CN110756732B - 一种改善减速机针齿壳铸造缺陷的铸造工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种改善减速机针齿壳铸造缺陷的铸造工艺，包括以下步骤：(1)利用覆膜砂烧结制备砂型；(2)平衡室内进行水分平衡；(3)砂型内部表面涂刷一层改性蓖麻油；(4)浇注，浇注完毕后，置于超声场中静置，冷却，成型，得到毛坯；(5)检验合格后，包装入库即可，本发明提供的一种改善减速机针齿壳铸造缺陷的铸造工艺，能够极大的改善减速机针齿壳铸造件表面质量，降低了铸造缺陷。

Description

一种改善减速机针齿壳铸造缺陷的铸造工艺
技术领域
本发明属于铸造加工技术领域，具体涉及一种改善减速机针齿壳铸造缺陷的铸造工艺。
背景技术
减速机在原动机和工作机或执行机构之间起匹配转速和传递转矩的作用，减速机是一种相对精密的机械，使用它的目的是降低转速，按照传动级数不同可分为单级和多级减速机厂轮形状可分为圆柱齿轮减速机、圆锥齿轮减速机和圆锥－圆柱齿引轮减速机；按照传动的布置形式又可分为展开式、分流式和同进轴式减速机。减速器是一种由封闭在刚性壳体内的齿轮传动、蜗杆传动、齿轮-蜗杆传动所组成的独立部件，常用作原动件与工作机之间的减速传动装置，在原动机和工作机或执行机构之间起匹配转速和传递转矩的作用，在现代机械中应用极为广泛。摆线针轮减速机是目前比较先进的减速机，摆线针轮减速机是一种应用行星式传动原理，采用摆线针齿啮合的新颖传动装置。摆线针轮减速机全部传动装置可分为三部分：输入部分、减速部分、输出部分。在输入轴上装有一个错位180°的双偏心套，在偏心套上装有两个称为转臂的滚柱轴承，形成H机构、两个摆线轮的中心孔即为偏心套上转臂轴承的滚道，并由摆线轮与针齿轮上一组环形排列的针齿相啮合，以组成齿差为一齿的内啮合减速机构，为了减小摩擦，在减速机中，通常针齿上带有针齿壳，然而现有技术铸造得到的针齿壳性能一般，铸造缺陷较多，尤其是铸件表面夹砂严重，导致成品率较低，次品率较高，生产成本较大。
发明内容
本发明是通过以下技术方案实现的。
一种改善减速机针齿壳铸造缺陷的铸造工艺，包括以下步骤：
(1)根据减速机针齿壳结构轮廓，利用覆膜砂烧结制备砂型；
(2)将上述得到的砂型放置在平衡室内进行水分平衡处理2小时；
(3)将步骤(2)处理后的砂型内部表面涂刷一层改性蓖麻油，然后再在烘干室内进行烘干处理20-30min；
(4)对步骤(3)得到的砂型内进行浇注，浇注完毕后，置于超声场中静置2-3min，然后再移出超声场，自然放置，冷却，成型，再与砂型进行分离，去除表面粘附的夹砂，得到毛坯；
(5)对步骤(4)得到的毛坯进行表面进行精修，打磨，检验合格后，包装入库即可。
作为进一步的技术方案，步骤(1)中所述覆膜砂按重量份计由以下成分制成：原砂88-95、玄武岩纤维6-8、酚醛树脂6-9、膨润土12-16、水玻璃2-3、四硼酸钾1.4-1.6，所述原砂的粒度为80目，通过本发明制备的砂型与改性蓖麻油的结合，能够在高温下型壳具有更高的强度，变形小，同时能够显著降低减速机针齿壳铸件表面粗糙度和提高铸件的精度。
作为进一步的技术方案，所述酚醛树脂与水玻璃重量份比为3：1。
作为进一步的技术方案，步骤(2)中平衡室内的温度为50℃，空气相对湿度为20％。
作为进一步的技术方案，步骤(3)所述的改性蓖麻油制备方法为：将蓖麻油加热至112℃，保温搅拌10min，然后再向蓖麻油中添加其质量3.5％的有机硅烷偶联剂，继续搅拌处理30min，然后再添加蓖麻油质量5％的马来酸酐，继续搅拌反应1小时，然后自然冷却至室温，即得，通过在砂型内表面涂覆改性蓖麻油，能够在高温后的砂型中的粘结膜中产生气孔和裂纹，从而能够有效的破坏砂型中产生的粘结膜的连续性，进而降低残留强度，从而显著的降低了其与减速机针齿壳铸件表面的粘附，从而保障了减速机针齿壳铸件表面的平整度，降低了夹砂现象。
作为进一步的技术方案，步骤(3)中烘干室内温度为55℃。
作为进一步的技术方案，步骤(4)中浇注温度1400-1420℃。
作为进一步的技术方案，步骤(4)中超声场中超声频率为40kHz，功率为250W。
由以上的技术方案可知，本发明的有益效果是：
本发明提供的一种改善减速机针齿壳铸造缺陷的铸造工艺，能够极大的改善减速机针齿壳铸造件表面质量，降低了铸造缺陷，通过在砂型内表面涂覆改性蓖麻油，能够在高温后的砂型中的粘结膜中产生气孔和裂纹，从而能够有效的破坏砂型中产生的粘结膜的连续性，进而降低残留强度，从而显著的降低了其与减速机针齿壳铸件表面的粘附，从而保障了减速机针齿壳铸件表面的平整度，降低了夹砂现象，本发明通过以原砂、玄武岩纤维、酚醛树脂、膨润土、水玻璃、四硼酸钾复合烧结制备砂型，能够极大的提高砂型的强度，尤其是高温强度得到极大的提高，从而能够降低了高温下的变形；通过本发明制备的砂型与改性蓖麻油的结合，能够在高温下型壳具有更高的强度，变形小，同时能够显著降低减速机针齿壳铸件表面粗糙度和提高铸件的精度。
具体实施方式
本发明提供了一种改善减速机针齿壳铸造缺陷的铸造工艺，本领域技术人员可以借鉴本文内容，适当改进工艺参数实现。特别需要指出的是，所有类似的替换和改动对本领域技术人员来说是显而易见的，它们都属于本发明保护的范围。本发明的方法及应用已经通过较佳实施例进行了描述，相关人员明显能在不脱离本发明内容、精神和范围内对本文的方法和应用进行改动或适当变更与组合，来实现和应用本发明技术。
实施例1
一种改善减速机针齿壳铸造缺陷的铸造工艺，包括以下步骤：
(1)根据减速机针齿壳结构轮廓，利用覆膜砂烧结制备砂型，所述覆膜砂按重量份计由以下成分制成：原砂88、玄武岩纤维6、酚醛树脂6、膨润土12、水玻璃2、四硼酸钾1.4，所述原砂的粒度为80目，所述酚醛树脂与水玻璃重量份比为3：1；
(2)将上述得到的砂型放置在平衡室内进行水分平衡处理2小时，平衡室内的温度为50℃，空气相对湿度为20％；
(3)将步骤(2)处理后的砂型内部表面涂刷一层改性蓖麻油，然后再在烘干室内进行烘干处理20min，烘干室内温度为55℃，改性蓖麻油制备方法为：将蓖麻油加热至112℃，保温搅拌10min，然后再向蓖麻油中添加其质量3.5％的有机硅烷偶联剂，继续搅拌处理30min，然后再添加蓖麻油质量5％的马来酸酐，继续搅拌反应1小时，然后自然冷却至室温，即得；
(4)对步骤(3)得到的砂型内进行浇注，浇注温度1400℃，浇注完毕后，置于超声场中静置2min，然后再移出超声场，超声场中超声频率为40kHz，功率为250W，自然放置，冷却，成型，再与砂型进行分离，去除表面粘附的夹砂，得到毛坯；
(5)对步骤(4)得到的毛坯进行表面进行精修，打磨，检验合格后，包装入库即可。
实施例2
一种改善减速机针齿壳铸造缺陷的铸造工艺，包括以下步骤：
(1)根据减速机针齿壳结构轮廓，利用覆膜砂烧结制备砂型，所述覆膜砂按重量份计由以下成分制成：原砂95、玄武岩纤维8、酚醛树脂9、膨润土16、水玻璃3、四硼酸钾1.6，所述原砂的粒度为80目，所述酚醛树脂与水玻璃重量份比为3：1；
(2)将上述得到的砂型放置在平衡室内进行水分平衡处理2小时，平衡室内的温度为50℃，空气相对湿度为20％；
(3)将步骤(2)处理后的砂型内部表面涂刷一层改性蓖麻油，然后再在烘干室内进行烘干处理30min，烘干室内温度为55℃，改性蓖麻油制备方法为：将蓖麻油加热至112℃，保温搅拌10min，然后再向蓖麻油中添加其质量3.5％的有机硅烷偶联剂，继续搅拌处理30min，然后再添加蓖麻油质量5％的马来酸酐，继续搅拌反应1小时，然后自然冷却至室温，即得；
(4)对步骤(3)得到的砂型内进行浇注，浇注温度1420℃，浇注完毕后，置于超声场中静置3min，然后再移出超声场，超声场中超声频率为40kHz，功率为250W，自然放置，冷却，成型，再与砂型进行分离，去除表面粘附的夹砂，得到毛坯；
(5)对步骤(4)得到的毛坯进行表面进行精修，打磨，检验合格后，包装入库即可。
实施例3
一种改善减速机针齿壳铸造缺陷的铸造工艺，包括以下步骤：
(1)根据减速机针齿壳结构轮廓，利用覆膜砂烧结制备砂型，所述覆膜砂按重量份计由以下成分制成：原砂90、玄武岩纤维7、酚醛树脂8、膨润土14、水玻璃2.5、四硼酸钾1.5，所述原砂的粒度为80目，所述酚醛树脂与水玻璃重量份比为3：1；
(2)将上述得到的砂型放置在平衡室内进行水分平衡处理2小时，平衡室内的温度为50℃，空气相对湿度为20％；
(3)将步骤(2)处理后的砂型内部表面涂刷一层改性蓖麻油，然后再在烘干室内进行烘干处理25min，烘干室内温度为55℃，改性蓖麻油制备方法为：将蓖麻油加热至112℃，保温搅拌10min，然后再向蓖麻油中添加其质量3.5％的有机硅烷偶联剂，继续搅拌处理30min，然后再添加蓖麻油质量5％的马来酸酐，继续搅拌反应1小时，然后自然冷却至室温，即得；
(4)对步骤(3)得到的砂型内进行浇注，浇注温度1410℃，浇注完毕后，置于超声场中静置2.2min，然后再移出超声场，超声场中超声频率为40kHz，功率为250W，自然放置，冷却，成型，再与砂型进行分离，去除表面粘附的夹砂，得到毛坯；
(5)对步骤(4)得到的毛坯进行表面进行精修，打磨，检验合格后，包装入库即可。
试验；
对实施例与对照组制备的铸件(规格相同)表面精度和表面粗糙度进行检测对比：
表1
精度 表面粗糙度μm
实施例1 CT4 Ra0.7
实施例2 CT4 Ra0.7
实施例3 CT4 Ra0.7
对比例1 CT5 Ra1.1
对照组：与实施例1区别在于不涂刷改性蓖麻油；
由表1可以看出，本发明制备的减速机针齿壳铸件表面质量优异，得到了极大的改善。
当然，上述说明并非是对本发明的限制，本发明也并不限于上述举例，本技术领域的普通技术人员，在本发明的实质范围内，作出的变化、改变、添加或替换，都应属于本发明的保护范围。

Claims (5)

1.一种改善减速机针齿壳铸造缺陷的铸造工艺，其特征在于，包括以下步骤：
(1)根据减速机针齿壳结构轮廓，利用覆膜砂烧结制备砂型；所述覆膜砂按重量份计由以下成分制成：原砂88-95、玄武岩纤维6-8、酚醛树脂6-9、膨润土12-16、水玻璃2-3、四硼酸钾1.4-1.6，所述原砂的粒度为80目；所述酚醛树脂与水玻璃重量份比为3：1；
(2)将得到的砂型放置在平衡室内进行水分平衡处理2小时；
(3)将步骤(2)处理后的砂型内部表面涂刷一层改性蓖麻油，然后再在烘干室内进行烘干处理20-30min；所述的改性蓖麻油制备方法为：将蓖麻油加热至112℃，保温搅拌10min，然后再向蓖麻油中添加其质量3.5％的有机硅烷偶联剂，继续搅拌处理30min，然后再添加蓖麻油质量5％的马来酸酐，继续搅拌反应1小时，然后自然冷却至室温，即得；
(4)对步骤(3)得到的砂型内进行浇注，浇注完毕后，置于超声场中静置2-3min，然后再移出超声场，自然放置，冷却，成型，再与砂型进行分离，去除表面粘附的夹砂，得到毛坯；
(5)对步骤(4)得到的毛坯进行表面进行精修，打磨，检验合格后，包装入库即可。
2.根据权利要求1所述的一种改善减速机针齿壳铸造缺陷的铸造工艺，其特征在于，步骤(2)中平衡室内的温度为50℃，空气相对湿度为20％。
3.根据权利要求1所述的一种改善减速机针齿壳铸造缺陷的铸造工艺，其特征在于，步骤(3)中烘干室内温度为55℃。
4.根据权利要求1所述的一种改善减速机针齿壳铸造缺陷的铸造工艺，其特征在于，步骤(4)中浇注温度1400-1420℃。
5.根据权利要求1所述的一种改善减速机针齿壳铸造缺陷的铸造工艺，其特征在于，步骤(4)中超声场中超声频率为40kHz，功率为250W。
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Denomination of invention: A casting process for improving casting defects of reducer needle gear housing

Effective date of registration: 20220516

Granted publication date: 20201204

Pledgee: Industrial Bank Limited by Share Ltd. Chaohu branch

Pledgor: ANHUI HANSHAN COUNTY, ANHUI PROVINCE IN THE SLOWDOWN MACHINERY Co.,Ltd.

Registration number: Y2022980005570