CN108971431B - 汽车冲压模具球铁刀块类铸件的制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种汽车冲压模具球铁刀块类铸件的制造方法，包括步骤：S1、模型和排渣装置的制作；S2、将模型和排渣装置放入砂箱内，填砂造型；S3、浇注；S4、冷却，取出铸件；其中，采用顶注式浇注系统。本发明的制造方法采用顶注式浇注系统，防止铸件出现皱皮及加工面黑渣缺陷，提高铁液的碳当量，并适当控制一下合金元素的成分比例，从而减少铁液的收缩倾向，最终可以提高汽车冲压模具球铁刀块类铸件的产品质量。
Description
技术领域
本发明属于实型铸造领域，具体地说，本发明涉及一种汽车冲压模具球铁刀块类铸件的制造方法。
背景技术
汽车冲压模具采用的是压机冲压钣金成型，由于受到几十吨到上千吨的冲压力，铸件需要有很好的强度。钣金成型的后续冲压过程中，为节约成本，本体类使用灰铁材质，修边刀块类采用的是球铁材质，保证良好的强度，重量在几公斤到几十公斤不等，结构设计相对单薄，最终采用螺栓锁紧在本体上。由于与本体不是整体结构，冲压过程如果刀块铸件本身存在质量问题，很容易损坏影响冲压。
现有的球铁刀块类铸件生产工艺中，采用的是底注式浇注系统制作刀块，内浇口直接设置在刀块型面，铸件凝固冷却过程中，由于内浇口截面积和铸件壁厚相差不大，内浇口设置位置容易出现“反缩”现象，出现空洞；另一方面，铸件本身较小，冷却较快，自身的石墨化膨胀难以在凝固过程中充分释放，也会导致铸件底面加工时出现缩孔缺陷。影响铸件整体强度，若继续使用存在一定安全隐患。
发明内容
本发明提供一种汽车冲压模具球铁刀块类铸件的制造方法，目的是提高铸件产品质量。
为了实现上述目的，本发明采取的技术方案为：汽车冲压模具球铁刀块类铸件的制造方法，包括步骤：
S1、模型和排渣装置的制作；
S2、将模型和排渣装置放入砂箱内，填砂造型；
S3、浇注；
S4、冷却，取出铸件；
其中，采用顶注式浇注系统，顶注式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 3.6-3.8％，Si 2.3-2.5％，Mn0.45-0.55％，Cr≤0.12％，Mo 0.4-0.5％，Cu 0.85-0.9％，Ni 0.9-1.0％，Mg 0.04-0.06％，Re 0.02-0.04％，P≤0.05％，S≤0.012％，其余为Fe和不可避免的杂质元素。
在所述步骤S1中，在模型上的第一部位处设置有所述内浇道。
在所述步骤S1中，所述内浇道为粘贴在模型上。
所述排渣装置包括排渣座和排渣道，排渣座与排渣道连接，在所述步骤S1中，在模型上的第二部位处设置有支撑块，支撑块用于放置排渣座。
在所述步骤S1中，所述内浇道与所述支撑块为相对布置。
在所述步骤S1中，所述支撑块为粘贴在模型上。
所述横浇道设置一个，所述内浇道设置多个且所有内浇道呈两列布置，横浇道位于两列内浇道之间，各列的所有内浇道为沿横浇道的长度方向依次布置。
所述排渣座和所述排渣道的材质为EPS泡沫。
所述排渣道的长度方向与所述横浇道的长度方向相平行。
所述排渣座位于所述排渣道的下方。
本发明的汽车冲压模具球铁刀块类铸件的制造方法，采用顶注式浇注系统，提高浇注系统中横浇道对铸件的补缩，防止铸件出现皱皮及加工面黑渣缺陷；同时提高铁液的碳当量，处于过共晶成分，并适当控制一下合金元素的成分比例，从而减少铁液的收缩倾向，最终可以提高汽车冲压模具球铁刀块类铸件的产品质量。
附图说明
本说明书包括以下附图，所示内容分别是：
图1是顶注式浇注系统的结构示意图；
图2是模型与内浇道和支撑块的连接示意图；
图中标记为：
1、直浇道；2、横浇道；3、内浇道；4、排渣道；5、支撑块；6、模型；7、排渣座。
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，本发明提供了一种汽车冲压模具球铁刀块类铸件的制造方法，包括如下的步骤：
S1、模型和排渣装置的制作；
S2、将模型和排渣装置放入砂箱内，填砂造型；
S3、浇注；
S4、冷却，取出铸件。
具体地说，在步骤S1中，根据汽车冲压模具球铁刀块类铸件的形状，采用EPS泡沫制作模型，采用EPS泡沫制作排渣装置。
在步骤S2中，将模型和排渣装置放入砂箱内，填砂造型；具体过程为：将模型水平放置在砂箱中，再将排渣装置放置在砂箱中，最后用型砂埋设模型和排渣装置。
在步骤S3中，采用顶注式浇注系统，顶注式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设置一个，直浇道1的下端出水孔与横浇道2连接。模型在砂箱中为水平放置，模型布置在横浇道2的两侧。内浇道3设置多个且所有内浇道3呈两列布置，横浇道2位于两列内浇道3之间，各列的所有内浇道3为沿横浇道2的长度方向依次布置且为等距分布。内浇道3为水平设置且内浇道3的长度方向与横浇道2的长度方向相垂直，内浇道3沿水平方向朝向横浇道2的外侧伸出，内浇道3的一端与横浇道2连接，内浇道3的另一端与模型连接。
作为优选的，如图1所示，将横浇道2布置在两列模型的中间位置处，横浇道2为矩形浇道，横浇道2的截面为矩形，横浇道2的截面的长宽尺寸为80mm*120mm，横浇道2的底面的高度大于型腔的分型面的高度，确保能够向型腔中提供足够的金属液以补充铸件的收缩，从而控制铸件出现缩松缩孔缺陷，有助于提高汽车冲压模具球铁刀块类铸件的产品质量。
在步骤S3中，熔炼出符合标准化学成分的金属液后，将金属液浇注入顶注式浇注系统中，浇注的金属液依次流经直浇道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 3.6-3.8％，Si 2.3-2.5％，Mn0.45-0.55％，Cr≤0.12％，Mo 0.4-0.5％，Cu 0.85-0.9％，Ni 0.9-1.0％，Mg 0.04-0.06％，Re 0.02-0.04％，P≤0.05％，S≤0.012％，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，提高铁液的碳当量，处于过共晶成分，并适当控制一下合金元素的成分比例，从而减少铁液的收缩倾向，有助于提高汽车冲压模具球铁刀块类铸件的产品质量。
如图1和图2所示，排渣装置包括排渣座7和排渣道4，排渣座7与排渣道4连接，排渣座7和排渣道4的材质为EPS泡沫。在步骤S3中，形成铸件的过程中，排渣座7和排渣道4也会气化消失，排渣座7和排渣道4用于泡沫模型气化时起到排气作用，使EPS热解产物可有效排出型腔，不聚集在铸件上，防止铸件出现皱皮及底面加工黑渣问题，保证铸件质量。
在上述步骤S1中，在模型上的第一部位处设置有内浇道3，内浇道3的材质为EPS泡沫。
作为优选的，在上述步骤S1中，内浇道3为粘贴在模型上。在采用EPS泡沫制作模型后，将内浇道3粘贴在模型的第一部位处，该第一部位为模型的一侧表面。内浇道3的长度方向上的一端与模型粘贴，内浇道3的长度方向上的另一端用于与横浇道2连接，内浇道3为矩形浇道，内浇道3的截面为矩形，内浇道3的截面面积小于横浇道2的截面面积。在上述步骤S2中，将模型连同内浇道3一同放入砂箱中，将直浇道1和横浇道2也放入砂箱中。
在上述步骤S1中，在模型上的第二部位处设置有支撑块5，支撑块5用于放置排渣座7，支撑块5的材质为EPS泡沫。
作为优选的，在上述步骤S1中，支撑块5为粘贴在模型上。在采用EPS泡沫制作模型后，将内浇道3粘贴在模型的第一部位处，然后将支撑块5粘贴在模型的第二部位处，该第二部位为模型的另一侧表面。如图1和图2所示，在步骤S1中，支撑块5为矩形块状结构，支撑块5为水平设置，支撑块5与内浇道3为相对布置，支撑块5位于内浇道3的长度方向上且支撑块5与内浇道3处于同一高度，支撑块5和内浇道3分别朝向模型的一侧伸出。将内浇道3和支撑块5按照这种方式布置，主要是规范放置，防止内浇道3和排渣座7放置在一起而导致出现热节重合，避免铸件出现反缩问题，保证铸件质量。
如图1和图2所示，排渣道4具有一定的长度，排渣道4的长度方向与横浇道2的长度方向相平行。排渣道4位于支撑块5的上方，排渣座7位于排渣道4的下方，支撑块5对排渣座7和排渣道4提供支撑作用，各个模型分别位于一个排渣座7和一个内浇道3之间。排渣座7与排渣道4固定连接，排渣道4设置相平行的两个，横浇道2位于两个排渣道4的中间位置处，各个模型分别与一个支撑块5连接，也即支撑块5布置两列，各个支撑块5上分别放置一个排渣座7，排渣座7布置两列，各个排渣道4分别与一列的所有排渣座7固定连接。在上述步骤S2中，将模型连同内浇道3和支撑块5一同放入砂箱中，将由排渣座7和排渣道4形成的排渣装置放入砂箱中，并将排渣座7放置在支撑块5上。
本发明的制造方法改用顶注式浇注系统，提高浇注系统中横浇道2对铸件的补缩，同时内浇道3放置在铸件的侧面，并在内浇道3放置面的侧面或者对面设置支撑块5，用于排渣，可以防止铸件出现皱皮及加工面黑渣缺陷。
在本实施例中，如图1所示，内浇道3、支撑块5、模型和排渣座7均分别设置12个，12个内浇道3按两列进行布置且每列有6个内浇道3，12个支撑块5按两列进行布置且每列有6个支撑块5，12个模型按两列进行布置且每列有6个模型，12个排渣座7按两列进行布置且每列有6个排渣座7。
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 (6)
1.汽车冲压模具球铁刀块类铸件的制造方法，其特征在于，包括步骤：
S1、模型和排渣装置的制作；
S2、将模型和排渣装置放入砂箱内，填砂造型；
S3、浇注；
S4、冷却，取出铸件；
其中，采用顶注式浇注系统，顶注式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 3.6-3.8%，Si 2.3-2.5%，Mn 0.45-0.55%，Cr ≤0.12%，Mo 0.4-0.5%，Cu 0.85-0.9%，Ni 0.9-1.0%，Mg 0.04-0.06%，Re 0.02-0.04%，P≤0.05%，S≤0.012%，其余为Fe和不可避免的杂质元素；
在所述步骤S1中，在模型上的第一部位处设置有所述内浇道，该第一部位为模型的一侧表面；
所述排渣装置包括排渣座和排渣道，排渣座与排渣道连接，在模型上的第二部位处设置有支撑块，该第二部位为模型的另一侧表面，横浇道设置一个，内浇道设置多个且所有内浇道呈两列布置，横浇道位于两列内浇道之间，各列的所有内浇道为沿横浇道的长度方向依次布置，模型在砂箱中为水平放置，模型布置在横浇道的两侧；
支撑块用于放置排渣座且排渣座位于排渣道的下方，排渣道的长度方向与横浇道的长度方向相平行，支撑块、排渣座和排渣道的材质均为EPS泡沫；
支撑块与内浇道为相对布置，支撑块位于内浇道的长度方向上且支撑块与内浇道处于同一高度，支撑块和内浇道分别朝向模型的一侧伸出。
2.根据权利要求1所述的汽车冲压模具球铁刀块类铸件的制造方法，其特征在于，在所述步骤S1中，所述内浇道为粘贴在模型上。
3.根据权利要求1所述的汽车冲压模具球铁刀块类铸件的制造方法，其特征在于，在所述步骤S1中，所述支撑块为粘贴在模型上。
4.根据权利要求1至3任一所述的汽车冲压模具球铁刀块类铸件的制造方法，其特征在于，所述直浇道为竖直设置，横浇道为水平设置，内浇道为水平设置，各列的所有内浇道为沿横浇道的长度方向等距分布。
5.根据权利要求1至3任一所述的汽车冲压模具球铁刀块类铸件的制造方法，其特征在于，所述横浇道为矩形浇道，内浇道为矩形浇道，内浇道的截面面积小于横浇道的截面面积。
6.根据权利要求1所述的汽车冲压模具球铁刀块类铸件的制造方法，其特征在于，在步骤S1中，在采用EPS泡沫制作模型后，将内浇道粘贴在模型的第一部位处，然后将支撑块粘贴在模型的第二部位处。
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Legal Events
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Denomination of invention: Manufacturing method of nodular iron knife block castings for automobile stamping die Effective date of registration: 20220125 Granted publication date: 20200124 Pledgee: Wuhu Yangzi rural commercial bank Limited by Share Ltd. Pledgor: WUHU HONGHU MATERIAL TECHNOLOGY CO.,LTD. Registration number: Y2022980001018 |
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Date of cancellation: 20231228 Granted publication date: 20200124 Pledgee: Wuhu Yangzi rural commercial bank Limited by Share Ltd. Pledgor: WUHU HONGHU MATERIAL TECHNOLOGY CO.,LTD. Registration number: Y2022980001018 |