为用于与汽车冲压模具贴合的平面，第二表面为用于与压机贴合的平面，第一表面和第二表面为球铁垫板的板厚方向上相对的两个表面，第一表面上设有T型槽，T型槽在第一表面上沿球铁垫板的宽度方向延伸设置，T型槽的长度方向与球铁垫板的宽度方向相平行，T型槽在第一表面上沿球铁垫板的长度方向设置多个。

3.根据权利要求2所述的球铁垫板的制造方法，其特征在于，模型上各个T型槽的下方均设置一排第一冷铁，各排的多个第一冷铁为沿T型槽的长度方向等距分布，各排的相邻两个第一冷铁之间具有间隙。

4.根据权利要求3所述的球铁垫板的制造方法，其特征在于，相邻的两个第一冷铁之间的垂直距离为25mm。

5.根据权利要求1所述的球铁垫板的制造方法，其特征在于，所述第二冷铁在模型的下方沿模型的长度方向布置多个且第二冷铁位于模型的长边边缘处，第二冷铁是在第一表面的长边边缘处与第一表面相接触。

6.根据权利要求1所述的球铁垫板的制造方法，其特征在于，所述第二冷铁在模型的下方设置两排，各排的第二冷铁是分别在第一表面的一个长边边缘处与第一表面相接触，各排的第二冷铁设置有十三个。

7.根据权利要求1所述的球铁垫板的制造方法，其特征在于，所述横浇道为矩形浇道，横浇道的截面的长宽尺寸为120mm*120mm。

8.根据权利要求1至7任一所述的球铁垫板的制造方法，其特征在于，所述内浇道为圆弧形，内浇道设置多个且内浇道分布在模型的四周，内浇道位于横浇道的下方，内浇道的上端入水口与横浇道连接，各个横浇道均连接有内浇道。