CN109202021A - 一种轴承底座的铸造方法 - Google Patents

一种轴承底座的铸造方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种轴承底座的铸造方法，包括如下步骤：先冶炼；再打开熔炉或电弧炉，放出铁水时的温度不小于1400℃，静止一端时间，净化铁水，将铁水浇入轴承底座模具的型腔内，浇注温度控制在1300‑1350℃，采用树脂砂制造砂型；保压、释压处理；将铸件清理后进行热处理，装炉温度小于100℃，于200℃时，进行等温2～3小时；待铸件温度均匀后，缓慢加热，在500～550℃保温6～8小时，随后以每小时30～40℃冷却到200℃以下出炉冷却；对热处理后的轴承底座铸造件进行保温冷却，冷却后进行清洗即得到轴承底座。本发明操作简单，在铸造和热处理阶段均未发现裂纹，制得的轴承底座质量高，提高了生产效率。

Description

一种轴承底座的铸造方法
技术领域
本发明涉及一种轴承底座的铸造方法，属于轴承底座技术领域。
背景技术
轴承底座作为中材装备水泥设备球磨机上的一个零部件，材质为HT200，重量为3500㎏，如图1和图2所示，V法造型，底注。轴承底座在生产过程中，经常在水槽与球座圆弧接合处出现不同程度的裂纹，有时在打箱(即待铸件凝固并冷却后用人力或机械将砂型打碎，从砂箱取出铸件)时发现，有时在热处理之后发现。严重时造成报废，轻微时需要后道工序打止裂孔、打坡口焊补修复，不仅浪费了大量时间和人力，影响了生产进度，使得铸件不能如期发货，影响了企业的声誉，而且产品在使用过程中，存在着质量隐患。
发明内容
针对上述现有技术存在的问题，本发明提供一种轴承底座的铸造方法，操作简单，在铸造和热处理阶段均未发现裂纹，制得的轴承底座质量高，提高了生产效率。
为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：一种轴承底座的铸造方法，包括如下步骤：
步骤一、冶炼：将原料加入熔炉或电弧炉进行冶炼；
步骤二、铸造：考虑到浇注温度要适宜，过高易粘砂，铁液液态收缩过大，温度过低易造成冷隔浇不足，在保证能浇注的情况下采取高温出炉≥1400℃；即打开熔炉或电弧炉，放出铁水时的温度不小于1400℃，静止一端时间，净化铁水，将铁水浇入轴承底座模具的型腔内，浇注温度控制在1300-1350℃，采用树脂砂制造砂型；
步骤三、保压、释压处理：为减少型砂阻碍应力，根据铸件结构和大小，浇注后先真空保压0.5-1小时，再减压1.5小时，然后解除真空；
步骤四、开箱；为防止铸件在浇铸后因冷却速度过快，而热应力过大，铸件产生变形，开裂等缺陷，结合轴承底座结构，开箱重量3-4吨，开箱时间24-36小时，开箱后将轴承底座铸件放置在平整无风的位置，以防止铸件因放置不当变形开裂；
步骤五、热处理：铸件清理后进行热处理，消除内应力，装炉温度小于100℃，于200℃时，进行等温2～3小时；待铸件温度均匀后，缓慢加热，每小时升温速度为40～60℃，在500～550℃保温6～8小时，随后以每小时30～40℃冷却到200℃以下出炉冷却；
步骤六、对热处理后的轴承底座铸造件进行保温冷却，冷却后进行清洗即得到轴承底座。
进一步，所述步骤五中待铸件温度均匀后，缓慢加热，每小时升温速度为50℃，在550℃保温6～8小时。
进一步，所述步骤一中的原料采用HT200，其化学成分控制在C：3.0～3.2％，Si：1.8～2.0％，Mn：0.6～0.8％，S：≤0.10％，P：≤0.10％，试棒抗拉强度270-300Mp。
进一步，所述步骤二中模具的型腔内正对水槽与球座圆弧接合处的位置形成40mm的壁厚。
进一步，所述步骤二中模具的型腔内正对水槽与球座圆弧接合处的两端有R60-R80的圆弧，逐步过渡到上端R40。
进一步，所述步骤二中模具的型腔内正对水槽与球座圆弧接合处的位置设有两个凹槽。
进一步，所述步骤六中制得的轴承底座上球座圆弧的外侧对称设有加强筋。
与现有的技术相比，本发明通过结合铸件结构的特点以及现有铸件在使用过程中存在的问题，调整了轴承底座的加工工艺，在铸造和热处理阶段均未发现裂纹，制得的轴承底座质量高，提高了生产效率。同时，在易裂部位适当增加壁厚由25mm增至40mm，在易裂处将两端圆弧由图纸R30增加到R60～R80，逐部过渡到上端R40。此外，还可在通过调整模具，保证铸造时两端各增加两个加强筋，并在热处理之后去除，可进一步提高易裂部位的强度，避免再次发生裂纹。
附图说明
图1为轴承底座的部分结构示意图；
图2为图1的左视图；
图3为本发明轴承底座的部分结构示意图；
图4为本发明热处理时的温度控制图。
图中：1、轴承底座，2、加强筋。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明实施中的技术方案进行清楚，完整的描述，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
一种轴承底座的铸造方法，包括如下步骤：
步骤一、冶炼：将原料加入熔炉或电弧炉进行冶炼；
步骤二、铸造：打开熔炉或电弧炉，放出铁水时的温度不小于1400℃，静止一端时间，净化铁水，将铁水浇入轴承底座模具的型腔内，浇注温度控制在1300-1350℃，采用树脂砂制造砂型；
步骤三、保压、释压处理：浇注后真空保压1小时，再减压1.5小时，然后解除真空；
步骤四、开箱；开箱重量3-4吨，开箱时间30小时，开箱后将轴承底座铸件放置在平整无风的位置；
步骤五、热处理：铸件清理后进行热处理，装炉温度小于100℃，于200℃时，进行等温2～3小时；待铸件温度均匀后，缓慢加热，每小时升温速度为60℃，在500℃保温6～8小时，随后以每小时30～40℃冷却到200℃以下出炉冷却；
步骤六、对热处理后的轴承底座铸造件进行保温冷却，冷却后进行清洗即得到轴承底座。
实施例2
一种轴承底座的铸造方法，包括如下步骤：
步骤一、冶炼：将原料加入熔炉或电弧炉进行冶炼；
步骤二、铸造：打开熔炉或电弧炉，放出铁水时的温度不小于1400℃，静止一端时间，净化铁水，将铁水浇入轴承底座模具的型腔内，浇注温度控制在1300-1350℃，采用树脂砂制造砂型；模具的型腔内正对水槽与球座圆弧接合处的位置形成40mm的壁厚；
步骤三、保压、释压处理：浇注后真空保压0.5-1小时，再减压1.5小时，然后解除真空；
步骤四、开箱；开箱重量3-4吨，开箱时间24-36小时，开箱后将轴承底座铸件放置在平整无风的位置；
步骤五、热处理：铸件清理后进行热处理，如图4所示，装炉温度小于100℃，于200℃时，进行等温2～3小时；待铸件温度均匀后，缓慢加热，每小时升温速度为50℃，在550℃保温6～8小时，随后以每小时30～40℃冷却到200℃以下出炉冷却；
步骤六、对热处理后的轴承底座铸造件进行保温冷却，冷却后进行清洗即得到轴承底座。
实施例3
一种轴承底座的铸造方法，包括如下步骤：
步骤一、冶炼：将原料加入熔炉或电弧炉进行冶炼；
步骤二、铸造：打开熔炉或电弧炉，放出铁水时的温度不小于1400℃，静止一端时间，净化铁水，将铁水浇入轴承底座模具的型腔内，浇注温度控制在1300-1350℃，采用树脂砂制造砂型；模具的型腔内正对水槽与球座圆弧接合处的位置形成40mm的壁厚；如图3所示，模具的型腔内正对水槽与球座圆弧接合处的两端有R60-R80的圆弧，逐步过渡到上端R40；
步骤三、保压、释压处理：浇注后真空保压0.5-1小时，再减压1.5小时，然后解除真空；
步骤四、开箱；开箱重量3-4吨，开箱时间24-36小时，开箱后将轴承底座铸件放置在平整无风的位置；
步骤五、热处理：铸件清理后进行热处理，装炉温度小于100℃，于200℃时，进行等温2～3小时；待铸件温度均匀后，缓慢加热，每小时升温速度为40℃，在500℃保温6～8小时，随后以每小时40℃冷却到200℃以下出炉冷却；
步骤六、对热处理后的轴承底座铸造件进行保温冷却，冷却后进行清洗即得到轴承底座。
实施例4
一种轴承底座的铸造方法，包括如下步骤：
步骤一、冶炼：将原料加入熔炉或电弧炉进行冶炼；
步骤二、铸造：打开熔炉或电弧炉，放出铁水时的温度不小于1400℃，静止一端时间，净化铁水，将铁水浇入轴承底座模具的型腔内，浇注温度控制在1300-1350℃，采用树脂砂制造砂型；模具的型腔内正对水槽与球座圆弧接合处的位置形成40mm的壁厚；模具的型腔内正对水槽与球座圆弧接合处的两端有R60-R80的圆弧，逐步过渡到上端R40；模具的型腔内正对水槽与球座圆弧接合处的位置设有两个凹槽；
步骤三、保压、释压处理：浇注后真空保压0.5-1小时，再减压1.5小时，然后解除真空；
步骤四、开箱；开箱重量3-4吨，开箱时间24-36小时，开箱后将轴承底座铸件放置在平整无风的位置；
步骤五、热处理：铸件清理后进行热处理，装炉温度小于100℃，于200℃时，进行等温2～3小时；待铸件温度均匀后，缓慢加热，每小时升温速度为50℃，在550℃保温6～8小时，随后以每小时30℃冷却到200℃以下出炉冷却；
步骤六、对热处理后的轴承底座铸造件进行保温冷却，冷却后进行清洗即得到轴承底座。
上述两个实施例中步骤一的原料可采用HT200，其化学成分控制在C：3.0～3.2％，Si：1.8～2.0％，Mn：0.6～0.8％，S：≤0.10％，P：≤0.10％，试棒抗拉强度270-300Mp。
上述步骤六中制得的轴承底座上球座圆弧的外侧对称设有加强筋。
按照上述实施例分别生产了20件轴承底座，在铸造和热处理均未发现裂纹，最后铸件应进行盛水试验，试验时间为4小时，无渗水现象，客户在使用过程中反应很好。其中，实施例4制得的轴承底座的效果最佳。
综上所述，本发明通过结合铸件结构的特点以及现有铸件在使用过程中存在的问题，调整了轴承底座的加工工艺，在铸造和热处理阶段均未发现裂纹，制得的轴承底座质量高，提高了生产效率。同时，在易裂部位适当增加壁厚由25mm增至40mm，在易裂处将两端圆弧由图纸R30增加到R60～R80，逐部过渡到上端R40。此外，还可在通过调整模具，保证铸造时两端各增加两个加强筋，并在热处理之后去除，可进一步提高易裂部位的强度，避免再次发生裂纹。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神和基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (7)

1.一种轴承底座的铸造方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤一、冶炼：将原料加入熔炉或电弧炉进行冶炼；
步骤二、铸造：打开熔炉或电弧炉，放出铁水时的温度不小于1400℃，静止一端时间，净化铁水，将铁水浇入轴承底座模具的型腔内，浇注温度控制在1300-1350℃，采用树脂砂制造砂型；
步骤三、保压、释压处理：浇注后真空保压0.5-1小时，再减压1.5小时，然后解除真空；
步骤四、开箱；开箱重量3-4吨，开箱时间24-36小时，开箱后将轴承底座铸件放置在平整无风的位置；
步骤五、热处理：铸件清理后进行热处理，装炉温度小于100℃，于200℃时，进行等温2～3小时；待铸件温度均匀后，缓慢加热，每小时升温速度为40～60℃，在500～550℃保温6～8小时，随后以每小时30～40℃冷却到200℃以下出炉冷却；
步骤六、对热处理后的轴承底座铸造件进行保温冷却，冷却后进行清洗即得到轴承底座。
2.根据权利要求1所述的一种轴承底座的铸造方法，其特征在于，所述步骤五中待铸件温度均匀后，缓慢加热，每小时升温速度为50℃，在550℃保温6～8小时。
3.根据权利要求1所述的一种轴承底座的铸造方法，其特征在于，所述步骤一中的原料采用HT200，其化学成分控制在C：3.0～3.2％，Si：1.8～2.0％，Mn：0.6～0.8％，S：≤0.10％，P：≤0.10％，试棒抗拉强度270-300Mp。
4.根据权利要求1所述的一种轴承底座的铸造方法，其特征在于，所述步骤二中模具的型腔内正对水槽与球座圆弧接合处的位置形成40mm的壁厚。
5.根据权利要求1所述的一种轴承底座的铸造方法，其特征在于，所述步骤二中模具的型腔内正对水槽与球座圆弧接合处的两端有R60-R80的圆弧，逐步过渡到上端R40。
6.根据权利要求1所述的一种轴承底座的铸造方法，其特征在于，所述步骤二中模具的型腔内正对水槽与球座圆弧接合处的位置设有两个凹槽。
7.根据权利要求1所述的一种轴承底座的铸造方法，其特征在于，所述步骤六中制得的轴承底座上球座圆弧的外侧对称设有加强筋。
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