CN108655346A - 一种汽车转向节的浇铸方法 - Google Patents

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王新乐
潘庆各
尹茂章
李强
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Abstract

一种汽车转向节的浇铸方法，本发明通过将转向节模腔倾斜放置，同时增加分浇口（1）来使铁液能够优先平稳的流经热节A部位（2）充型浇注，从而有效的消除了因多处铁液同时进入转向节模腔，铁液紊流产生的砂孔或渣孔的缺陷，本发明不但能够有效的消除转向节铸件热节部位的缩松、缩孔缺陷及外观砂、渣孔缺陷，而且能够有效的提高产品质量、成品率和铁液的利用率，同时达到降低生产成本的目的，适合大范围的推广和应用。

Description

一种汽车转向节的浇铸方法
技术领域
本发明涉及汽车零部件铸造技术领域，具体涉及一种汽车转向节的浇铸方法。
背景技术
已知的，转向节是汽车转向总成上的主要零件之一，其用于连接汽车方向盘和前轮轮轴，并且同时与减震器相连，转向节的功能是承受汽车前部载荷，支承并带动前轮绕主销转动，从而达到使汽车转向的目的。由于转向节的形状比较复杂，由支承轴颈、法兰盘和叉架三大部分组成，且集中了轴、套、盘环、叉架等四类零件的结构特点，同时，转向节还是汽车中应力最为集中、最为复杂的零件，转向节的质量直接关系到汽车的安全性能，因此，转向节的设计标准和制造过程都十分严格。由于转向节的结构很复杂，薄壁位置和后壁位置的连接处较多，这就造成转向节极易因其厚、薄连接的结构而导致铸造过程中在较多的厚大热节部位产生缩松、缩孔，以及因铁液自上而下冲刷型壁而产生砂孔或渣孔等缺陷，因此，现有的转向节大都存在有质量不稳定，成品率不高等缺陷。
为了克服上述缺陷，经研究发现，现有转向节的缺陷与铸造方法之间存在着极大的联系，其主要是因为铁液在溢流冒口充型过程中会经热节部位流过，这导致热节部位温度向型壁扩散的时间变长，造成热节热能系数增大，且溢流冒口又会因首先流入的铁液温度偏低而在后续的凝固过程中先行凝固，待热能慢慢消失，热节部位达到凝固点，液态收缩需要补缩时，溢流冒口却已经凝固，从而无法再给热节部位提供补充，进而造成溢流冒口下方铸件体内出现缩松、缩孔的缺陷；通过X射线对转向节进行探伤得知，约有60%的铸件浇口部位都存在有大小不一的缩松、缩孔缺陷，其中，因缺陷较大而超出可接受要求并判定报废的就占30%左右，再加上铁液冲刷型壁产生的砂孔、渣孔缺陷占20%左右，这些因素直接导致了转向节铸件成品率较低，生产成本较高的严重后果等。
发明内容
为克服背景技术中存在的不足，本发明提供了一种汽车转向节的浇铸方法，本发明通过将转向节模腔倾斜设置，同时增加分浇口来使铁液能够优先平稳的流经热节A部位充型浇注，从而有效的消除了因多处铁液同时进入转向节模腔，铁液紊流产生的砂孔或渣孔的缺陷，本发明能够有效的提高转向节铸件的成品率，降低其生产成本等。
为实现如上所述的发明目的，本发明采用如下所述的技术方案：
一种汽车转向节的浇铸方法，所述浇铸方法首先将设置在模具本体上的转向节模腔倾斜设置，在热节B部位设置一个过热冒口，同时在转向节模腔中部卡钳安装孔位置增加一个分浇口，在浇铸转向节时，通过主浇口进入砂模的铁液在重力作用下会先通过分浇口流入转向节模腔，并平稳的流经热节A部位充型浇注，当铁液的液面上升至卡钳安装孔处的分浇口时，铁水开始从过热冒口进入转向节模腔，过热冒口和热节B部位继续充型至浇铸结束，由于通过分浇口流入的铁液接触型壁的时间相对较长，温度相对偏低，从而使热节A部位够在后续的凝固过程中先行凝固，同时，先行凝固的热节A部位的铁液在液态收缩时能够通过过热冒口和热节B部位在重力作用下形成的补缩通道获得补充，在铁液热能慢慢消失，铸件逐渐凝固的过程中，热节B部位能够通过过热冒口所形成的补缩通道获得补充，并直至浇铸完毕，铸件凝固成型。
所述的汽车转向节倾斜放置的浇铸方法，所述转向节模腔的倾斜角度为30～60°。
所述的汽车转向节倾斜放置的浇铸方法，所述分浇口通过管道连接溢流口。
所述的汽车转向节倾斜放置的浇铸方法，所述过热冒口的直径为30～40mm。
所述的汽车转向节倾斜放置的浇铸方法，所述模具本体的顶端设置主浇口，在模具本体上设有两个相互对称的转向节模腔，在每个转向节模腔中部卡钳安装孔位置分别设有分浇口，所述每个分浇口分别通过浇道连接主浇口。
所述的汽车转向节倾斜放置的浇铸方法，所述过热冒口设置在热节B部位。
采用如上所述的技术方案，本发明具有如下所述的优越性：
本发明通过将转向节模腔倾斜放置，同时增加分浇口来使铁液能够优先平稳的流经热节A部位充型浇注，从而有效的消除了因多处铁液同时进入转向节模腔，铁液紊流产生的砂孔或渣孔的缺陷，本发明不但能够有效的消除转向节铸件热节部位的缩松、缩孔缺陷及外观砂、渣孔缺陷，而且能够有效的提高产品质量、成品率和铁液的利用率，同时达到降低生产成本的目的，适合大范围的推广和应用。
附图说明
图1是本发明中模具本体的结构示意图；
在图中：1、分浇口；2、热节A部位；3、热节B部位；4、过热冒口；5、模具本体；6、主浇口。
具体实施方式
通过下面的实施例可以更详细的解释本发明，本发明并不局限于下面的实施例；
结合附图1所述的一种汽车转向节的浇铸方法，所述浇铸方法首先将设置在模具本体5上的转向节模腔倾斜设置，所述转向节模腔的倾斜角度为30～60°，其中优选45°，所述模具本体5的顶端设置主浇口6，在模具本体5上设有两个相互对称的转向节模腔，在每个转向节模腔中部卡钳安装孔位置分别设有分浇口1，所述每个分分浇口1分别通过浇道连接主浇口6，所述分浇口1通过管道连接溢流口；在热节B部位3设置一个过热冒口4，同时在转向节模腔中部卡钳安装孔位置增加一个分浇口1，在浇铸转向节时，通过主浇口6进入砂模的铁液在重力作用下会先通过分浇口1流入转向节模腔，并平稳的流经热节A部位2充型浇注，当铁液的液面上升至卡钳安装孔处的分浇口1时，铁水开始从过热冒口4进入转向节模腔，过热冒口4和热节B部位3继续充型至浇铸结束，由于通过分浇口1流入的铁液接触型壁的时间相对较长，温度相对偏低，从而使热节A部位2够在后续的凝固过程中先行凝固，同时，先行凝固的热节A部位2的铁液在液态收缩时能够通过过热冒口4和热节B部位3在重力作用下形成的补缩通道获得补充，在铁液热能慢慢消失，铸件逐渐凝固的过程中，热节B部位3能够通过过热冒口4所形成的补缩通道获得补充，并直至浇铸完毕，铸件凝固成型。
其中所述过热冒口4的直径为30～40mm；所述过热冒口4设置在热节B部位3。
本发明通过将转向节模腔倾斜放置，同时增加分浇口1来使铁液能够优先平稳的流经热节A部位2充型浇注，从而有效的消除了因多处铁液同时进入转向节模腔，铁液紊流产生的砂孔或渣孔的缺陷，并利用充型过程中首先流入转向节模腔的铁液到达转向节模腔后温度偏低的特性，有效减小了热节A部位2的热能系数，使热节A部位2的铁液在充型后凝固的过程中因温度偏低而先行凝固，然后在液态收缩时通过过热冒口4经热节B部位3还未完全凝固的铁液的重力作用下形成的补缩通道获得补充；待热能慢慢消失，铸件逐渐凝固，过热冒口4部位的热节B部位3在凝固时就会由过热冒口4形成的补缩通道获得补充；上述方法不但能够有效的消除转向节铸件热节部位的缩松、缩孔缺陷及外观砂、渣孔缺陷，而且能够有效的提高产品质量、成品率和铁液的利用率，同时达到降低生产成本的目的。
结合附图1，本发明所述的方法采用了将转向节模腔倾斜设置，以及在转向节中部增加一个分浇口1的方法，当应用以上所述方法浇铸转向节时，进入砂模的铁液会先在重力作用下通过新增分浇口1流入转向节模腔，然后会流经热节A部位2平稳的充型浇注，当铁液的液面上升至分浇口1时，铁液通过顶部球头销处的过热冒口4和热节B部位3继续充型，这样的浇铸过程能够有效的达到消除多处进汤，导致铁液紊流所产生的砂孔或渣孔的缺陷。由于所述方法在充型过程中利用了首先流入转向节模腔的铁液到达型腔后温度偏低的特性，这就使得热节A部位2的热能系数相对较低，当充型结束后，因铁液热能系数相对较低而先行凝固的热节A部位2的铁液在液态收缩时，能够通过过热冒口4经热节B部位3在重力作用下形成的新的补缩通道获得补充；同时，当热能慢慢消失，铸件逐渐凝固时，热节B部位3能够通过过热冒口4所形成的补缩通道获得补充，并直至浇铸完毕，铸件凝固成型。
实施本发明所述的汽车转向节斜放浇铸方法时，先通过主浇口6使铁液经横浇道、竖浇道和避渣片流入转向节模腔中部，然后再利用所述方法使铸件凝固成型就能够有效的提高转向节产品的质量和成品率。由于所述方法在转向节中间位置增加了一个分浇口1，从而有效的实现了铁液的平稳浇注，进而确保了铸件在型内能够实现顺序凝固，最终有效的解决了热节的缩松缩孔的问题。
本发明未详述部分为现有技术。
为了公开本发明的目的而在本文中选用的实施例，当前认为是适宜的，但是，应了解的是，本发明旨在包括一切属于本构思和发明范围内的实施例的所有变化和改进。

Claims (6)

1.一种汽车转向节的浇铸方法，其特征是：所述浇铸方法首先将设置在模具本体（5）上的转向节模腔倾斜设置，在热节B部位（3）设置一个过热冒口（4），同时在转向节模腔中部卡钳安装孔位置增加一个分浇口（1），在浇铸转向节时，通过主浇口（6）进入砂模的铁液在重力作用下会先通过分浇口（1）流入转向节模腔，并平稳的流经热节A部位（2）充型浇注，当铁液的液面上升至卡钳安装孔处的分浇口（1）时，铁水开始从过热冒口（4）进入转向节模腔，过热冒口（4）和热节B部位（3）继续充型至浇铸结束，由于通过分浇口（1）流入的铁液接触型壁的时间相对较长，温度相对偏低，从而使热节A部位（2）够在后续的凝固过程中先行凝固，同时，先行凝固的热节A部位（2）的铁液在液态收缩时能够通过过热冒口（4）和热节B部位（3）在重力作用下形成的补缩通道获得补充，在铁液热能慢慢消失，铸件逐渐凝固的过程中，热节B部位（3）能够通过过热冒口（4）所形成的补缩通道获得补充，并直至浇铸完毕，铸件凝固成型。
2.根据权利要求1所述的汽车转向节倾斜放置的浇铸方法，其特征是：所述转向节模腔的倾斜角度为30～60°。
3.根据权利要求1所述的汽车转向节倾斜放置的浇铸方法，其特征是：所述分浇口（1）通过管道连接溢流口。
4.根据权利要求1所述的汽车转向节倾斜放置的浇铸方法，其特征是：所述过热冒口（4）的直径为30～40mm。
5.根据权利要求1所述的汽车转向节倾斜放置的浇铸方法，其特征是：所述模具本体（5）的顶端设置主浇口（6），在模具本体（5）上设有两个相互对称的转向节模腔，在每个转向节模腔中部卡钳安装孔位置分别设有分浇口（1），所述每个分分浇口（1）分别通过浇道连接主浇口（6）。
6.根据权利要求1所述的汽车转向节倾斜放置的浇铸方法，其特征是：所述过热冒口（4）设置在热节B部位（3）。
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