CN110735955A - 工程机械使用的主控制阀体及其埋砂造型模具 - Google Patents

工程机械使用的主控制阀体及其埋砂造型模具 Download PDF

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马建华
张剑云
丁洋
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Abstract

本发明涉及一种工程机械使用的主控制阀体及其埋砂造型模具，所述埋砂造型模具包括砂箱以及泥芯，泥芯置于砂箱内，在泥芯与砂箱之间形成型腔，所述砂箱上设置有两个冒口以及浇口；其特征在于，所述砂箱由烙铁矿砂混合树脂砂压实构成；所述冒口为φ120*150的高发热缩颈冒口，其冒口颈直径是60mm；所述泥芯的材质为金莹B570US洛铁矿砂，所述泥芯由若干芯骨组装构成，其组装间隙到0.1mm，其一芯骨为构成阀体主孔的主芯骨，主芯骨为φ18的空心管，侧面打孔；所述浇口为侧浇口。解决铸件缩孔、缩松、内部气孔等铸造缺陷，特别铸件内部微气孔的缺陷，提高内部组织致密性，以达到额定压力≥35Mpa的高压工作状态下无泄漏。

Description

工程机械使用的主控制阀体及其埋砂造型模具
技术领域
本发明涉及铸造技术领域，具体涉及一种工程机械使用的主控制阀体及其埋砂造型模具。
背景技术
我国目前虽为工程机械制造大国，但产业大而不强，中低档产品产能过剩，高档液压元件几乎全部依赖进口，液压行业的发展严重滞后于主机行业的发展，成为制约为装备制造业发展的主要瓶颈。目前，我国液压件行业整体制造技术水平与国际先进国家相比仍有较大差距。由江阴奕蓓液压有限公司设计的阀体，其技术水平和国外先进国家同类产品相媲美。项目产品体现了较高的铸造水平，发展趋势良好。
大型液压主控阀体铸件，铸件为多层流道且重量达87.7KG，属厚大复杂型液压件，且铸件外观面要求很高，铸件流道复杂且很大，且铸件表面不规则，不可放置冷铁，且铸件冒口位置很难放置，极易导致铸件缩孔级现象。
发明内容
本发明提出一种工程机械使用的主控制阀体及其埋砂造型模具。
本发明的技术方案：
一种工程机械使用的主控制阀体，它包括阀体，所述阀体设计成方块状，阀体上面横向排列设置有两个凸块，两个凸块上面分别设置有六个流道口，两个凸块前面分别设置有两个流道口，右侧凸块后面设置有一个流道口；阀体前面设置有十三个流道口；阀体后面设置有十个流道口；
左侧凸块上设置有两个纵向流道，分别为上一纵向流道、上二纵向流道，右侧凸块上设置有三个纵向流道，分别为上三纵向流道、上四纵向流道、上五纵向流道，且上四纵向流道、上五纵向流道一前一后；上一纵向流道、上二纵向流道分别一一对应连通左侧凸块前面的两个流道口，上三纵向流道、上二四纵向流道的前端连通对应连通右侧凸块前面的两个流道口，上五纵向流道的后端对应右侧凸块后面的一个流道口；
阀体内设置有十六个纵向流道；六个纵向流道位于阀体上部，水平排列，由左至有依次为第一纵向流道、第二纵向流道、第三纵向流道、第四纵向流道、第五纵向流道、第六纵向流道，第一纵向流道、第二纵向流道、第三纵向流道、第四纵向流道、第五纵向流道、第六纵向流道的前端分别一一对应连通阀体前面的六个流道口，第二纵向流道、第三纵向流道、第四纵向流道、第五纵向流道的后端分别连通阀体后面的四个流道口，八个纵向流道位于阀体中部，为第七纵向流道、第八纵向流道、第九纵向流道、第十纵向流道、第十一纵向流道、第十二纵向流道、第十三纵向流道、第十四纵向流道，第七纵向流道位于第一纵向流道下方，第七纵向流道的前端连通阀体前面的一个流道口，第七纵向流道的后端连通阀体后面的一个流道口，第八纵向流道位于第二纵向流道下方，第八纵向流道的后端连通阀体后面的一个流道口，第九纵向流道、第十纵向流道位于第三纵向流道的下方，一前一后，第九纵向流道的前端连通阀体前面的一个流道口，第十纵向流道的后端连通阀体后面的一个流道口，第十一纵向流道、第十二纵向流道位于第四纵向流道的下方，一前一后，第十一纵向流道的前端连通阀体前面的一个流道口，第十二纵向流道的后端连通阀体后面的一个流道口，第十三纵向流道位于第五纵向流道下方，第十三纵向流道的前端连通阀体前面的一个流道口，第十三纵向流道的后端连通阀体后面的一个流道口，第十四纵向流道位于第六纵向流道下方，第十四纵向流道的前端连通阀体前面的一个流道口，第十四纵向流道的后端连通阀体后面的一个流道口；两个纵向流道位于阀体下部，为第十五纵向流道、第十六纵向流道，第十五纵向流道位于第三纵向流道、第四纵向流道之间，第十五纵向流道的前端连通阀体前面的一个流道口，第十五纵向流道位于第四纵向流道、第五纵向流道之间，第十六纵向流道的前端连通阀体前面的一个流道口；
阀体内设置有十二垂直流道，十二垂直流道分成前后两排，左侧六个垂直流道的上端伸入左侧凸块内并一一对应连通左侧凸块上面的六个流道口，右侧六个垂直流道的上端伸入右侧凸块内并一一对应连通右侧凸块上面的六个流道口；
所述垂直流道与纵向流道之间通过环槽与辅助流道配合连接。
进一步，所述阀体的技术参数:材质：QT500-7；本体抗拉强度：≥500Mpa；屈服强度：≥320Mpa；HB硬度：180-230；球化等级：1-3级；金相组织应符合GB/T 9441-2009评定；石墨大小级别：6-8级；无夹渣、气孔、缩孔、缩松；阀体重量：87.7KG。
一种上述工程机械使用的主控制阀体的埋砂造型模具，它包括砂箱以及泥芯，泥芯置于砂箱内，在泥芯与砂箱之间形成型腔，所述砂箱上设置有两个冒口以及浇口；其特征在于，所述砂箱由烙铁矿砂混合树脂砂压实构成；所述冒口为φ120*150的高发热缩颈冒口，其冒口颈直径是60mm；所述泥芯的材质为金莹B570US洛铁矿砂，所述泥芯由若干芯骨组装构成，其组装间隙到0.1mm，其一芯骨为构成阀体主孔的主芯骨，主芯骨为φ18的空心管，侧面打孔；所述浇口为侧浇口；烙铁矿砂混合树脂砂为：采用50KG烙铁矿砂与150G呋喃树脂混合5分钟，再用50KG烙铁矿砂与88G固化剂混合5分钟，然后把两者混合搅拌后方可进行造型；采用两只φ120*150的高发热冒口，其冒口颈直径是60mm；大大减少了由于两冒口位置过近而产生倒补的影响，优选壁厚处也采用烙铁矿砂，使壁厚处优先凝固，并且比用冷铁做出来的外观更加完美，还能使冒口能够大大地提高铁水补缩能力和效率。同时，采用两侧侧面薄浇口进水，直接避免了冒口处过热现象，浇注完成后，我们再次把铸件解剖检测，未发现缩孔缩松等缺陷，其他要求也能满足QT500-7的标准，而且铸件外观也是非常的完美；分析发现我们采用的孕育剂对此缺陷有着很大的影响，于是采用硅锶孕育剂进行孕育，发现能很好的解决组织粗大现象，并且加工后为发现上述缺陷，经过客户的试压也没有渗漏现象，提高了铸件的致密性。由于铸件膨胀力大、易涨箱，且不可放芯撑导致主孔容易弯曲，且主阀芯孔的加工余量客户严格控制，如果主孔的直线度＞1mm后将直接导致铸件加工不出！因此为保证铸件直线度≤1.0mm，我们多次试验，加大泥芯芯骨、增加压铁等等都不能解决铸件主孔弯曲的问题。后来进过多次试验，我们采用φ18的空心管并侧面进行打孔并且利用底部洛铁矿砂的冷却使主孔优先冷却，并且改圆柱型冒口为缩颈冒口来防止铸件膨胀，从而保证了主孔的直线度小于1.0毫米；由于铸件属于大型复杂类的主控液压阀铸件，为保住阀芯孔的位置度，前期我们在实验的时候，组装泥芯就按照正常泥芯的组装方式进行组装，出样后，客户经过加工发现泥芯阀芯孔的位置度偏差很大，铸件档位沟槽出现问题。围绕这个问题，我们在泥芯组装进行了多次改动与试验，最后经过控制泥芯的组装间隙到0.1mm，并增加泥芯粘制工装来控制泥芯组装出现的偏差。(如图所示)经过多次组装试验并重新送样给客户加工确认，由于泥芯组装所导致的铸件加工不出的问题已得到改善。
本发明的优点是，
(1)解决铸件缩孔、缩松、内部气孔等铸造缺陷，特别铸件内部微气孔的缺陷，提高内部组织致密性，以达到额定压力≥35Mpa的高压工作状态下无泄漏。
(2)控制主阀孔铸造毛坯直线度小于等于1.0毫米；
(3)泥芯组装间隙所导致铸件尺寸偏差的控制。
附图说明
图1是工程机械使用的主控制阀体主视图。
图2是工程机械使用的主控制阀体后视图。
图3是工程机械使用的主控制阀体左视图。
图4是工程机械使用的主控制阀体右视图。
图5是工程机械使用的主控制阀体俯视图。
图6是工程机械使用的主控制阀体仰视图。
图7是图1A-A方向剖面示意图。
图8是图7局部放大示意图。
图9是图1B-B方向剖面示意图。
图10是图9局部放大示意图(1)。
图11是图9局部放大示意图(2)。
图12是图9局部放大示意图(3)。
图13是图9局部放大示意图(4)。
图14是图1C-C方向剖面示意图。
图15是图1D-D方向剖面示意图。
图16是图1E-E方向剖面示意图。
图17是图1F-F方向剖面示意图。
图18是图1G-G方向剖面示意图。
图19是图1H-H方向剖面示意图。
图20是图5J-J方向剖面示意图。
图21是图2L-L方向剖面示意图。
图22是图5K-K方向剖面示意图。
图23是图5M-M方向剖面示意图。
图24是图5N-N方向剖面示意图。
图25是图5P-P方向剖面示意图。
图26是图5Q-Q方向剖面示意图。
图27是图3R-R方向剖面示意图。
图28是图1S-S方向剖面示意图。
图29是图3T-T方向剖面示意图。
图30是工程机械使用的主控制阀体立体图。
图中阀体1左侧凸块1-1右侧凸块1-2上一纵向流道2上二纵向流道3上三纵向流道4上四纵向流道5第一纵向流道6第二纵向流道7第三纵向流道8第四纵向流道9第五纵向流道10第六纵向流道11第七纵向流道12第八纵向流道13第九纵向流道14第十纵向流道15第十一纵向流道16第十二纵向流道17第十三纵向流道18第十四纵向流道 19第十五纵向流道20第十六纵向流道21。
具体实施方式
如图1-30所示，一种工程机械使用的主控制阀体，它包括阀体1，所述阀体1设计成方块状，阀体1上面横向排列设置有左侧凸块1-1、右侧凸块1-2，左侧凸块1-1、右侧凸块 1-2上面分别设置有六个流道口，左侧凸块1-1、右侧凸块1-2前面分别设置有两个流道口，右侧凸块1-2后面设置有一个流道口；阀体1前面设置有十三个流道口；阀体1后面设置有十个流道口；左侧凸块1-1上设置有两个纵向流道，分别为上一纵向流道2、上二纵向流道3，右侧凸块1-2上设置有三个纵向流道，分别为上三纵向流道4、上四纵向流道5、上五纵向流道22，且上四纵向流道5、上五纵向流道22一前一后；上一纵向流道2、上二纵向流道3分别一一对应连通左侧凸块1-1前面的两个流道口，上三纵向流道4、上二四纵向流道 5的前端连通对应连通右侧凸块1-2前面的两个流道口，上五纵向流道22的后端对应右侧凸块1-2后面的一个流道口；阀体1内设置有十六个纵向流道；六个纵向流道位于阀体上部，水平排列，由左至有依次为第一纵向流道6、第二纵向流道7、第三纵向流道8、第四纵向流道9、第五纵向流道10、第六纵向流道11，第一纵向流道6、第二纵向流道7、第三纵向流道8、第四纵向流道9、第五纵向流道10、第六纵向流道11的前端分别一一对应连通阀体1前面的六个流道口，第二纵向流道7、第三纵向流道8、第四纵向流道9、第五纵向流道10的后端分别连通阀体1后面的四个流道口，八个纵向流道位于阀体中部，为第七纵向流道12、第八纵向流道13、第九纵向流道14、第十纵向流道15、第十一纵向流道16、第十二纵向流道17、第十三纵向流道18、第十四纵向流道19，第七纵向流道12位于第一纵向流道7下方，第七纵向流道12的前端连通阀体1前面的一个流道口，第七纵向流道12 的后端连通阀体1后面的一个流道口，第八纵向流道13位于第二纵向流道8下方，第八纵向流道13的后端连通阀体1后面的一个流道口，第九纵向流道14、第十纵向流道15位于第三纵向流道9的下方，一前一后，第九纵向流道14的前端连通阀体1前面的一个流道口，第十纵向流道15的后端连通阀体1后面的一个流道口，第十一纵向流道16、第十二纵向流道17位于第四纵向流道10的下方，一前一后，第十一纵向流道16的前端连通阀体1前面的一个流道口，第十二纵向流道17的后端连通阀体1后面的一个流道口，第十三纵向流道 18位于第五纵向流道11下方，第十三纵向流道18的前端连通阀体1前面的一个流道口，第十三纵向流道18的后端连通阀体1后面的一个流道口，第十四纵向流道19位于第六纵向流道12下方，第十四纵向流道19的前端连通阀体前面的一个流道口，第十四纵向流道19 的后端连通阀体1后面的一个流道口；两个纵向流道位于阀体下部，为第十五纵向流道20、第十六纵向流道21，第十五纵向流道20位于第三纵向流道8、第四纵向流道9之间，第十五纵向流道20的前端连通阀体1前面的一个流道口，第十五纵向流道20位于第四纵向流道9、第五纵向流道10之间，第十六纵向流道21的前端连通阀体1前面的一个流道口；阀体内设置有十二垂直流道，十二垂直流道分成前后两排，左侧六个垂直流道的上端伸入左侧凸块内并一一对应连通左侧凸块上面的六个流道口，右侧六个垂直流道的上端伸入右侧凸块内并一一对应连通右侧凸块上面的六个流道口；所述垂直流道与纵向流道之间通过环槽与辅助流道配合连接。
上述工程机械使用的主控制阀体的埋砂造型模具，它包括砂箱以及泥芯，泥芯置于砂箱内，在泥芯与砂箱之间形成型腔，所述砂箱上设置有两个冒口以及浇口；其特征在于，所述砂箱由烙铁矿砂混合树脂砂压实构成；所述冒口为φ120*150的高发热缩颈冒口，其冒口颈直径是60mm；所述泥芯的材质为金莹B570US洛铁矿砂，所述泥芯由若干芯骨组装构成，其组装间隙到0.1mm，其一芯骨为构成阀体主孔的主芯骨，主芯骨为φ18的空心管，侧面打孔；所述浇口为侧浇口。
由于文字表达的有限性，而客观上存在无限的具体结构，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进、润饰或变化，也可以将上述技术特征以适当的方式进行组合；这些改进润饰、变化或组合，或未经改进将发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均应视为本发明的保护范围。

Claims (3)

1.一种工程机械使用的主控制阀体，其特征在于：它包括阀体，所述阀体设计成方块状，阀体上面横向排列设置有两个凸块，两个凸块上面分别设置有六个流道口，两个凸块前面分别设置有两个流道口，右侧凸块后面设置有一个流道口；阀体前面设置有十三个流道口；阀体后面设置有十个流道口；
左侧凸块上设置有两个纵向流道，分别为上一纵向流道、上二纵向流道，右侧凸块上设置有三个纵向流道，分别为上三纵向流道、上四纵向流道、上五纵向流道，且上四纵向流道、上五纵向流道一前一后；上一纵向流道、上二纵向流道分别一一对应连通左侧凸块前面的两个流道口，上三纵向流道、上二四纵向流道的前端连通对应连通右侧凸块前面的两个流道口，上五纵向流道的后端对应右侧凸块后面的一个流道口；
阀体内设置有十六个纵向流道；六个纵向流道位于阀体上部，水平排列，由左至有依次为第一纵向流道、第二纵向流道、第三纵向流道、第四纵向流道、第五纵向流道、第六纵向流道，第一纵向流道、第二纵向流道、第三纵向流道、第四纵向流道、第五纵向流道、第六纵向流道的前端分别一一对应连通阀体前面的六个流道口，第二纵向流道、第三纵向流道、第四纵向流道、第五纵向流道的后端分别连通阀体后面的四个流道口，八个纵向流道位于阀体中部，为第七纵向流道、第八纵向流道、第九纵向流道、第十纵向流道、第十一纵向流道、第十二纵向流道、第十三纵向流道、第十四纵向流道，第七纵向流道位于第一纵向流道下方，第七纵向流道的前端连通阀体前面的一个流道口，第七纵向流道的后端连通阀体后面的一个流道口，第八纵向流道位于第二纵向流道下方，第八纵向流道的后端连通阀体后面的一个流道口，第九纵向流道、第十纵向流道位于第三纵向流道的下方，一前一后，第九纵向流道的前端连通阀体前面的一个流道口，第十纵向流道的后端连通阀体后面的一个流道口，第十一纵向流道、第十二纵向流道位于第四纵向流道的下方，一前一后，第十一纵向流道的前端连通阀体前面的一个流道口，第十二纵向流道的后端连通阀体后面的一个流道口，第十三纵向流道位于第五纵向流道下方，第十三纵向流道的前端连通阀体前面的一个流道口，第十三纵向流道的后端连通阀体后面的一个流道口，第十四纵向流道位于第六纵向流道下方，第十四纵向流道的前端连通阀体前面的一个流道口，第十四纵向流道的后端连通阀体后面的一个流道口；两个纵向流道位于阀体下部，为第十五纵向流道、第十六纵向流道，第十五纵向流道位于第三纵向流道、第四纵向流道之间，第十五纵向流道的前端连通阀体前面的一个流道口，第十五纵向流道位于第四纵向流道、第五纵向流道之间，第十六纵向流道的前端连通阀体前面的一个流道口；
阀体内设置有十二垂直流道，十二垂直流道分成前后两排，左侧六个垂直流道的上端伸入左侧凸块内并一一对应连通左侧凸块上面的六个流道口，右侧六个垂直流道的上端伸入右侧凸块内并一一对应连通右侧凸块上面的六个流道口；
所述垂直流道与纵向流道之间通过环槽与辅助流道配合连接。
2.根据权利要求1所述的一种工程机械使用的主控制阀体，其特征在于，所述阀体的技术参数:材质：QT500-7；本体抗拉强度：≥500Mpa；屈服强度：≥320Mpa；HB硬度：180-230；球化等级：1-3级；金相组织应符合GB/T 9441-2009评定；石墨大小级别：6-8级；无夹渣、气孔、缩孔、缩松；阀体重量：87.7KG。
3.一种铸造权利要求2中所述工程机械使用的主控制阀体的埋砂造型模具，它包括砂箱以及泥芯，泥芯置于砂箱内，在泥芯与砂箱之间形成型腔，所述砂箱上设置有两个冒口以及浇口；其特征在于，所述砂箱由烙铁矿砂混合树脂砂压实构成；所述冒口为φ120*150的高发热缩颈冒口，其冒口颈直径是60mm；所述泥芯的材质为金莹B570US洛铁矿砂，所述泥芯由若干芯骨组装构成，其组装间隙到0.1mm，其一芯骨为构成阀体主孔的主芯骨，主芯骨为φ18的空心管，侧面打孔；所述浇口为侧浇口。
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CN111561445A (zh) * 2020-06-08 2020-08-21 南通华东油压科技有限公司 多功能液压马达泵盖及其浇铸方法
CN111561445B (zh) * 2020-06-08 2024-02-09 南通华东油压科技有限公司 多功能液压马达泵盖及其浇铸方法

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