CN102873279A - 一种用铁模覆砂工艺生产耐热钢汽车排气管的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用铁模覆砂工艺生产耐热钢汽车排气管的方法，包括造型、下芯合箱、浇注、落砂，在所述造型前先对汽车排气管铸件浇注中的激冷位置进行确定。本发明将特殊的铁模覆砂铸造工艺应用于生产耐热钢产品则能够利用其造型工艺中砂壳不脱离铁质模具的特点，保证砂壳不变型，从而提高铸件精度，同时通过控制砂壳的厚度来人为控制激冷点，使铁模砂箱在需要激冷的地方充分发挥激冷补缩作用，从而保证铸件的密实度，提高出品率及产品质量。
Description
技术领域
本发明涉及一种汽车排气管的生产方法，具体涉及一种耐热钢材料的汽车排气管的生产方法。
背景技术
近几年，随着汽车工业的飞速发展，消费者对汽车的整体性能要求也越来越高，具体针对汽车排气管来说则表现为对其毛坯精度、质量以及高温性能的要求愈加严格，在各类高要求的情况下，传统工艺方法的一些不足之处便逐渐凸显出来。
目前，大多数的耐热钢铸件采用砂型铸造的方法，此类方法常用于一般耐热钢铸件产品，由于耐热钢材料收缩量大，必须用足够的钢水补足铸钢的收缩量，因此一般来说铸钢产品的出品率较低，同时对于某些结构复杂且精度质量要求高的产品来说，用此类方法有一定的局限性。对于汽车排气管的生产，由于其结构较复杂，毛坯精度要求高，如果用耐热钢材料，应用一般砂型铸造工艺很难到到标准，出品率及成品率较低，限制了耐热钢材质在汽车排气管中的应用。
发明内容
本发明要解决的技术问题是克服现有的缺陷，提供了一种出品率高的铁模覆砂工艺生产耐热钢汽车排气管的方法。
本发明的目的通过以下技术方案来具体实现：
一种用铁模覆砂工艺生产耐热钢汽车排气管的方法，包括造型、下芯合箱、浇注、落砂，在所述造型前先对汽车排气管铸件浇注中的激冷位置进行确定，具体操作工艺为：
步骤一、激冷位置的确定：
a.首先分析汽车排气管的轮廓及壁厚特点，初步确定铸件浇注中的激冷位置；
b.根据铸件的激冷位置来调整模具与砂箱贴紧之后的间隙，进而确定砂壳的厚度及精确的激冷位置，砂壳整体厚度为8-10mm，需要激冷部位的砂壳厚度为3-5mm，需要保温部位的砂壳厚度为12-16mm；
步骤二、造型：
a.砂箱加热：用红外线底辐射加热烘箱对砂箱进行加热，其中上箱加热温度为180-220℃之间，下箱加热温度为140-180℃之间，所述上箱温度和下箱温度均由电子温控仪进行控制，且冬季取上限，夏季取下限；
b.射砂：将模具与砂箱贴合紧密之后开始进行射砂，其中射砂压力为0.5-0.7MPa；
c.修型：检查射砂是否完整，用***吹净型腔内浮砂，使砂箱表面无浮沙；
步骤三、下芯合箱：
a. 下芯：将砂芯轻放至砂箱砂壳内，要求砂芯完整无磕碰且下放之后与砂壳贴合紧密，无摆动，下放完成后用***吹净型腔中浮沙；
b. 合箱：将下箱运至合箱处，控制合箱机吊取上箱匀速下落合箱，合箱过程中销、孔对正，合箱后，用箱卡固定，在进火口处放置过滤器和浇口杯，用封箱膏进行密封，然后转运至浇注台待浇；
步骤四、熔炼浇注：
a.熔炼：将配比量的硅铁、铬铁、钼铁、废钢、电解锰、电解镍用中频感应电炉熔炼至1650-1680℃；
b.检测调整：在此温度范围内对炉中钢水进行取样分析，用光谱分析仪检测其各化学成分质量分数，并根据检测数据进行成分调整直至其成分满足要求为止；
c.除渣：检测调整完毕后向炉中撒入除渣剂，用扒渣棒除去浮渣；
d.出炉浇注：将钢水转置入浇包内，出炉温度控制在 1650℃-1670℃，出炉后浇包内钢水的温度下降速率为8-12℃/分钟，浇注前采用测温枪测量浇包内钢水温度，当温度降至1560℃-1580℃时，开始浇注，浇注时要匀速摇动浇包转环不可浇注过猛亦不能断流，每箱浇注过程在7-9秒之内完成，浇注末箱温度控制在不低于1550℃；
步骤五、落砂：
a.去浇口杯：浇注完成后，在3分钟后除去浇口杯；
b.开箱：浇注完毕30分钟后用落砂机落砂后开箱，把铸件毛坯件按顺序整齐堆放。
优选的，所述步骤一中，砂壳整体厚度为10mm，需要激冷部位的砂壳厚度为3mm，需要保温部位的砂壳厚度为15mm。
优选的，所述步骤二中上箱加热温度为200℃，下箱加热温度为170℃，射砂压力为0.6MPa。
优选的，所述步骤四中，出炉温度控制在 1670℃，当温度降至1570℃时，开始浇注，浇注过程在7-8秒内完成。
本发明的有益效果：
本发明将特殊的铁模覆砂铸造工艺应用于生产耐热钢产品则能够利用其造型工艺中砂壳不脱离铁质模具的特点，保证砂壳不变型，从而提高铸件精度，同时通过控制砂壳的厚度来人为控制激冷点，使铁模砂箱在需要激冷的地方充分发挥激冷补缩作用，从而保证铸件的密实度，提高出品率及产品质量。
具体实施方式
以下对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例1：
一种用铁模覆砂工艺生产耐热钢汽车排气管的方法：
1、首先分析汽车排气管的轮廓及壁厚特点，初步确定铸件浇注中的激冷位置。
2、根据铸件的激冷位置来调整模具与砂箱贴紧之后的间隙，进而确定砂壳的厚度及精确的激冷位置，砂壳整体厚度为10mm，需要激冷部位的砂壳厚度为3mm，需要保温部位的砂壳厚度为15mm。
3、用红外线底辐射加热烘箱对砂箱进行加热，其中上箱加热温度为200℃，下箱加热温度为170℃之间，所述上箱温度和下箱温度均由电子温控仪进行控制，且冬季取上限，夏季取下限；
4、将模具与砂箱贴合紧密之后开始进行射砂，其中射砂压力为0.6MPa；
5、检查射砂是否完整，用***吹净型腔内浮砂，使砂箱表面无浮沙；将砂芯轻放至砂箱砂壳内，要求砂芯完整无磕碰且下放之后与砂壳贴合紧密，无摆动，下放完成后用***吹净型腔中浮沙；
6、将下箱运至合箱处，控制合箱机吊取上箱匀速下落合箱，合箱过程中销、孔对正，合箱后，用箱卡固定，在进火口处放置过滤器和浇口杯，用封箱膏进行密封，然后转运至浇注台待浇；
7、将配比量的硅铁、铬铁、钼铁、废钢、电解锰、电解镍用中频感应电炉熔炼至1650℃；
8、在此温度范围内对炉中钢水进行取样分析，用光谱分析仪检测其各化学成分质量分数，并根据检测数据进行成分调整直至其成分满足要求为止；
9、检测调整完毕后向炉中撒入除渣剂，用扒渣棒除去浮渣；
将钢水转置入浇包内，出炉温度控制在 1650℃，出炉后浇包内钢水的温度下降速率为8℃/分钟，浇注前采用测温枪测量浇包内钢水温度，当温度降至1560℃时，开始浇注，浇注时要匀速摇动浇包转环不可浇注过猛亦不能断流，每箱浇注过程在7秒之内完成，浇注末箱温度控制在不低于1550℃；
10、浇注完成后，在3分钟后除去浇口杯；
11、浇注完毕30分钟后用落砂机落砂后开箱，把铸件毛坯件按顺序整齐堆放。
实施例2：
一种用铁模覆砂工艺生产耐热钢汽车排气管的方法：
1、首先分析汽车排气管的轮廓及壁厚特点，初步确定铸件浇注中的激冷位置。
2、根据铸件的激冷位置来调整模具与砂箱贴紧之后的间隙，进而确定砂壳的厚度及精确的激冷位置，砂壳整体厚度为10mm，需要激冷部位的砂壳厚度为3mm，需要保温部位的砂壳厚度为15mm。
3、用红外线底辐射加热烘箱对砂箱进行加热，其中上箱加热温度为220℃之间，下箱加热温度为180℃之间，所述上箱温度和下箱温度均由电子温控仪进行控制，且冬季取上限，夏季取下限；
4、将模具与砂箱贴合紧密之后开始进行射砂，其中射砂压力为0.5MPa；
5、检查射砂是否完整，用***吹净型腔内浮砂，使砂箱表面无浮沙；将砂芯轻放至砂箱砂壳内，要求砂芯完整无磕碰且下放之后与砂壳贴合紧密，无摆动，下放完成后用***吹净型腔中浮沙；
6、将下箱运至合箱处，控制合箱机吊取上箱匀速下落合箱，合箱过程中销、孔对正，合箱后，用箱卡固定，在进火口处放置过滤器和浇口杯，用封箱膏进行密封，然后转运至浇注台待浇；
7、将配比量的硅铁、铬铁、钼铁、废钢、电解锰、电解镍用中频感应电炉熔炼至1650℃；
8、在此温度范围内对炉中钢水进行取样分析，用光谱分析仪检测其各化学成分质量分数，并根据检测数据进行成分调整直至其成分满足要求为止；
9、检测调整完毕后向炉中撒入除渣剂，用扒渣棒除去浮渣；
将钢水转置入浇包内，出炉温度控制在 1650℃，出炉后浇包内钢水的温度下降速率为12℃/分钟，浇注前采用测温枪测量浇包内钢水温度，当温度降至1580℃时，开始浇注，浇注时要匀速摇动浇包转环不可浇注过猛亦不能断流，每箱浇注过程在8秒之内完成，浇注末箱温度控制在不低于1550℃；
10、浇注完成后，在3分钟后除去浇口杯；
11、浇注完毕30分钟后用落砂机落砂后开箱，把铸件毛坯件按顺序整齐堆放。
实施例3：
一种用铁模覆砂工艺生产耐热钢汽车排气管的方法：
1、首先分析汽车排气管的轮廓及壁厚特点，初步确定铸件浇注中的激冷位置。
2、根据铸件的激冷位置来调整模具与砂箱贴紧之后的间隙，进而确定砂壳的厚度及精确的激冷位置，砂壳整体厚度为8mm，需要激冷部位的砂壳厚度为3mm，需要保温部位的砂壳厚度为12mm。
3、用红外线底辐射加热烘箱对砂箱进行加热，其中上箱加热温度为180℃之间，下箱加热温度为140℃之间，所述上箱温度和下箱温度均由电子温控仪进行控制，且冬季取上限，夏季取下限；
4、将模具与砂箱贴合紧密之后开始进行射砂，其中射砂压力为0.7MPa；
5、检查射砂是否完整，用***吹净型腔内浮砂，使砂箱表面无浮沙；将砂芯轻放至砂箱砂壳内，要求砂芯完整无磕碰且下放之后与砂壳贴合紧密，无摆动，下放完成后用***吹净型腔中浮沙；
6、将下箱运至合箱处，控制合箱机吊取上箱匀速下落合箱，合箱过程中销、孔对正，合箱后，用箱卡固定，在进火口处放置过滤器和浇口杯，用封箱膏进行密封，然后转运至浇注台待浇；
7、将配比量的硅铁、铬铁、钼铁、废钢、电解锰、电解镍用中频感应电炉熔炼至1680℃；
8、在此温度范围内对炉中钢水进行取样分析，用光谱分析仪检测其各化学成分质量分数，并根据检测数据进行成分调整直至其成分满足要求为止；
9、检测调整完毕后向炉中撒入除渣剂，用扒渣棒除去浮渣；
将钢水转置入浇包内，出炉温度控制在 1670℃，出炉后浇包内钢水的温度下降速率为12℃/分钟，浇注前采用测温枪测量浇包内钢水温度，当温度降至1580℃时，开始浇注，浇注时要匀速摇动浇包转环不可浇注过猛亦不能断流，每箱浇注过程在7秒之内完成，浇注末箱温度控制在不低于1550℃；
10、浇注完成后，在3分钟后除去浇口杯；
11、浇注完毕30分钟后用落砂机落砂后开箱，把铸件毛坯件按顺序整齐堆放。
实施例4：
一种用铁模覆砂工艺生产耐热钢汽车排气管的方法：
1、首先分析汽车排气管的轮廓及壁厚特点，初步确定铸件浇注中的激冷位置。
2、根据铸件的激冷位置来调整模具与砂箱贴紧之后的间隙，进而确定砂壳的厚度及精确的激冷位置，砂壳整体厚度为10mm，需要激冷部位的砂壳厚度为5mm，需要保温部位的砂壳厚度为16mm。
3、用红外线底辐射加热烘箱对砂箱进行加热，其中上箱加热温度为220℃之间，下箱加热温度为180℃之间，所述上箱温度和下箱温度均由电子温控仪进行控制，且冬季取上限，夏季取下限；
4、将模具与砂箱贴合紧密之后开始进行射砂，其中射砂压力为0.7MPa；
5、检查射砂是否完整，用***吹净型腔内浮砂，使砂箱表面无浮沙；将砂芯轻放至砂箱砂壳内，要求砂芯完整无磕碰且下放之后与砂壳贴合紧密，无摆动，下放完成后用***吹净型腔中浮沙；
6、将下箱运至合箱处，控制合箱机吊取上箱匀速下落合箱，合箱过程中销、孔对正，合箱后，用箱卡固定，在进火口处放置过滤器和浇口杯，用封箱膏进行密封，然后转运至浇注台待浇；
7、将配比量的硅铁、铬铁、钼铁、废钢、电解锰、电解镍用中频感应电炉熔炼至1670℃；
8、在此温度范围内对炉中钢水进行取样分析，用光谱分析仪检测其各化学成分质量分数，并根据检测数据进行成分调整直至其成分满足要求为止；
9、检测调整完毕后向炉中撒入除渣剂，用扒渣棒除去浮渣；
将钢水转置入浇包内，出炉温度控制在 1660℃，出炉后浇包内钢水的温度下降速率为10℃/分钟，浇注前采用测温枪测量浇包内钢水温度，当温度降至1570℃时，开始浇注，浇注时要匀速摇动浇包转环不可浇注过猛亦不能断流，每箱浇注过程在9秒之内完成，浇注末箱温度控制在不低于1550℃；
10、浇注完成后，在3分钟后除去浇口杯；
11、浇注完毕30分钟后用落砂机落砂后开箱，把铸件毛坯件按顺序整齐堆放。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (4)
1.一种用铁模覆砂工艺生产耐热钢汽车排气管的方法，包括造型、下芯合箱、浇注、落砂，其特征在于：在所述造型前先对汽车排气管铸件浇注中的激冷位置进行确定，具体操作工艺为：
步骤一、激冷位置的确定：
a.首先分析汽车排气管的轮廓及壁厚特点，初步确定铸件浇注中的激冷位置；
b.根据铸件的激冷位置来调整模具与砂箱贴紧之后的间隙，进而确定砂壳的厚度及精确的激冷位置，砂壳整体厚度为8-10mm，需要激冷部位的砂壳厚度为3-5mm，需要保温部位的砂壳厚度为12-16mm；
步骤二、造型：
砂箱加热：用红外线底辐射加热烘箱对砂箱进行加热，其中上箱加热温度为180-220℃之间，下箱加热温度为140-180℃之间，所述上箱温度和下箱温度均由电子温控仪进行控制，且冬季取上限，夏季取下限；
射砂：将模具与砂箱贴合紧密之后开始进行射砂，其中射砂压力为0.5-0.7MPa；
修型：检查射砂是否完整，用***吹净型腔内浮砂，使砂箱表面无浮沙；
步骤三、下芯合箱：
下芯：将砂芯轻放至砂箱砂壳内，要求砂芯完整无磕碰且下放之后与砂壳贴合紧密，无摆动，下放完成后用***吹净型腔中浮沙；
合箱：将下箱运至合箱处，控制合箱机吊取上箱匀速下落合箱，合箱过程中销、孔对正，合箱后，用箱卡固定，在进火口处放置过滤器和浇口杯，用封箱膏进行密封，然后转运至浇注台待浇；
步骤四、熔炼浇注：
熔炼：将配比量的硅铁、铬铁、钼铁、废钢、电解锰、电解镍用中频感应电炉熔炼至1650-1680℃；
检测调整：在此温度范围内对炉中钢水进行取样分析，用光谱分析仪检测其各化学成分质量分数，并根据检测数据进行成分调整直至其成分满足要求为止；
除渣：检测调整完毕后向炉中撒入除渣剂，用扒渣棒除去浮渣；
出炉浇注：将钢水转置入浇包内，出炉温度控制在 1650℃-1670℃，出炉后浇包内钢水的温度下降速率为8-12℃/分钟，浇注前采用测温枪测量浇包内钢水温度，当温度降至1560℃-1580℃时，开始浇注，浇注时要匀速摇动浇包转环不可浇注过猛亦不能断流，每箱浇注过程在7-9秒之内完成，浇注末箱温度控制在不低于1550℃；
步骤五、落砂：
去浇口杯：浇注完成后，在3分钟后除去浇口杯；
开箱：浇注完毕30分钟后用落砂机落砂后开箱，把铸件毛坯件按顺序整齐堆放。
2.根据权利要求1所述的铁模覆砂工艺生产耐热钢汽车排气管的方法，其特征在于：所述步骤一中，砂壳整体厚度为10mm，需要激冷部位的砂壳厚度为3mm，需要保温部位的砂壳厚度为15mm。
3.根据权利要求1所述的铁模覆砂工艺生产耐热钢汽车排气管的方法，其特征在于：所述步骤二中上箱加热温度为200℃，下箱加热温度为170℃，射砂压力为0.6MPa。
4.根据权利要求1所述的铁模覆砂工艺生产耐热钢汽车排气管的方法，其特征在于：所述步骤四中，出炉温度控制在 1670℃，当温度降至1570℃时，开始浇注，浇注过程在7-8秒内完成。
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