CN211135422U - 一种汽车差速器壳体无缩孔无缩松铸造的砂型结构 - Google Patents

一种汽车差速器壳体无缩孔无缩松铸造的砂型结构 Download PDF

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张晓锋
龚华林
刘金林
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本申请公开了一种汽车差速器壳体无缩孔无缩松铸造的砂型结构,包括砂型本体与直浇棒,所述砂型本体上3*3排列有9个铸件型腔,每个所述铸件型腔两侧分别设置有侧冒口,每个所述侧冒口连接于一个内浇道,所述直浇棒连接于成十字排列的四个第一横浇道,该四个所述第一横浇道设置于所述砂型本体,每个所述第一横浇道分别连接于一个第二横浇道,每个所述内浇道直接连接于所述第二横浇道或者连接于一个第三横浇道,每个所述第三横浇道连接于所述第二横浇道。本实用新型的优点在于不仅满足了产品内部质量要求,提高了工艺出品率和生产效率、方便操作,降低了生产成本。

Description

一种汽车差速器壳体无缩孔无缩松铸造的砂型结构
技术领域
本申请涉及汽车零件铸造领域,特别涉及一种汽车差速器壳体无缩孔无缩松铸造的砂型结构。
背景技术
汽车差速器壳体是一个大的平台化的产品,可应用在多款新能源车型中,新能源车工况更加复杂,客户端要求该差壳产品内部缺陷满足D5-1的要求,同时关键位置(轴头位置)不允许存在缩孔缩松的缺陷,销孔位置加工后不得存在缺陷,内部质量要求非常的高,特别是差壳的轴头位置由于产品固有特性该位置不可避免会形成缩孔缩松的缺陷,针对客户如此高的质量要求使得生产企业面临着严峻的技术挑战。
为了满足差壳的内部质量需求,特别是关键位置(轴头位置)不允许存在缩孔缩松的缺陷和销孔位置加工后不得存在缺陷,目前传统工艺铸造的同类产品,采用方式为:放置外冷铁工艺+包坭芯冷冒口工艺,9个型腔共需要 27个外冷铁,下轴头位置放置1个随形冷铁,销孔位置放置两个随形冷铁,上轴头位置由于在上砂箱无法放置外冷铁,需要使用坭芯包住后再放置一个冷冒口工艺,通过外冷铁+包坭芯+上轴头冷冒口工艺才能满足内部质量要求,传统工艺方案不但现场操作不方便(人工下冷铁),还会导致生产成本偏高 (包坭芯工艺导致坭芯重量增加很多,上轴头增加的冷冒口会导致出品率降低),最终会导致工艺出品率和生产效率的下降,同时也造成了公司生产劳动成本和材料成本的极大浪费。
因此有必要设计一种新的即保证产品内部质量、提高工艺出品率和生产效率、方便操作,降低生产成本的差速器壳体模具浇注系统。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种汽车差速器壳体无缩孔无缩松铸造的砂型结构,采用热冒口且使用随形冒口颈形状的随形冒口,冒口颈距离设置为8-10mm,通过增大冒口颈和缩短冒口颈距离达到随形冒口补缩的最大化来消除差速器壳体的销孔位置的缩孔缩松缺陷;同时针对差速器壳体的两个轴头位置孤立热节的缩孔缩松风险,采用两个轴头位置填充工艺,填充厚度根据实际需要,通过填充轴头后,两个轴头位置的孤立的热节完全到达轴头的芯部位置,最终将缩孔缩松转移到两个轴头填充位置的中心位置,后续再通过机加工方式将缩孔缩松连同填充位置一起加工掉,最终实现两个轴头位置无缩孔无缩松的缺陷,不仅满足产品内部质量要求,提高工艺出品率和生产效率、方便操作,降低生产成本。
为实现上述目的,本实用新型提供如下技术方案。
本申请实施例公开了一种汽车差速器壳体无缩孔无缩松铸造的砂型结构,包括砂型本体与直浇棒,所述砂型本体上3*3排列有9个铸件型腔,每个所述铸件型腔两侧分别设置有侧冒口,每个所述侧冒口连接于一个内浇道,所述直浇棒连接于成十字排列的四个第一横浇道,该四个所述第一横浇道设置于所述砂型本体,每个所述第一横浇道分别连接于一个第二横浇道,每个所述内浇道直接连接于所述第二横浇道或者连接于一个第三横浇道,每个所述第三横浇道连接于所述第二横浇道。
优选的,在上述的汽车差速器壳体无缩孔无缩松铸造的砂型结构中,每个所述侧冒口采用底注式连接于每个所述内浇道,所述侧冒口为热冒口,且使用随形冒口颈形状的随形冒口,冒口颈距离为8-10mm。
优选的,在上述的汽车差速器壳体无缩孔无缩松铸造的砂型结构中,每个所述侧冒口采用上下双轴头位置填充。
优选的,在上述的汽车差速器壳体无缩孔无缩松铸造的砂型结构中,所述内浇道采用薄片式搭接连通于所述第二横浇道或第三横浇道,其搭接截面为该第二横浇道或第三横浇道截面积的0.8倍,所述第二横浇道搭接于所述第一横浇道,搭接截面为该第一横浇道截面积的0.8倍。
优选的,在上述的汽车差速器壳体无缩孔无缩松铸造的砂型结构中,所述直浇棒连接于所述第一横浇道处设置有过滤网,所述过滤网尺寸为 75*75*15mm,材质为陶瓷。
优选的,在上述的汽车差速器壳体无缩孔无缩松铸造的砂型结构中,所述侧冒口体积为280.3cm3,模数为1.03cm,质量为2.0kg,所述侧冒口顶部设置有压力槽,所述压力槽尺寸为φ23*H8mm,拔模30度。
优选的,在上述的汽车差速器壳体无缩孔无缩松铸造的砂型结构中,所述内浇道阻流截面积为175mm2,并且放置于下砂箱。
优选的,在上述的汽车差速器壳体无缩孔无缩松铸造的砂型结构中,相邻两所述铸件型腔共用一个所述侧冒口,共用的该侧冒口体积390.0cm3,模数为1.18cm,质量为2.81kg,连接于共用的该侧冒口的所述内浇道的阻流截面积为240mm2
优选的,在上述的汽车差速器壳体无缩孔无缩松铸造的砂型结构中,四个所述第一横浇道阻流截面积分别为1000、500、210、200mm2,相对应的所述第二横浇道阻流截面积分别为700、300、200、100mm2
优选的,在上述的汽车差速器壳体无缩孔无缩松铸造的砂型结构中,所述直浇棒的阻流截面积为1500mm2
本实用新型的优点在于:在合理布置范围内部分两个铸件型腔共用一个侧冒口,实现9个铸件型腔的补缩,侧冒口采用底注式连接与内浇道连通,侧冒口采用热冒口且使用随形冒口颈形状的随形冒口,冒口颈距离设置为 8-10mm,通过增大冒口颈和缩短冒口颈距离达到随形冒口补缩的最大化来消除差速器壳体的销孔位置的缩孔缩松缺陷;同时针对差速器壳体的两个轴头位置孤立热节的缩孔缩松风险,采用两个轴头位置填充工艺,填充厚度根据实际需要,通过填充轴头后,两个轴头位置的孤立的热节完全到达轴头的芯部位置,最终将缩孔缩松转移到两个轴头填充位置的中心位置,后续再通过机加工方式将缩孔缩松连同填充位置一起加工掉,最终实现两个轴头位置无缩孔无缩松的缺陷。每个铸件型腔两端放置侧冒口,侧冒口采用底注式连接与内浇道搭接连通,内浇道与第二横浇道或第三横浇道薄片式搭接连通,第二横浇道与第一横浇道再次进行搭接,所有搭接截面取搭接的最小浇道截面截面积的0.8倍,确保阻流作用,改善充型速度;第一横浇道与过滤网直接连接,过滤网与直浇棒连接,过滤网采用尺寸75*75*15mm,使用一个过滤网满足浇注系统的需求。本实用新型专利通过设置随形冒口颈形状的随形冒口替代常规的球形冒口和两个销孔的外冷铁工艺,通过设置两个轴头位置填充工艺的方案替代常规的下轴头外冷铁工艺和上轴头包坭芯+冷冒口工艺方案,通过设置随形冒口颈形状的随形冒口可以消除销孔位置的缩孔缩松缺陷,通过设置两个轴头位置填充工艺消除了上下两个轴头的缩孔缩松缺陷,满足客户端内部缺陷D5-1的需求,同时可以取消外冷铁的使用,取消包坭芯工艺和多余的冷冒口工艺,提高工艺出品率,且通过两次搭接方式缓冲铁水流速,降低冲砂风险,最终达到提高差壳铸件外观质量和内部质量,特别是内部质量达到客户的检测要求以及满足兴能源汽车差壳的试验功能,抢占了市场,提高工艺出品率和生产效率,降低生产成本的目标。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本申请中记载的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1所示为本实用新型具体实施例中汽车差速器壳体无缩孔无缩松铸造的砂型结构的示意图;
图2所示为本实用新型具体实施例中两个轴头填充的自补缩工艺图。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图,对本实用新型实施例中的技术方案进行详细的描述,显然,所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例,都属于本实用新型保护的范围。
在本实用新型的描述中,需要说明的是,术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本实用新型和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本实用新型的限制。此外,术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本实用新型的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
结合图1-2所示,汽车差速器壳体无缩孔无缩松铸造的砂型结构,包括砂型本体100与直浇棒200,砂型本体100上3*3排列有9个铸件型腔300,每个铸件型腔300两侧分别设置有侧冒口400,每个侧冒口400连接于一个内浇道500,直浇棒200连接于成十字排列的四个第一横浇道600,该四个第一横浇道600设置于砂型本体100,每个第一横浇道600分别连接于一个第二横浇道700,每个内浇道500直接连接于第二横浇道700或者连接于一个第三横浇道800,每个第三横浇道800连接于第二横浇道700。每个侧冒口400采用底注式连接于每个内浇道500,侧冒口400为热冒口,且使用随形冒口颈形状的随形冒口,冒口颈距离为8-10mm。
该技术方案中,通过增大冒口颈和缩短冒口颈距离达到随形冒口补缩的最大化来消除差速器壳体的销孔位置的缩孔缩松缺陷。
进一步地,每个侧冒口400采用上下双轴头位置填充。
该技术方案中,针对差速器壳体的两个轴头位置孤立热节的缩孔缩松风险,采用两个轴头位置填充工艺,填充厚度依据实际需要,实际填充两个轴头位置的厚度为30mm,同时在在轴头位置做压力槽,两端分别制作2-5mm 深度的压力槽,考虑压力槽后,填充的实际厚度为23-26mm,通过填充轴头后,两个轴头位置的孤立的热节完全到达轴头的芯部位置,最终将缩孔缩松转移到两个轴头填充位置的中心位置,后续再通过机加工方式将缩孔缩松连同填充位置一起加工掉,最终实现两个轴头位置无缩孔无缩松的缺陷。
进一步地,内浇道500采用薄片式搭接连通于第二横浇道700或第三横浇道800,其搭接截面为该第二横浇道700或第三横浇道800截面积的0.8倍,第二横浇道700搭接于第一横浇道600,搭接截面为该第一横浇道600截面积的0.8倍。
进一步地,直浇棒200连接于第一横浇道600处设置有过滤网900,过滤网900尺寸为75*75*15mm,材质为陶瓷。
进一步地,侧冒口400体积为280.3cm3,模数为1.03cm,质量为2.0kg,侧冒口400顶部设置有压力槽,压力槽尺寸为φ23*H8mm,拔模30度。
该技术方案中,通过设置压力槽可以达到减少冒口重量约30g,在保证补缩的情况下实现降低重量和提高效率的目标。
进一步地,内浇道500阻流截面积为175mm2,并且放置于下砂箱。
进一步地,相邻两铸件型腔300共用一个侧冒口,共用的该侧冒口410 体积390.0cm3,模数为1.18cm,质量为2.81kg,连接于共用的该侧冒口410 的内浇道500的阻流截面积为240mm2
该技术方案中,为了提高砂型本体整体利用率,相邻两个侧冒口可以共用,使用共用侧冒口410。
进一步地,四个第一横浇道610、620、630、640阻流截面积分别为1000、 500、210、200mm2,相对应的第二横浇道710、720、730、740阻流截面积分别为700、300、200、100mm2
该技术方案中,采用如图1示实施例,四个第一横浇道以及相对应的第二横浇道的阻流截面积优选采用上述参数。
进一步地,直浇棒200的阻流截面积为1500mm2
使用本结构,浇注差壳铸件时可一次成型9个铸件,由于侧冒口和两个轴头填充自补缩工艺合理,铸件的内外部质量得到了满足;产品的工艺出品率将从原来的41%提高到50%,生产效率率由8件/模提高到9件/模,即提高了12.5%,极大提高了生产效率,降低生产成本。
综上所述,本实用新型专利提供的砂型结构每个铸件本体使用两个随形冒口颈形状的随形冒口,通过合理设计,部分侧冒口可以共用,随形冒口设计重点在于冒口颈设置为随形形成,满足补缩的最大冒口颈截面积,同时尽量减少冒口颈的设计距离,在满足起模的情况下,冒口颈距离设置在8-10mm,使补缩通道尽量大且补缩距离尽量短以满足销孔位置的补缩要求。针对两个轴头位置的孤立液相造成的缩孔缩松缺陷,对两个轴头位置设置填充自补缩工艺,实际填充两个轴头位置的厚度为30mm,同时在在轴头位置做压力槽,两端分别制作2-5mm深度的压力槽,考虑压力槽后,填充的实际厚度为23-26mm,通过填充轴头后,两个轴头位置的孤立的热节完全到达轴头的芯部位置,最终将缩孔缩松转移到两个轴头填充位置的中心位置,后续再通过机加工方式将缩孔缩松连同填充位置一起加工掉,最终实现两个轴头位置无缩孔无缩松的缺陷。通过以上新方案实施后可在尽可能少的坭芯重量和冒口数量以及外冷铁的使用量前提下满足铸件的内部质量要求,抢占了新能源差速器壳体的市场,可以提高工艺出品率9%以上,生产效率提高12.5%;所以,本实用新型专利有效克服了原先工艺上的不足而具高度产业利用价值。
需要说明的是,在本文中,诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个……”限定的要素,并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
以上所述仅是本申请的具体实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本申请原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本申请的保护范围。

Claims (10)

1.一种汽车差速器壳体无缩孔无缩松铸造的砂型结构,其特征在于,包括砂型本体与直浇棒,所述砂型本体上3*3排列有9个铸件型腔,每个所述铸件型腔两侧分别设置有侧冒口,每个所述侧冒口连接于一个内浇道,所述直浇棒连接于成十字排列的四个第一横浇道,该四个所述第一横浇道设置于所述砂型本体,每个所述第一横浇道分别连接于一个第二横浇道,每个所述内浇道直接连接于所述第二横浇道或者连接于一个第三横浇道,每个所述第三横浇道连接于所述第二横浇道。
2.根据权利要求1所述的汽车差速器壳体无缩孔无缩松铸造的砂型结构,其特征在于,每个所述侧冒口采用底注式连接于每个所述内浇道,所述侧冒口为热冒口,且使用随形冒口颈形状的随形冒口,冒口颈距离为8-10mm。
3.根据权利要求1所述的汽车差速器壳体无缩孔无缩松铸造的砂型结构,其特征在于,每个所述侧冒口采用上下双轴头位置填充。
4.根据权利要求1所述的汽车差速器壳体无缩孔无缩松铸造的砂型结构,其特征在于,所述内浇道采用薄片式搭接连通于所述第二横浇道或第三横浇道,其搭接截面为该第二横浇道或第三横浇道截面积的0.8倍,所述第二横浇道搭接于所述第一横浇道,搭接截面为该第一横浇道截面积的0.8倍。
5.根据权利要求1所述的汽车差速器壳体无缩孔无缩松铸造的砂型结构,其特征在于,所述直浇棒连接于所述第一横浇道处设置有过滤网,所述过滤网尺寸为75*75*15mm,材质为陶瓷。
6.根据权利要求1所述的汽车差速器壳体无缩孔无缩松铸造的砂型结构,其特征在于,所述侧冒口体积为280.3cm3,模数为1.03cm,质量为2.0kg,所述侧冒口顶部设置有压力槽,所述压力槽尺寸为φ23*H8mm,拔模30度。
7.根据权利要求1所述的汽车差速器壳体无缩孔无缩松铸造的砂型结构,其特征在于,所述内浇道阻流截面积为175mm2,并且放置于下砂箱。
8.根据权利要求1所述的汽车差速器壳体无缩孔无缩松铸造的砂型结构,其特征在于,相邻两所述铸件型腔共用一个所述侧冒口,共用的该侧冒口体积390.0cm3,模数为1.18cm,质量为2.81kg,连接于共用的该侧冒口的所述内浇道的阻流截面积为240mm2
9.根据权利要求1所述的汽车差速器壳体无缩孔无缩松铸造的砂型结构,其特征在于,四个所述第一横浇道阻流截面积分别为1000、500、210、200mm2,相对应的所述第二横浇道阻流截面积分别为700、300、200、100mm2
10.根据权利要求1所述的汽车差速器壳体无缩孔无缩松铸造的砂型结构,其特征在于,所述直浇棒的阻流截面积为1500mm2
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