CN109530630A

CN109530630A - 一种五辐轮毂铸型及五辐轮毂制造方法

Info

Publication number: CN109530630A
Application number: CN201811601266.6A
Authority: CN
Inventors: 吴志强; 梁伟兴
Original assignee: GUANGDONG FUHUA CASTING CO Ltd
Current assignee: GUANGDONG FUHUA CASTING CO Ltd
Priority date: 2018-12-26
Filing date: 2018-12-26
Publication date: 2019-03-29

Abstract

本发明涉及一种五辐轮毂铸型，包括上箱砂型、下箱砂型、铸件型腔、泥芯和冷铁；所述上箱砂型与下箱砂型相对设置，所述铸件型腔位于下箱中，所述泥芯设置在下箱中，且其外周与所述上、下箱砂型形成轮毂的铸件型腔；所述上箱砂型内设有直浇道，该直浇道与泥芯的内腔连通，且泥芯的内腔为冒口形状的空腔，该冒口形状的空腔下方设有冒口颈，该冒口颈与所述铸件型腔连通设置；所述冷铁包括上下设置的内冷铁和外冷铁，所述内冷铁设置在所述铸件型腔的凸台部中。本发明解决了铸件热节缩孔缩松的缺陷，既节约了成本也减轻造型的劳动强度，同时提高了铸件的质量。

Description

一种五辐轮毂铸型及五辐轮毂制造方法

技术领域

本发明涉及汽车零部件铸造技术领域，特别是涉及一种五辐轮毂铸型及五辐轮毂制造方法。

背景技术

伴随着汽车工业的发展，挂车、半挂车已经成为重要的运输车辆，因此，对于汽车的轻量化、安全性等性能，人们提出了更高的要求。其中，轮毂是汽车重要的零部件之一，轮毂性能的优化对于汽车性能的优化起着重要的作用。

如图1所示，现有的五辐轮毂产品为球墨铸铁汽配件，该五辐轮毂包括具有中空结构的轮部10，该轮部10外侧均匀分布有五个轮辐11，五个轮辐11中间为空腔结构，且每个轮辐11的顶面外端均设有凸台12。其中，轮部10的壁厚相对轮辐11的壁厚较厚，轮部10与辐条连接处以及轮辐11上的凸台12均为铸造热节，容易产生缩孔、缩松等缺陷。特别是凸台12为较大的独立热节，而凸台12在加工钻孔的过程中不允许有铸造缺陷，常用的铸造工艺采用外冷铁都难以消除缩孔、缩松等缺陷。如果在凸台12的位置上安放冒口进行补缩，因凸台12的形状以及生产线的原因，只能用定制的保温冒口，一个铸件采用5个保温冒口，这样一来成本就会过高；五个轮辐11的内腔深度超过100mm，传统的造型工艺是下一个泥芯来形成此处的5个空腔，泥芯重量约15Kg，采用人工下芯的方式，造型劳动强度大，同时此泥芯尺寸大，通常为冷芯盒制芯，需刷涂料，过程繁琐成本高。因此，为降低成本、降低造型劳动强度和提高铸件的质量，研发一种新的工艺就显得格外重要。

发明内容

基于此，本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种五辐轮毂铸型，解决了铸件热节缩孔缩松的缺陷，既节约了成本也减轻造型的劳动强度，同时提高了铸件的质量。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种五辐轮毂铸型，包括上箱砂型、下箱砂型、铸件型腔、泥芯和冷铁；所述上箱砂型与下箱砂型相对设置，所述铸件型腔位于下箱中，所述泥芯设置在下箱中，且其外周与所述上、下箱砂型形成轮毂的铸件型腔；所述上箱砂型内设有直浇道，该直浇道与泥芯的内腔连通，且泥芯的内腔为冒口形状的空腔，该冒口形状的空腔下方设有冒口颈，该冒口颈与所述铸件型腔连通设置；所述冷铁包括上下设置的内冷铁和外冷铁，所述内冷铁设置在所述铸件型腔的凸台部中。

为了取得更好的技术效果，进一步的技术改进还包括，所述泥芯由两个半泥芯组成的整体结构，两个半泥芯的结合面为凹凸配合的结构面。

为了取得更好的技术效果，进一步的技术改进还包括，所述铸件型腔和泥芯位于下箱砂型的中部，且泥芯的上端伸出下箱上表面，所述上箱砂型与泥芯的连接处配合设有凹面。

为了取得更好的技术效果，进一步的技术改进还包括，所述直浇道的顶端设有浇口杯，且直浇道与泥芯的连接处设有陶瓷过滤片。

为了取得更好的技术效果，进一步的技术改进还包括，所述上箱设有排气棒，该排气棒与所述铸件型腔连通设置。

另外，本发明的另一目的是提供一种五辐轮毂制造方法，包括以下步骤：

S1，按照铸造工艺分别造型形成上箱砂型、下箱砂型、泥芯，并加工冷铁；

S2，铸型准备，将冷铁和泥芯分别装在下箱砂型的固定位置，并将上箱对接覆合在下箱上；

S3，按照铸造工艺配备原材料，将配备好的原材料倒入电炉中进行熔炼，熔炼后扒去废渣；并进行球化、孕育处理，熔炼出符合要求的铁水；

S4，将处理好的铁水从上箱的直浇道浇注进泥芯的冒口空腔中，并通过冒口颈流进铸件型腔；

S5，重力铸造成型，处于液态的铁水靠重力作用填充铸件空腔而获得轮毂铸件；

S6，冷却处理，将浇注成型后的轮毂铸件进行冷却处理，冷却时间≥2小时；

S7，使用液压分离机去除冒口，并将冷铁敲打分离出来，轮毂铸件进行抛丸处理；

S8，清理，对轮毂铸件进行打磨、清理飞边和毛刺处理。

为了取得更好的技术效果，进一步的技术改进还包括，所述步骤S1中，砂型采用潮模砂压力造型，潮模砂性能：水份3.3％～4.3％,湿压强度0.13～0.20MPa，紧实率24～40，透气性110～160，酌减量5％～8％，含泥量11％～14％，热湿拉强度≥2.80KPa。砂型硬度85～95；泥芯采用覆膜砂制成，覆膜砂性能为：常温抗拉≥3.2MPa，热态抗拉≥1.5MPa，发气量12-16ml/g，砂芯结壳厚度8～10mm。

为了取得更好的技术效果，进一步的技术改进还包括，所述步骤S3中，扒去废渣后的铁水加热至1450℃后取样分析化学成分并调整化学成分至符合要求；静置5～10分钟后出水，在包内进行球化、孕育处理。

为了取得更好的技术效果，进一步的技术改进还包括，所述步骤S3中，原铁水的成分控制在以下比例：C3.7％～3.85％，Si1.5％～1.6％，Mn0.25％～0.30％，P≤0.03％，S≤0.025％。

为了取得更好的技术效果，进一步的技术改进还包括，所述步骤S3中，球化过程中加入的球化剂重量比例为1～1.3％，孕育剂0.7～0.8％，随流孕育(30～40目)0.1％，球化、孕育剂在80℃恒温干燥≥2小时；球化后铁水成分控制：C3.55％～3.70％，Si2.4％～2.5％，Mn0.25％～0.30％，P≤0.03％，S≤0.02％，残M含量0.04～0.06％，CE＝4.3～4.6。

由此，本发明所述的轮毂铸型，轮部覆膜砂制成的泥芯内部做成冒口形状的空腔且跟直浇道直接连通形成热冒口；凸台处设置既可以当做内冷铁又具备外冷铁的新型冷铁，即内冷铁部分当做防止冷铁时候的定位销，铸件外模的凸台处做出对应的定位槽，而外冷铁部分做出与外模拔模相反的斜度，这样造型时冷铁直接下到外模上，填砂起模后，冷铁跟随着型砂带出并固定在铸件型腔内，这样造型下冷铁过程就变得简单了，从而很好地解决了铸件热节缩孔缩松的缺陷，铸件成型后，冷铁可以轻轻的从轮毂铸件上敲掉，凸台位置在加工钻孔过程也可以完全将内冷铁加工去除，不用担心冷铁熔合不良问题。另外，五个轮辐空腔改为不下泥芯模具，由上模自带砂形成，减少了一个泥芯，既节约了成本也减轻造型的劳动强度。

附图说明

图1为本发明的五辐轮毂铸件的结构示意图；

图2为本发明的五辐轮毂铸型的结构示意图；

图3为本发明的五辐轮毂铸造工艺布局的示意图。

具体实施方式

为进一步说明各实施例，本发明提供有附图。这些附图为本发明揭露内容的一部分，其主要用以说明实施例，并可配合说明书的相关描述来解释实施例的运作原理。配合参考这些内容，本领域的普通技术人员应能理解其他可能得实施方式以及本发明的优点。

请同时参阅图1和图2，其中，图1是本发明的五辐轮毂铸件的结构示意图，图2是本发明的五辐轮毂铸型的构示意图。

一种五辐轮毂铸型，包括上箱砂型10、下箱砂型20、铸件型腔30、泥芯40和冷铁50；所述上箱砂型10与下箱砂型20相对设置，所述铸件型腔30位于下箱中，所述泥芯40设置在下箱砂型10中，且其外周与所述上、下箱砂型形成轮毂的铸件型腔30；所述上箱砂型10内设有直浇道11，该直浇道11与泥芯40的内腔连通，且泥芯的内腔为冒口形状的空腔41，该冒口形状的空腔41下方设有冒口颈42，该冒口颈42与所述铸件型腔30连通设置；所述冷铁50包括上下设置的内冷铁51和外冷铁52，所述内冷铁51设置在所述铸件型腔的凸台部中。其中，所述铸件型腔30和泥芯40位于下箱砂型20的中部，且泥芯40的上端伸出下箱砂型20上表面，所述上箱砂型10与泥芯40的连接处配合设有凹面。

本实施例中，所述泥芯40由两个半泥芯组成的整体结构，两个半泥芯的结合面为凹凸配合的结构面。

另外，所述直浇道11的顶端设有浇口杯12，且直浇道11与泥芯40的连接处设有陶瓷过滤片13。所述上箱10设有排气棒14，该排气棒14与所述铸件型腔30连通设置。

本发明还提供一种轮毂制造方法，包括以下步骤：

S1，按照铸造工艺分别造型形成上箱砂型10、下箱砂型20、泥芯40，并加工冷铁50；其中，上箱砂型10、下箱砂型20采用潮模砂压力造型，潮模砂性能：水份3.3％～4.3％,湿压强度0.13～0.20MPa，紧实率24～40，透气性110～160，酌减量5％～8％，含泥量11％～14％，热湿拉强度≥2.80KPa。砂型硬度85～95；泥芯40采用覆膜砂制成，覆膜砂性能为：常温抗拉≥3.2MPa，热态抗拉≥1.5MPa，发气量12-16ml/g，砂芯结壳厚度8～10mm。

S2，铸型准备，将冷铁50和泥芯40分别装在下箱砂型20的固定位置，并将上箱砂型10对接覆合在下箱砂型20上；

S3，按照铸造工艺配备原材料，将配备好的原材料倒入电炉中进行熔炼，熔炼后扒去废渣，并进行球化、孕育处理，熔炼出符合要求的铁水；其中，扒去废渣后的铁水加热至1450℃后取样分析化学成分并调整化学成分至符合要求；静置5～10分钟后出水，在包内进行球化、孕育处理；球化过程中加入的球化剂重量比例为1～1.3％，孕育剂0.7～0.8％，随流孕育(30～40目)0.1％，球化、孕育剂在80℃恒温干燥≥2小时；球化后铁水成分控制：C3.55％～3.70％，Si2.4％～2.5％，Mn0.25％～0.30％，P≤0.03％，S≤0.02％，残M含量0.04～0.06％，CE＝4.3～4.6。

另外，熔炼过热温度1520～1530℃，出炉温度1480～1500℃，初浇温度1420～1430℃，最后一箱温度≥1380℃。S4，将熔炼好的铁水从上箱的直浇道11浇注进泥芯40的冒口空腔41中，并通过冒口颈42流进铸件型腔30；

S5，重力铸造成型，处于液态的铁水靠重力作用填充铸型空腔而获得轮毂铸件；

S7，使用液压分离机去除冒口，并将冷铁敲打分离出来，轮毂铸件进行抛丸处理；抛丸时间7～10分钟，钢丸φ≤2.0mm。

S8，清理，对轮毂铸件进行打磨、清理飞边和毛刺处理。

以下说明本发明的轮毂铸型的工作原理：

造型前准备好冷铁50、泥芯40和陶瓷过滤片13；每一箱填砂前将铸件外模的每个凸台部各安放一件冷铁50，填砂起模后下泥芯40，将陶瓷过滤片13安放到泥芯40顶部预留的过滤片位置，清理掉散沙浮砂后合箱等待浇注。浇注时，铁水从浇口杯12进来，流经直浇道11经过陶瓷过滤片13将铁渣过滤掉后铁水流进了冒口空腔41内，当铁水在冒口空腔41内升到冒口颈42的高度时，铁水就通过冒口颈42流进了铸件型腔30中，直至铸件型腔30全部被充满，铁水经过冷却后即形成了毛坯件。

与现有技术相比，本发明所述的五辐轮毂铸型，轮部覆膜砂制成的泥芯内部做成冒口形状的空腔且跟直浇道直接连通形成热冒口；凸台处设置既可以当做内冷铁又具备外冷铁的新型冷铁，即内冷铁部分当做冷铁定位销，铸件外模的凸台处做出对应的定位槽，而外冷铁部分做出与外模拔模相反的斜度，这样造型时冷铁直接下到外模上，填砂起模后，冷铁跟随着型砂带出并固定在铸件型腔内，这样造型下冷铁过程就变得简单了，从而很好地解决了铸件热节缩孔缩松的缺陷，冷铁可以轻轻的从轮毂铸件上敲掉，凸台位置在加工钻孔过程也可以完全将内冷铁加工去除，不用担心冷铁熔合不良问题。另外，五个轮辐空腔改为不下泥芯模具，由上模自带砂形成，减少了一个泥芯，既节约了成本也减轻造型的劳动强度。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明轮毂铸型范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。

Claims

1.一种五辐轮毂铸型，其特征在于：包括上箱砂型、下箱砂型、铸件型腔、泥芯和冷铁；所述上箱砂型与下箱砂型相对设置，所述铸件型腔位于下箱中，所述泥芯设置在下箱中，且其外周与所述上、下箱砂型形成轮毂的铸件型腔；所述上箱砂型内设有直浇道，该直浇道与泥芯的内腔连通，且泥芯的内腔为冒口形状的空腔，该冒口形状的空腔下方设有冒口颈，该冒口颈与所述铸件型腔连通设置；所述冷铁包括上下设置的内冷铁和外冷铁，所述内冷铁设置在所述铸件型腔的凸台部中。

2.根据权利要求1所述的五辐轮毂铸型，其特征在于：所述泥芯由两个半泥芯组成的整体结构，两个半泥芯的结合面为凹凸配合的结构面。

3.根据权利要求1所述的五辐轮毂铸型，其特征在于：所述铸件型腔和泥芯位于下箱砂型的中部，且泥芯的上端伸出下箱上表面，所述上箱砂型与泥芯的连接处配合设有凹面。

4.根据权利要求1所述的五辐轮毂铸型，其特征在于：所述直浇道的顶端设有浇口杯，且直浇道与泥芯的连接处设有陶瓷过滤片。

5.根据权利要求1所述的五辐轮毂铸型，其特征在于：所述上箱设有排气棒，该排气棒与所述铸件型腔连通设置。

6.一种五辐轮毂制造方法，其特征在于，包括以下步骤：

S3，按照铸造工艺配备原材料，将配备好的原材料倒入电炉中进行熔炼，熔炼后扒去废渣，并进行球化、孕育处理，熔炼出符合要求的铁水；

S7，使用液压分离机去除冒口，并将冷铁敲落分离出来，轮毂铸件进行抛丸处理；

S8，清理，对轮毂铸件进行打磨、清理飞边和毛刺处理。

7.根据权利要求6所述的五辐轮毂制造方法，其特征在于：所述步骤S1中，砂型采用潮模砂压力造型，潮模砂性能：水份3.3％～4.3％,湿压强度0.13～0.20MPa，紧实率24～40，透气性110～160，酌减量5％～8％，含泥量11％～14％，热湿拉强度≥2.80KPa。砂型硬度85～95；泥芯采用覆膜砂制成，覆膜砂性能为：常温抗拉≥3.2MPa，热态抗拉≥1.5MPa，发气量12-16ml/g，砂芯结壳厚度8～10mm。

8.根据权利要求6所述的五辐轮毂制造方法，其特征在于：所述步骤S3中，扒去废渣后的铁水加热至1450℃后取样分析化学成分并调整化学成分至符合要求；静置5～10分钟后出水，在包内进行球化、孕育处理。

9.根据权利要求6所述的五辐轮毂制造方法，其特征在于：所述步骤S3中，原铁水的成分控制在以下比例：C3.7％～3.85％，Si1.5％～1.6％，Mn0.25％～0.30％，P≤0.03％，S≤0.025％。

10.根据权利要求8所述的五辐轮毂制造方法，其特征在于：所述步骤S3中，球化过程中加入的球化剂重量比例为1～1.3％，孕育剂0.7～0.8％，随流孕育(30～40目)0.1％，球化、孕育剂在80℃恒温干燥≥2小时；球化后铁水成分控制：C3.55％～3.70％，Si2.4％～2.5％，Mn0.25％～0.30％，P≤0.03％，S≤0.02％，残M含量0.04～0.06％，CE＝4.3～4.6。