WO2018103049A1 - 一种一体化铸造式法兰及其制造工艺 - Google Patents

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Abstract

一种一体化铸造式法兰及其制造工艺，包括法兰盘（1）、端锥（2）和传感器螺母（3），端锥（2）底端设置有过渡部（5），过渡部（5）与端锥（2）为一体式结构，端锥（2）通过过渡部（5）固定在法兰盘（1）上，过渡部（5）的内侧面与端锥（2）的内侧面齐平，过渡部（5）的外侧面为圆弧形，且过渡部（5）的外侧面的上下两端分别与端锥（2）和法兰盘（1）平滑对接，端锥（2）上设置有传感器安装孔，传感器螺母（3）固定在传感器安装孔上，法兰盘（1）、端锥（2）和传感器螺母（3）采用一体化铸造而成，该法兰强度高，稳固性好，提高产品的使用寿命，与发动机连接时的密封性好，产品稳定，精度高，不易变形，大大降低了漏气风险，其制造工艺工序少，工时短，成本降低，节约资源。

Description

一种一体化铸造式法兰及其制造工艺 技术领域
本发明涉及汽车零部件技术领域，具体是一种一体化铸造式法兰及其制造工艺。
背景技术
汽车发动机上均设置有一个用于配气的法兰，此法兰还用于安装传感器。现有技术中，此法兰主要由法兰盘、端锥和传感器螺母组成，在生产过程中，需要首先通过锻造生产出法兰盘，通过冲压生产出端锥，通过车加工生产出传感器螺母，然后再将法兰盘、端锥和传感器螺母焊接为一个整体，不但制造工序繁多、工时长、成本高、浪费资源，而且焊接后的法兰密封面容易变形，平面度在0.5以上，导致在与发动机连接时密封性不良，有漏气风险，存在安全隐患。
发明内容
本发明的目的在于提供一种一体化铸造式法兰及其制造工艺，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种一体化铸造式法兰，包括法兰盘、端锥和传感器螺母；所述端锥底端设置有过渡部，过渡部与端锥为一体式结构，端锥通过过渡部固定在法兰盘上，过渡部的内侧面与端锥的内侧面齐平，过渡部的外侧面为圆弧形，且过渡部的外侧面的上下两端分别与端锥和法兰盘平滑对接；所述端锥上设置有传感器安装孔，传感器螺母固定在传感器安装孔上；所述法兰盘、端锥和传感器螺母采用一体化铸造而成。
作为本发明进一步的方案：所述过渡部上端厚度为2mm，过渡部下端厚度为2.5mm。
作为本发明再进一步的方案：所述传感器螺母与法兰盘之间还设置有补缩条，补缩条固定在端锥上，补缩条的上端固定连接至传感器螺母，补缩条的下端固定连接至法兰盘。
所述一体化铸造式法兰的制造工艺，步骤如下：
1)射蜡：在环境温度为22-26℃下进行射蜡获得蜡件，射蜡温度为51-55℃，压力为15-25kg/cm2，射蜡时间为40s，将蜡件取出后放入定型工装内冷却；
2)蜡件检查：对冷却后的蜡件进行检查，以检查蜡件是否存在结构缺陷，若蜡件存在结构缺陷，则返回步骤1)，否则，进行下一步；
3)组数；
4)制砂壳：环境温度为22-26℃，在蜡件外依次包覆面层、一层、二层、三层、四层和五层，最后进行封浆，获得内含有蜡件的砂壳；
5)脱蜡：将内含有蜡件的砂壳放入脱蜡釜内，脱蜡处理八分钟以上，获得空砂壳，脱蜡釜的釜内温度为140-170℃，釜内压力为0.7-0.8Mpa；
6)浇铸：对空砂壳进行焙烧处理，焙烧温度为1120-1140℃，焙烧处理完毕后，浇铸1660-1670℃的钢水，冷却成型；
7)后清理：依次经过震壳、吊抛、切割、磨浇口、泡清砂剂、喷砂、毛坯初检、精修、抛不锈钢丸、毛坯整形、毛坯终检，获得毛坯；
8)机加工：对毛坯的法兰面及传感器螺母进行机加工，获得成品；
9)成品检验：对成品的外观、位置度及尺寸进行检验。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、本发明制造的法兰，其法兰盘与端锥之间设置有过渡部，能够加强法兰盘与端锥的连接强度，提高产品的稳固性；
2.本发明制造的法兰，其传感器螺母与法兰盘之间设置有补缩条，补缩条一方面能够增强法兰盘与端锥的连接强度，另一方面能够对传感器螺母起到补缩作用，使传感器螺母与端锥连接处不易出现缩松，提高了连接强度，大大降低了断裂几率，提高产品的使用寿命；
3、本发明法兰的制造工艺，取消了锻造、冲压、车加工、整体焊接等工序，制造工序减少、工时缩短、成本降低，节约资源，由于无需焊接，法兰密封面的平面度在0.2以下，保证了与发动机连接时的密封性，产品稳定，精度高，不易变形，大大降低了漏气风险。
附图说明
图1为现有技术中汽车发动机处法兰的分解示意图。
图2为本发明一体化铸造式法兰的结构示意图。
图3为图2中A处局部剖视结构示意图。
图中：101-原法兰盘、102-端锥右部、103-端锥左部、104-右半圆孔、105-左半圆孔、106-原传感器螺母、1-法兰盘、2-端锥、3-传感器螺母、4-补缩条、5-过渡部。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明的技术方案作进一步详细地说明。
图1为现有技术中汽车发动机处法兰的分解示意图，由原法兰盘101、原端锥和原传感器螺母106组成，所述原端锥由端锥右部102和端锥左部103拼接而成，端锥右部102与端锥左部103之间通过焊接固定，端锥右部102与端锥左部103结构对称，端锥右部102上设置有右半圆孔104，端锥左部103上设置有与右半圆孔104相配合的左半圆孔105，右半圆孔104与左半圆孔105配合组成传感器安装孔，原传感器螺母106焊接固定在传感器安装孔上，原端锥焊接安装在原法兰盘101上。这种结构的汽车发动机处法兰，不但制造工序繁多、工时长、成本高、浪费资源，而且焊接后的法兰密封面容易变形，平面度在0.5以上，导致在与发动机连接时密封性不良，有漏气风险，存在安全隐患。
请参阅图2-3，一种一体化铸造式法兰，包括法兰盘1、端锥2和传感器螺母3；所述端锥2底端设置有过渡部5，过渡部5与端锥2为一体式结构，端锥2通过过渡部5固定在法兰盘1上，过渡部5的内侧面与端锥2的内侧面齐平，过渡部5的外侧面为圆弧形，且过渡部5的外侧面的上下两端分别与端锥2和法兰盘1平滑对接，通过设置过渡部5，能够加强法兰盘1与端锥2的连接强度，过渡部5的厚度不加限制，本实施例中，优选的，所述过渡部5上端厚度为2mm，过渡部5下端厚度为2.5mm；所述端锥2上设置有传感器安装孔，传感器螺母3固定在传感器安装孔上；所述传感器螺母3与法兰盘1之间还设置有补缩条4，补缩条4固定在端锥2上，补缩条4的上端固定连接至传感器螺母3，补缩条4的下端固定连接至法兰盘1，补缩条4一方面能够增强法兰盘1与端锥2的连接强度，另一方面能够对传感器螺母3起到补缩作用(补缩就是弥补缩松，缩松是一种常见的铸造缺陷)，如果没有补缩条4，传感器螺母3与端锥2连接处就容易出现缩松，使连接强度降低，严重时甚至出现断裂，导致产品报废；所述法兰盘1、端锥2和传感器螺母3采用一体化铸造而成，取消了锻造、冲压、车加工、整体焊接等工序，制造工序减少、工时缩短、成本降低，节约资源，由于无需焊接，法兰密封面的平面度在0.2以下，保证了与发动机连接时的密封性，产品稳定，精度高(铸造产品的尺寸公差最高能达到土0.1mm以内)，不易变形，大大降低了漏气风险。
所述一体化铸造式法兰的制造工艺，步骤如下：
1)射蜡：在环境温度为22-26℃下进行射蜡获得蜡件，射蜡温度为51-55℃，压力为15-25kg/cm2，射蜡时间为40s，将蜡件取出后放入定型工装内冷却；
2)蜡件检查：对冷却后的蜡件进行检查，以检查蜡件是否存在结构缺陷，要求蜡件无飞边、无气泡、无破损、无多肉等缺陷，若蜡件存在结构缺陷，则返回步骤1)，否则，进行下一步；
3)组数：要求无缝隙、无蜡滴；
4)制砂壳：环境温度为22-26℃，在蜡件外依次包覆面层、一层、二层、三层、四层和五层，最后进行封浆，获得内含有蜡件的砂壳；
5)脱蜡：将内含有蜡件的砂壳放入脱蜡釜内，脱蜡处理八分钟以上，获得空砂壳，脱蜡釜的釜内温度为140-170℃，釜内压力为0.7-0.8Mpa；
6)浇铸：对空砂壳进行焙烧处理，焙烧温度为1120-1140℃，焙烧处理完毕后，浇铸1660-1670℃的钢水，冷却成型；
7)后清理：依次经过震壳、吊抛、切割、磨浇口、泡清砂剂、喷砂、毛坯初检、精修、抛不锈钢丸、毛坯整形、毛坯终检，获得毛坯；
8)机加工：对毛坯的法兰面及传感器螺母进行机加工，获得成品；
9)成品检验：对成品的外观、位置度及尺寸进行检验。
本发明制造的法兰，其法兰盘1与端锥2之间设置有过渡部5，能够加强法兰盘1与端锥2的连接强 度，提高产品的稳固性；本发明制造的法兰，其传感器螺母3与法兰盘1之间设置有补缩条4，补缩条4一方面能够增强法兰盘1与端锥2的连接强度，另一方面能够对传感器螺母3起到补缩作用，使传感器螺母3与端锥2连接处不易出现缩松，提高了连接强度，大大降低了断裂几率，提高产品的使用寿命；本发明制造的法兰采用一体化铸造而成，取消了锻造、冲压、车加工、整体焊接等工序，制造工序减少、工时缩短、成本降低，节约资源，由于无需焊接，法兰密封面的平面度在0.2以下，保证了与发动机连接时的密封性，产品稳定，精度高，不易变形，大大降低了漏气风险。
上面对本发明的较佳实施方式作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施方式，在本领域的普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。

Claims (4)

  1. 一种一体化铸造式法兰，其特征在于，包括法兰盘(1)、端锥(2)和传感器螺母(3)；所述端锥(2)底端设置有过渡部(5)，过渡部(5)与端锥(2)为一体式结构，端锥(2)通过过渡部(5)固定在法兰盘(1)上，过渡部(5)的内侧面与端锥(2)的内侧面齐平，过渡部(5)的外侧面为圆弧形，且过渡部(5)的外侧面的上下两端分别与端锥(2)和法兰盘(1)平滑对接；所述端锥(2)上设置有传感器安装孔，传感器螺母(3)固定在传感器安装孔上；所述法兰盘(1)、端锥(2)和传感器螺母(3)采用一体化铸造而成。
  2. 根据权利要求1所述的一体化铸造式法兰，其特征在于，所述过渡部(5)上端厚度为2mm，过渡部(5)下端厚度为2.5mm。
  3. 根据权利要求2所述的一体化铸造式法兰，其特征在于，所述传感器螺母(3)与法兰盘(1)之间还设置有补缩条(4)，补缩条(4)固定在端锥(2)上，补缩条(4)的上端固定连接至传感器螺母(3)，补缩条(4)的下端固定连接至法兰盘(1)。
  4. 一种如权利要求1-3任一所述的一体化铸造式法兰的制造工艺，其特征在于，步骤如下：
    1)射蜡：在环境温度为22-26℃下进行射蜡获得蜡件，射蜡温度为51-55℃，压力为15-25kg/cm2，射蜡时间为40s，将蜡件取出后放入定型工装内冷却；
    2)蜡件检查：对冷却后的蜡件进行检查，以检查蜡件是否存在结构缺陷，若蜡件存在结构缺陷，则返回步骤1)，否则，进行下一步；
    3)组数；
    4)制砂壳：环境温度为22-26℃，在蜡件外依次包覆面层、一层、二层、三层、四层和五层，最后进行封浆，获得内含有蜡件的砂壳；
    5)脱蜡：将内含有蜡件的砂壳放入脱蜡釜内，脱蜡处理八分钟以上，获得空砂壳，脱蜡釜的釜内温度为140-170℃，釜内压力为0.7-0.8Mpa；
    6)浇铸：对空砂壳进行焙烧处理，焙烧温度为1120-1140℃，焙烧处理完毕后，浇铸1660-1670℃的钢水，冷却成型；
    7)后清理：依次经过震壳、吊抛、切割、磨浇口、泡清砂剂、喷砂、毛坯初检、精修、抛不锈钢丸、毛坯整形、毛坯终检，获得毛坯；
    8)机加工：对毛坯的法兰面及传感器螺母进行机加工，获得成品；
    9)成品检验：对成品的外观、位置度及尺寸进行检验。
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