CN103273006B - 一种铁型覆砂铸造制动蹄的工装装置及生产方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种铁型覆砂铸造制动蹄的工装装置及生产方法,它属于铁型覆砂铸造领域。本发明包括下铸件和浇注***,下铸件和浇注***均设在型板上,还包括上铸件、整体铸件、连接板、泥芯和内浇口,下铸件和上铸件均与连接板连接成一个整体铸件,泥芯设置在铁型内,泥芯用于形成整体铸件的内腔、浇口窝和横浇道下部,内浇口设置在内浇道内,该内浇口一端与横浇道连接,另一端与整体铸件连接。本发明下铸件和上铸件连成一圆环,形成整体铸件,整体铸件内腔用泥芯形成,以及一种操作简单、高效的铁型覆砂铸造制动蹄的工装装置的生产方法,提高了铸件成品率,提高了生产效率,生产出制动蹄的铸件表面光洁、尺寸准确。
Description
技术领域
本发明涉及一种铸造工装装置及生产方法,尤其是一种铁型覆砂铸造制动蹄的工装装置及生产方法,它属于铁型覆砂铸造领域。
背景技术
铁型覆砂铸造属特种铸造之一,随着我国汽车工业的发展,应用越来越广,现在的技术是采用湿型砂铸造,采用一型二件的方式,工艺出品率为60~70%,生产成本高,生产效率低,成型的铸件表面质量不光洁,不能满足现有的技术需求。
中国专利号CN201110190494.0公开了一种名称为“一种湿型砂真空密封造型的精密铸造工艺”的发明专利。该专利用湿型砂做造型材料,通过泡沫材料的有效使用减少砂芯的数量,虽然减少砂芯数量和重量的目的,简化了生产工艺,节约了成本,铸造出的铸件表面光洁,但是工艺出品率不高,生产效率低,不能满足现有的技术需求。
中国专利号CN201110304692.5公开了一种名称为“铁型覆砂铸造汽缸体的生产方法”的发明专利。该专利生产方法包括造型,砂芯后装芯、合箱、浇注、开箱的工艺步骤,虽然出品率比砂型铸造有所提高,工艺流程简单,铁型铸造工艺按照一型一件进行设计,生产效率低。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是,克服现有技术存在的缺陷,而提供一种结构设计合理,生产成本低,生产效率高,提高了铸件的成品率,形成了表面光洁、尺寸准确的制动蹄铸件,以及一种操作简单、高效的铁型覆砂铸造制动蹄的工装装置的生产方法。
本发明解决上述问题所采用的技术方案是:一种铁型覆砂铸造制动蹄的工装装置,包括浇注***、铁型、型板、定位销和底座,浇注***包括至少一个直浇道,二个横浇道和四个内浇道,铁型包括上铁型和下铁型,型板包括上型板和下型板,该上型板和下型板上均设有定位销,上型板和下型板分别安装在上下底座上,其特征在于:还包括组合铸件模型、泥芯和内浇口,所述组合铸件模型是由两个铸件模型与连接板模型连接而成,组合铸件模型和浇注***均设在型板上,该组合铸件模型为两个,两个铸件模型包括上模型和下模型,泥芯设置在铁型内,泥芯用于形成组合铸件模型的内腔、浇口窝和横浇道下部,内浇口设置在内浇道内,该内浇口一端与横浇道连接,另一端与组合铸件模型连接。
以上结构的效果:浇注***保证金属液体平稳的充满型腔,内浇口的结构避免制动蹄因敲打内浇口而造成的铸件缺损现象,提高了铸件成品率,使制动蹄工作面材质均匀,下铸件和上铸件连成一圆环,形成一个整体铸件,整体铸件内腔用泥芯形成,按一型两件的布置方式,将下铸件、上铸件与连接板切断,就得到下铸件和上铸件,提高了生产效率。
本发明所述的泥芯在合箱时设在铁型的型腔内,且该泥芯为中空结构;中空结构节约了材料,减少了整个装置的成本。
本发明所述的浇注***位于两个组合铸件模型之间,内浇道与组合铸件模型连接;制动蹄没有因敲打内浇口而造成的铸件缺肉现象,提高了铸件成品率,制动蹄工作面材质均匀。
本发明所述的直浇道为一个,横浇道为二个,内浇道为四个;为了保证此铁型覆砂铸造达到所需的要求。
本发明所述的定位销为四个,四个定位销分别设在型板上;四个定位销用于定位和导向。
本发明还提供了一种铁型覆砂铸造制动蹄的工装装置的生产方法,采用之前所述的铁型覆砂铸造制动蹄的工装装置,其特征在于:步骤如下
第一步:造型,在专用的双工位造型机上进行,把工装装置安装在造型机工作台上,上铁型合在上制模模型上,下铁型合在下制模模型上,工作台上升,与射砂板压紧,通过造型机向铁型上的射砂孔射砂,然后让工作台下降,让铁型合在型板上等待固化2-3min,通过造型机的起模功能把铁型与模型分开;
第二步:合箱,将铁型翻转,检查铁型内表面的覆砂质量,将下铁型的型腔向上,清理好浮砂,在铁型四个角垫厚度为0.8mm的纸片,在横浇道上放过滤网,把泥芯放置在铁型型腔内,扣好箱卡,上置浇口杯,准备浇注;
第三步:浇注前,把铁水的化学成份调到C=3.75-3.95%,Si=2.0-2.2%,Mn=0.7-0.9%,P≤0.04%,S≤0.02%,Mg=0.03-0.05%,Re=0.02-0.04%,铁水的浇注温度控制在1380℃-1420℃,浇注时间在9-11s;
第四步:开箱,浇注后,等待10min,先用扳手卸去箱卡,在开箱机上开箱,刚开箱时铸件呈暗红色,温度约600℃,然后冷却到室温,相当于铸件正在正火,使铸件的基体组织达到QT600-3;
第五步:出铸件,翻转铁型,铸件就从下铁型上落入铸件的料斗里,等料斗里的铸件盛满后,搬到清理处;
第六步:分离铸件,除去浇注***,切断铸件之间的连接板并清理干净,得到所需铸件。
本发明与现有技术相比具有以下优点和效果:铸件模型连成一圆环,形成组合铸件模型,组合铸件模型内腔用泥芯形成,按一型两件的布置方式设计,出铸件后,将下铸件、上铸件与连接板切断,就得到四个下铸件和四个上铸件;2、内浇口开在非工作面上,铁水从两个制动蹄的端头进入,制动蹄没有因敲打内浇口而造成的铸件缺损现象,提高了铸件成品率,制动蹄工作面组织一致,材质均匀;3、采用一型两件的方法,提高了生产效率,工艺出品率大于95%;4、采用铁型覆砂铸造工艺生产出制动蹄的铸件表面光洁、尺寸准确、内部组织致密、球化率及球化等级与砂型铸造相比均有所提高,经济效益显著。
附图说明
图1为本发明整体主视结构示意图。
图2为本发明整体俯视结构示意图。
图3本发明中的铸件模型的主视结构示意图。
图4本发明中的组合铸件模型的主视结构示意图。
图5本发明中的泥芯的主视结构示意图。
图6本发明中的泥芯的俯视结构示意图。
图7本发明中的上铁型和下铁型合箱的主视结构示意图。
图8本发明中的上铁型和下铁型合箱的侧视结构示意图。
图9本发明中的上铁型和下铁型合箱去除上铁型的结构示意图。
图中:铸件模型1,组合铸件模型2,连接板模型3,泥芯4,浇注***5,铁型6,型板7,底座8,定位销9,箱扣10,跑边11,气针12,制动蹄端头13,造型机工作台14,上模型15,下模型16,浇口杯17,中空结构41,直浇道51,横浇道52,内浇道53,内浇口531,浇口窝54,横浇道下部55,上铁型61,下铁型62,吊轴63,上型板71,下型板72,铁型型腔73,泥芯头74,内腔75。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步描述。
参见图1~图9,本发明主要包括铸件模型1,组合铸件模型2,连接板模型3,泥芯4,浇注***5,铁型6,型板7,底座8,定位销9,箱扣10。
组合铸件模型2安装在型板7上,组合铸件模型2是由两个铸件模型1与连接板模型3连接而成,泥芯4上连接有泥芯头74,泥芯4放置在铁型型腔73内,泥芯4用于形成组合铸件模型2的内腔75、浇口窝54和横浇道下部55,内浇口531设置在内浇道53内,内浇口531一端与横浇道52连接,另一端与组合铸件模型2连接。
浇注***5也安装在型板7上,浇注***5位于两个组合铸件模型2之间,浇注***5由直浇道51、横浇道52和内浇道53组成,直浇道51、横浇道52和内浇道53的个数分别为一个、二个和四个,浇口杯17位于直浇道51的顶部,引导金属液流进入型腔,浇口杯17可以减缓金属液流的冲击,使得进入直浇道51的液流平缓,同时浇口杯17也起补缩作用,浇口窝54和横浇道下部55在泥芯4上成型,泥芯4用射芯机制成,合箱时,将泥芯4放入铁型型腔73内,泥芯4为中空结构41。
铁型6包括上铁型61和下铁型62,铁型6的前后,安装有吊轴63,左右两侧连接有跑边11,上铁型61和下铁型62上连接有箱扣10。
型板7包括上型板71和下型板72,上型板71和下型板72分别安装在上下底座8上,型板7用电加热,上型板71和下型板72都安装有定位销9。
定位销9为八个,四个定位销设在上型板上,四个定位销设在下型板上,八个定位销9分别安装在型板7的横向和纵向的两端,定位销9用于定位和导向作用,气针12与下侧的铸件模型1连接,气针12下有螺纹,便于安装在下侧的铸件模型1上。
底座8用钢板焊接成,底板上平面安装型板7,底座8与型板7之间用螺丝连接,底座8的底面焊有四块板,板上开有槽口,通过螺丝固定在造型机工作台14上。
箱扣10的中间是空的,上端安装有梯形螺杆,中间的孔套在铁型6上,梯形螺杆向下旋,梯形螺杆压紧铁型6前后的吊轴63,把上铁型61和下铁型62压紧。
组合铸件模型2是根据制动蹄铸件尺寸按一定缩尺放大制造的铁模,通过铸件模型1连成一圆环,中间用宽26mm,厚度为10mm的连接板模型3连接形成,铸件模型1用水平分型为上模型15和下模型16,按一型两件的布置方式分别安装在上型板71和下型板72上,即上模型15装在上型板71上,下模型16装在下型板72上。
铁水从两个制动蹄端头13进入,内浇口531开在非加工面上,制动蹄没有因敲打内浇口531而造成的铸件缺损现象,提高了铸件成品率,制动蹄工作面材质均匀。
浇注***5的分型面与铸件的分型面不在一个平面上,因此浇口窝54和横浇道下部55在泥芯4上成型,组合铸件模型2中的泥芯4用热芯盒射砂成型,并且在烘箱里,温度200度,烘2.5h,以减少浇注时的发气量。
型板7的长宽尺寸为795mm×500mm,根据不同布置可以调整,厚度为60mm,在型板7上,开设排气槽。
铁型型腔73比模具形腔大10mm,型腔部分用来覆覆膜砂,铁型6背面用厚度为20mm的加强筋相连,在铁型6的上平面上开有ф28的通孔,数量为20个,铁型6的厚度为80mm,铁型6覆覆膜砂前,要先加热到260℃,覆砂时,造型机里的砂在高压气流运动下,将覆膜砂冲入铁型型腔73,覆膜砂在260℃的模具和铁型6作用下固化,铁型6的前后,装有吊轴63,左右两侧做出跑边11,跑边11的厚度为30mm,长度为800mm,可以在边辊架上滑动。
本实施例中的型板7采用灰铁HT200材质,铁型6采用灰铁HT200材质,气针12采用45号钢材。
本发明一种铁型覆砂铸造制动蹄的工装装置的生产方法为:第一步:造型,在专用的双工位造型机上进行,把工装装置安装装在造型机工作台14上,上铁型61合在上制模模型上,下铁型62合在下制模模型上,工作台上升,与射砂板压紧,通过造型机向铁型6上的射砂孔射砂,然后让工作台下降,让铁型6合在模型上等待固化3min,通过造型机的起模功能把铁型6与模型分开。
第二步:合箱,将铁型6翻转,检查铁型6内表面的覆砂质量,将下铁型62的型腔向上,清理好浮砂,在铁型6四个角垫厚度为0.8mm的纸片,在横浇道52上放过滤网,把泥芯4放置在铁型型腔73内,把上铁型61合上,扣好箱卡,上置浇口杯,准备浇注。
第三步:浇注前,把铁水的化学成份调到C=3.8%,Si=2.1%,Mn=0.8%,P=0.04%,S=0.02%,Mg=0.04%,Re=0.03%,铁水的浇注温度控制在1420℃,浇注时间在10s。
第四步:开箱,浇注后,等待10min,先用扳手卸去箱卡,在开箱机上开箱,刚开箱时铸件呈暗红色,温度约600℃,然后冷却到室温,相当于铸件正在正火,使铸件的基体组织达到QT600-3。
第五步:出铸件,翻转铁型6,铸件就从下铁型62上落入铸件的料斗里,等料斗里的铸件盛满后,搬到清理处。
第六步:分离铸件,除去浇注***5,切断铸件之间的连接板并清理干净,得到所需的铸件。
优选的,本实施例中的定位销9直径为ф20,气针12的直径为ф9,浇注***5中的直浇道51、横浇道52和内浇道53的比例为1.1:1.3:1。
优选的,本实施例中的铁水的化学成份调到C=3.8%,Si=2.1%,Mn=0.8%,P=0.04%,S=0.02%,Mg=0.04%,Re=0.03%。
优选的,本实施例中的铁水的浇注温度为1420℃,浇注时间为10s。
以上仅仅是本说明书中所描述的一个具体实施例,可以在此发明中增加装置,凡依本发明专利构思所述的构造、特征及材料所做的等效或简单变化,均包括于本发明专利的保护范围内。
Claims (6)
1.一种铁型覆砂铸造制动蹄的工装装置,包括浇注***、铁型、型板、定位销和底座,浇注***包括至少一个直浇道,二个横浇道和四个内浇道,铁型包括上铁型和下铁型,型板包括上型板和下型板,该上型板和下型板上均设有定位销,上型板和下型板分别安装在上下底座上,其特征在于:还包括组合铸件模型、泥芯和内浇口,所述组合铸件模型是由两个铸件模型与连接板模型连接而成,组合铸件模型和浇注***均设在型板上,该组合铸件模型为两个,两个铸件模型包括上模型和下模型,泥芯设置在铁型内,泥芯用于形成组合铸件模型的内腔、浇口窝和横浇道下部,内浇口设置在内浇道内,该内浇口一端与横浇道连接,另一端与组合铸件模型连接。
2.根据权利要求1所述的铁型覆砂铸造制动蹄的工装装置,其特征在于:所述的泥芯在合箱时设置在铁型型腔内,且该泥芯为中空结构。
3.根据权利要求1所述的铁型覆砂铸造制动蹄的工装装置,其特征在于:所述的浇注***位于两个组合铸件模型之间,内浇道与组合铸件模型连接。
4.根据权利要求1所述的铁型覆砂铸造制动蹄的工装装置,其特征在于:所述的直浇道为一个,横浇道为二个,内浇道为四个。
5.根据权利要求1所述的铁型覆砂铸造制动蹄的工装装置,其特征在于:所述的定位销为八个,四个定位销设在上型板上,四个定位销设在下型板上。
6.一种铁型覆砂铸造制动蹄的工装装置的生产方法,采用权利要求1所述的铁型覆砂铸造制动蹄的工装装置,其特征在于:步骤如下
第一步:造型,在专用的双工位造型机上进行,把工装装置安装在造型机工作台上,上铁型合在上制模模型上,下铁型合在下制模模型上,工作台上升,与射砂板压紧,通过造型机向铁型上的射砂孔射砂,然后让工作台下降,让铁型合在型板上等待固化2-3min,通过造型机的起模功能把铁型与模型分开;
第二步:合箱,将铁型翻转,检查铁型内表面的覆砂质量,将下铁型的型腔向上,清理好浮砂,在铁型四个角垫厚度为0.8mm的纸片,在横浇道上放过滤网,把泥芯放置在铁型型腔内,扣好箱卡,上置浇口杯,准备浇注;
第三步:浇注前,把铁水的化学成份调到C=3.75-3.95%,Si=2.0-2.2%,Mn=0.7-0.9%,P≤0.04%,S≤0.02%,Mg=0.03-0.05%,Re=0.02-0.04%,铁水的浇注温度控制在1380℃-1420℃,浇注时间在9-11s;
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