CN110014121B - 一种高韧性推力杆支架铸钢件的铸造工艺方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种高韧性推力杆支架铸钢件的铸造工艺方法，浇铸时将铁水包中铁水进入方向是从铸件浇道底部进入，从下向上填充样模，利用钢水自身重力因素，保证铸件整体形状。本发明采用底铸浇铸工艺，以及铸件样模匝间距离用玻璃丝固定，铸件样模匝间距离用玻璃丝固定，从而保证在正箱过程中铸件样模不变形。
Description
技术领域
本发明属于铸造技术领域，具体涉及一种高韧性推力杆支架铸钢件的铸造工艺方法。
背景技术
推力杆支架在工作时承受的外来载荷非常复杂，既有推力、压力和弯曲力，同时又承受冲击负荷，因此对其机械性能提出了较高的要求。目前，推力杆支架通常采用中碳钢材料，用铸造方法生产，经退火处理后交付使用，在一般情况下能满足使用需求。但是对于重型卡车，由于卡车自重和载重量大，行驶道路条件较差，推力杆支架所承受的外来载荷更大，市场上现有的推力杆支架往往在使用一段时间后就会出现变形、开裂等情况，使用寿命不高且存在安全隐患。因而有必要开发机械性能更好的高强韧性重卡用推力杆支架，以提高产品的使用寿命和安全性。
在推力杆支架钢构件铸造过程中，易出现如下问题：(1)产品浇铸变形的问题；(2)粘砂现象；(3)支架两侧壁受力不均，导致两边侧臂磨损程度不一样，这种情况势必会影响支架的使用安全性和寿命。
发明内容
本发明旨在解决现有技术中存在的技术问题。为此，本发明提供一种高韧性推力杆支架铸钢件的铸造工艺方法，目的是解决产品浇铸变形的问题。
为了实现上述目的，本发明采取的技术方案为：
一种高韧性推力杆支架铸钢件的铸造工艺方法，浇铸时将铁水包中铁水进入方向是从铸件浇道底部进入，从下向上填充样模，利用钢水自身重力因素，保证铸件整体形状。
进一步的，铸件样模匝间距离用玻璃丝固定以保证在正箱过程中铸件样模不变形。
针对推力杆支架两边侧壁具有差异化的结构，首先对推力杆支架进行受力分析，确定两边侧臂分别的受力大小；其次，根据受力的大小，增加受力大的侧臂下侧宽度；最后根据侧臂上下侧的内点对内点、外点对外点画圆，确定侧臂弧度。
采用消失模铸造工艺铸造成型。
进一步的，采用蓝晶石作为涂料。
进一步的，热处理采用退火+正火+高温回火的热处理工艺。
本发明的有益效果：
1、本发明采用底铸浇铸工艺，以及铸件样模匝间距离用玻璃丝固定，从而保证在正箱过程中铸件样模不变形。
2、针对不同重卡车型推力杆支架受力情况，进行受力分析，差异化设计支架侧臂(内臂和外臂)弯曲弧度，使受力大的点侧臂较厚，受力小的点侧臂厚度小。从而保证两边侧臂的磨损程度相同，保证支架使用的安全性和使用寿命。
3、选用蓝晶石为涂料，该涂料具有很好的粘性、强度和耐火度，能牢固粘在模样上，造型振实时不开裂、不起皱。
具体实施方式
下面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。
为了提高工业生产效率，一箱多个产品同时浇铸，在浇铸过程中出现了因钢水重力因素、模样连接处粘胶出现凹凸等原因出现产品变形的问题。为此，本发明提供一种高韧性推力杆支架铸钢件的铸造工艺方法，浇铸时将铁水包中铁水进入方向是从铸件浇道底部进入，从下向上填充样模，利用钢水自身重力因素，保证铸件整体形状。铸件样模匝间距离用玻璃丝固定，进一步保证在正箱过程中铸件样模不变形。
由于推力杆支架两边侧臂的受力并非均匀，不均匀的受力导致两边侧臂磨损程度不一样，这种情况势必会影响支架的使用安全性和寿命。因此，采用不对称侧臂曲面，这种侧臂将无法沿用以往的设计方法。为此，采用的铸造工艺方法中，首先，针对车型对推力杆支架进行受力分析，确定两边侧臂分别的受力大小。其次，根据受力的大小，按照一定比例增加受力大的侧臂下侧宽度。最后，根据侧臂上下侧的内点对内点、外点对外点画圆，确定侧臂弧度。该差异化支架侧臂结构设计是针对不同重卡车型推力杆支架受力情况，进行受力分析，差异化设计支架侧臂(内臂和外臂)弯曲弧度，使受力大的点侧臂较厚，受力小的点侧臂厚度小。从而保证两边侧臂的磨损程度相同，保证支架使用的安全性和使用寿命。
在铸造过程中由于涂层较薄、脱落或开裂，金属液通过涂层破裂、剥落处渗入型砂的干砂空隙中，将干砂夹持凝固在铸件表面上。为此，采用的铸造工艺方法中，选用蓝晶石为涂料，该涂料具有很好的粘性、强度和耐火度，能牢固粘在模样上，造型振实时不开裂、不起皱。其次，造型振实时用力不可太大，均匀振实，避免破坏涂层。第三，改型砂为相对较细的原砂，并采取分批加砂方式填砂、振实，减少砂与砂、砂与样模之间的空隙。
此外，调整热处理工艺，将热处理工艺由退火改为退火+正火+高温回火，退火+正火+高温回火热处理工艺可以使铸件的晶粒细化和碳化物分布均匀化，消除铸件内应力，提高铸件的塑性和韧性。铸件的冲击韧性大于7.0J/mm2，与传统产品相比分别提高至少3％。
为了使得钢构件具有更好的性能，适当降低材质的碳含量，提高铸钢件心部的韧性。同时，利用消失模铸造时铸件表面的增碳效应，使铸钢件的表面强度高于心部，能更好的承受外来载荷的作用。该铸造工艺还提高了铸件的精密度和表面光滑度，使铸钢件的铸造质量明显提高。
具体实施例时，选取具有一定塑性、韧性和强度的中碳钢为原材料，同时，在钢水冶炼过程中在原材料中掺入微量元素铌(Nb)，利用铌元素的特性，提高铸件的屈服强度和抗拉强度。
按照消失模铸造工艺线支撑泡塑模型，涂挂特制涂料，干燥后置于特制砂箱中，填入干砂，三维振动紧实，抽真空状态下浇铸，模型气化消失，金属置换模型，复制出与泡塑模一样的铸件，冷凝后释放真空，从松散的砂中取出铸件，对铸件进行除毛刺、粘沙、抛丸等处理后，再将铸件放置箱式电阻炉进行退火→正火→高温回火工艺，最后再进行抛丸处理，产品成形。
以上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 (3)
1.一种高韧性推力杆支架铸钢件的铸造工艺方法，其特征在于，浇铸时铁水包中的铁水进入方向是从铸件浇道底部进入样模，从下向上填充样模，利用钢水自身重力因素，保证铸件整体形状；
铸件样模匝间距离用玻璃丝带固定以保证在正箱过程中铸件样模不变形；
针对推力杆支架两边侧壁具有差异化的结构，首先对推力杆支架进行受力分析，确定两边侧臂分别的受力大小；其次，根据受力的大小，增加受力大的侧臂下侧宽度；最后根据侧臂上下侧的内点对内点、外点对外点画圆，确定侧臂弧度。
2.根据权利要求1所述高韧性推力杆支架铸钢件的铸造工艺方法，其特征在于，采用消失模铸造工艺铸造成型。
3.根据权利要求1所述高韧性推力杆支架铸钢件的铸造工艺方法，其特征在于，采用蓝晶石涂料。
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