CN108034882A - 一种硬质耐磨汽车泵体精密铸造工艺 - Google Patents

一种硬质耐磨汽车泵体精密铸造工艺 Download PDF

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Abstract

本发明公开的一种硬质耐磨汽车泵体精密铸造工艺，包括铸型模具的制作和泵体铸造，铸型模具由铸型和内模组合构成，并通过耐高温粘胶粘接相连，同时以混合石英砂填充。泵体铸造包括（1）选用铸造原料、（2）铸造原料熔炼、（3）快速浇筑、（4）退火、淬火和回火处理、（5）粗加工、去毛边、打磨和探伤和（6）质检。本发明的铸造工艺克服了采用现有技术中的铸造工艺铸造出来的泵体其硬度和耐磨度较差的问题，从而提高了泵体的硬度和耐磨度，而且对铸型模具的整体改造，可有效降低在铸造过程中，混入杂志的可能大大降低，因此泵体内在质量也得到了保证，延长了泵体的使用寿命。

Description

一种硬质耐磨汽车泵体精密铸造工艺
技术领域
本发明涉及汽车组件生产领域，特别是一种硬质耐磨汽车泵体精密铸造工艺。
背景技术
汽车作为重要的出行工具，随着社会的发展和科技的进步，其人均占有量也日益提高，而且人们对于汽车的关注点，也越来越注重其性能，而汽车内的各个泵体（液压泵、油泵、离合泵等）最为汽车的重要组件，其质量性能直接影响着汽车的整体性能。
而采用现有技术中的铸造工艺铸造的泵体，普遍存在质量性能差别大的缺点，硬度和耐磨度往往也不能满足泵的应用环境需求，而且容易在铸造时混入铸型材质，导致泵体杂志含量提高，因而限制了泵体在铸造领域的制造。
发明内容
针对上述问题，本发明公开了一种硬质耐磨汽车泵体精密铸造工艺。
一种硬质耐磨汽车泵体精密铸造工艺，其特征在于，该铸造工艺的具体操作步骤如下：
1、铸型模具的制作
（1）以天然硅砂为造型材料制作铸型，制得的铸型的型腔内预留有1cm厚度的内模安装空间，制得的铸型通过烘干炉烘干，烘干分为3阶段：第一阶段，控制烘干温度在50~60℃，维持10分钟；第二阶段，提升并控制烘干温度在150~180℃，维持5分钟；第三阶段，关闭烘干炉，待铸型缓慢自然降温至并常温；
（2）取按照泵体规格制造的内模，所述内模为陶瓷材质，将陶瓷材质的内模贴合铸型的型腔放置，内模周边通过耐高温粘胶与铸型连接，铸型与内模则以混合石英砂填充，填充时伴随进行三维振荡紧实，使填充程度致密紧实，填充完成，则铸型模具制作完成。
2、泵体铸造
（1）选用铸造原料，铸造原料选择使用由75%~80%的生铁和20%~25%的废旧钢铁组成的混合原料，所述生铁在使用前需去除表面氧化层，废旧钢铁在使用前，需进行清洗、去锈，去氧化处理；
（2）将混合原料送入电弧炉进行熔炼，控制熔炼温度在1630~1700℃，同时，调整化学元素使得各化学元素按质量百分比计含量如下：C：4~5.2%，Sn：0.12~0.2%，Si：2.3~3.9%，Mo：0.8~1.5%，Cu：1~3%，Cr：0.5~1.0%， Mn：1.5~3%， Mg：0.03~0.05%，除Fe以外的其他元素含量低于1.5%，其余为Fe，最终得到铸造熔液；
（3）对得到的铸造熔液进行快速浇铸，注入铸型模具，得到泵体粗胚，其中，浇铸温度需控制在1530~1550℃，且浇铸时间取在50s~80s的时间区间内；
（4）对得到的泵体粗胚依次进行退火、淬火和回火处理，其具体要求如下：
a退火：将泵体粗胚送入退火炉，控制炉热在1020~1125℃，并保温1~3h，随后停炉，待炉温降低至420~450℃，打开退火炉炉门，使泵体粗胚自然降温，直至降至室温；
b淬火：将退火后的泵体粗胚送入淬火炉中，控制炉内温度在600~675℃，并保温1h，随后用水喷淋泵体粗胚，进行快速降温；
c回火：将淬火后的泵体粗胚送入回火炉中，控制炉热在230~250℃，并保温1~1.5h，随后出炉自然冷却至常温；
（5）对经过退火、淬火和回火处理的泵体粗胚进行粗加工、去毛边和打磨，随后通过超声波进行探伤检测，对不符合探伤检测要求的泵体粗胚，需进缺陷处理，所述缺陷处理为焊补和/或打磨和/或抛丸，对超出缺陷处理要求的泵体粗胚，则作废处理；
（6）探伤检测合格和缺陷处理完成的泵体粗胚，需进行表明气体氮化处理，氮化处理后的泵体粗胚，按照检测标准检测合格后，即为成品入库。
上述的一种硬质耐磨汽车泵体精密铸造工艺，其中，所述天然硅砂粒度为35~50目，含泥量≤0.3%，水分≤0.5%，天然硅砂中SiO2的含量至少达到95~97%。
上述的一种硬质耐磨汽车泵体精密铸造工艺，其中，所述混合石英砂由粒度为20目的粗径石英砂和粒度为32目的细径石英砂，以2:1的质量比混合而成。
上述的一种硬质耐磨汽车泵体精密铸造工艺，其中，所述耐高温粘胶为耐高温无机粘合剂，其型号为DB5012，耐热温度达到1700℃，线膨胀系数为8.0×10-6/℃，与陶瓷相近。
本发明的有益效果为：
本发明公开的一种硬质耐磨汽车泵体精密铸造工艺，包括1、铸型模具的制作和2、泵体铸造，铸型模具由铸型和内模组合构成，并通过耐高温粘胶粘接相连，同时以混合石英砂填充，泵体铸造包括（1）选用铸造原料、（2）铸造原料熔炼、（3）快速浇铸、（4）退火、淬火和回火处理、（5）粗加工、去毛边、打磨和探伤和（6）质检。其中，铸造熔液中组分占比为：C：4~5.2%，Sn：0.12~0.2%，Si：2.3~3.9%，Mo：0.8~1.5%，Cu：1~3%，Cr：0.5~1.0%， Mn：1.5~3%， Mg：0.03~0.05%，除Fe以外的其他元素含量低于1.5%，其余为Fe，本发明的铸造工艺克服了采用现有技术中的铸造工艺铸造出来的泵体其硬度和耐磨度较差的问题，从而提高了泵体的硬度和耐磨度，而且对铸型模具的整体改造，可有效降低在铸造过程中，混入杂志的可能大大降低，因此泵体内在质量也得到了保证，延长了泵体的使用寿命。
具体实施方式
实施例一
一种硬质耐磨汽车泵体精密铸造工艺，其特征在于，该铸造工艺的具体操作步骤如下：
1、铸型模具的制作
（1）以天然硅砂为造型材料制作铸型，制得的铸型的型腔内预留有1cm厚度的内模安装空间，制得的铸型通过烘干炉烘干，烘干分为3阶段：第一阶段，控制烘干温度在55℃，维持10分钟；第二阶段，提升并控制烘干温度在165℃，维持5分钟；第三阶段，关闭烘干炉，待铸型缓慢自然降温至并常温；
（2）取按照泵体规格制造的内模，所述内模为陶瓷材质，将陶瓷材质的内模贴合铸型的型腔放置，内模周边通过耐高温粘胶与铸型连接，铸型与内模则以混合石英砂填充，填充时伴随进行三维振荡紧实，使填充程度致密紧实，填充完成，则铸型模具制作完成。
2、泵体铸造
（1）选用铸造原料，铸造原料选择使用由80%的生铁和20%的废旧钢铁组成的混合原料，所述生铁在使用前需去除表面氧化层，废旧钢铁在使用前，需进行清洗、去锈，去氧化处理；
（2）将混合原料送入电弧炉进行熔炼，控制熔炼温度在1700℃，同时，调整化学元素使得各化学元素按质量百分比计含量如下：C：4.5%，Sn：0.2%，Si：2.9%，Mo：1.2%，Cu：1%，Cr：0.5%， Mn：1.9%， Mg：0.03%，除Fe以外的其他元素含量低于1.5%，其余为Fe，最终得到铸造熔液；
（3）对得到的铸造熔液进行快速浇铸，注入铸型模具，得到泵体粗胚，其中，浇铸温度需控制在1550℃，且浇铸时间取在50s~80s的时间区间内；
（4）对得到的泵体粗胚依次进行退火、淬火和回火处理，其具体要求如下：
a退火：将泵体粗胚送入退火炉，控制炉热在1125℃，并保温1~3h，随后停炉，待炉温降低至450℃，打开退火炉炉门，使泵体粗胚自然降温，直至降至室温；
b淬火：将退火后的泵体粗胚送入淬火炉中，控制炉内温度在655℃，并保温1h，随后用水喷淋泵体粗胚，进行快速降温；
c回火：将淬火后的泵体粗胚送入回火炉中，控制炉热在250℃，并保温1.2h，随后出炉自然冷却至常温；
（5）对经过退火、淬火和回火处理的泵体粗胚进行粗加工、去毛边和打磨，随后通过超声波进行探伤检测，对不符合探伤检测要求的泵体粗胚，需进缺陷处理，所述缺陷处理为焊补和/或打磨和/或抛丸，对超出缺陷处理要求的泵体粗胚，则作废处理；
（6）探伤检测合格和缺陷处理完成的泵体粗胚，需进行表明气体氮化处理，氮化处理后的泵体粗胚，按照检测标准检测合格后，即为成品入库。
上述的一种硬质耐磨汽车泵体精密铸造工艺，其中，所述天然硅砂粒度为35~50目，含泥量≤0.3%，水分≤0.5%，天然硅砂中SiO2的含量至少达到95~97%。
上述的一种硬质耐磨汽车泵体精密铸造工艺，其中，所述混合石英砂由粒度为20目的粗径石英砂和粒度为32目的细径石英砂，以2:1的质量比混合而成。
上述的一种硬质耐磨汽车泵体精密铸造工艺，其中，所述耐高温粘胶为耐高温无机粘合剂，其型号为DB5012，耐热温度达到1700℃，线膨胀系数为8.0×10-6/℃，与陶瓷相近。
实施例二
本实施例与实施例一的不同点在于，调整化学元素使得各化学元素按质量百分比计含量如下：C：5.1%，Sn：0.17%，Si：3.5%，Mo：1.2%，Cu：2.4%，Cr：0.8%， Mn：2.8%， Mg：0.03%，除Fe以外的其他元素含量低于1.5%，其余为Fe。
实施例三
本实施例与实施例二的不同点在于，调整化学元素使得各化学元素按质量百分比计含量如下：C：4.5%，Sn：0.17%，Si：2.9%，Mo：1.1%，Cu：3%，Cr：0.9%， Mn：2.7%， Mg：0.035%，除Fe以外的其他元素含量低于1.5%，其余为Fe。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。

Claims (4)

1.一种硬质耐磨汽车泵体精密铸造工艺，其特征在于，该铸造工艺的具体操作步骤如下：
一、铸型模具的制作
（1）以天然硅砂为造型材料制作铸型，制得的铸型的型腔内预留有1cm厚度的内模安装空间，制得的铸型通过烘干炉烘干，烘干分为3阶段：第一阶段，控制烘干温度在50~60℃，维持10分钟；第二阶段，提升并控制烘干温度在150~180℃，维持5分钟；第三阶段，关闭烘干炉，待铸型缓慢自然降温至并常温；
（2）取按照泵体规格制造的内模，所述内模为陶瓷材质，将陶瓷材质的内模贴合铸型的型腔放置，内模周边通过耐高温粘胶与铸型连接，铸型与内模则以混合石英砂填充，填充时伴随进行三维振荡紧实，使填充程度致密紧实，填充完成，则铸型模具制作完成；
二、泵体铸造
（1）选用铸造原料，铸造原料选择使用由75%~80%的生铁和20%~25%的废旧钢铁组成的混合原料，所述生铁在使用前需去除表面氧化层，废旧钢铁在使用前，需进行清洗、去锈，去氧化处理；
（2）将混合原料送入电弧炉进行熔炼，控制熔炼温度在1630~1700℃，同时，调整化学元素使得各化学元素按质量百分比计含量如下：C：4~5.2%，Sn：0.12~0.2%，Si：2.3~3.9%，Mo：0.8~1.5%，Cu：1~3%，Cr：0.5~1.0%，Mn：1.5~3%，Mg：0.03~0.05%，除Fe以外的其他元素含量低于1.5%，其余为Fe，最终得到铸造熔液；
（3）对得到的铸造熔液进行快速浇铸，注入铸型模具，得到泵体粗胚，其中，浇铸温度需控制在1530~1550℃，且浇铸时间取在50s~80s的时间区间内；
（4）对得到的泵体粗胚依次进行退火、淬火和回火处理，其具体要求如下：
a退火：将泵体粗胚送入退火炉，控制炉热在1020~1125℃，并保温1~3h，随后停炉，待炉温降低至420~450℃，打开退火炉炉门，使泵体粗胚自然降温，直至降至室温；
b淬火：将退火后的泵体粗胚送入淬火炉中，控制炉内温度在600~675℃，并保温1h，随后用水喷淋泵体粗胚，进行快速降温；
c回火：将淬火后的泵体粗胚送入回火炉中，控制炉热在230~250℃，并保温1~1.5h，随后出炉自然冷却至常温；
（5）对经过退火、淬火和回火处理的泵体粗胚进行粗加工、去毛边和打磨，随后通过超声波进行探伤检测，对不符合探伤检测要求的泵体粗胚，需进缺陷处理，所述缺陷处理为焊补和/或打磨和/或抛丸，对超出缺陷处理要求的泵体粗胚，则作废处理；
（6）探伤检测合格和缺陷处理完成的泵体粗胚，需进行表明气体氮化处理，氮化处理后的泵体粗胚，按照检测标准检测合格后，即为成品入库。
2.根据权利要求1所述的一种硬质耐磨汽车泵体精密铸造工艺，其特征在于，所述天然硅砂粒度为35~50目，含泥量≤0.3%，水分≤0.5%，天然硅砂中SiO2的含量至少达到95~97%。
3.根据权利要求1所述的一种硬质耐磨汽车泵体精密铸造工艺，其特征在于，所述混合石英砂由粒度为20目的粗径石英砂和粒度为32目的细径石英砂，以2:1的质量比混合而成。
4.根据权利要求1所述的一种硬质耐磨汽车泵体精密铸造工艺，其特征在于，所述耐高温粘胶为耐高温无机粘合剂，其型号为DB5012，耐热温度达到1700℃，线膨胀系数为8.0×10-6/℃，与陶瓷相近。
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Application publication date: 20180515