CN105562605A - 利用消失模浇注刹车瓦托成型结构及方法 - Google Patents

Abstract

利用消失模浇注刹车瓦托成型结构，属于铸造领域，所述消失模结构与刹车瓦托结构相同，消失模由泡沫塑料构成，所述泡沫塑料消失模中设置有多个孔，孔内灌注有腊，设置在砂型中间位置，消失模的中空部充填有型砂，浇注时，砂箱内外处于密封状态，通过利用消失模，与原来的金属模具相比较，降低了模具的制作难度，缩短了模具的制作周期，免去制作型芯的制作时间和制作周期以及制作材料和人工费用。

Description

利用消失模浇注刹车瓦托成型结构及方法

技术领域

本发明涉及一种成型结构，特别涉及利用消失模浇注刹车瓦托成型结构及方法，属于铸造领域。

技术领域

轨道交通中，刹车***是关系到车辆行车的安全，其中的机械部分是通过刹车瓦与车轮或车轮上附带的刹车圈之间的摩擦达到制动作用的，作为固定刹车瓦的刹车瓦托而言是非常重要的部件，刹车***的刹车力量是通过刹车瓦托传递到刹车瓦上的。

图2是刹车瓦托的俯视结构示意图，图3是刹车瓦托外侧的侧视结构示意图，图4是刹车瓦托内侧的侧视结构示意图，图5是刹车瓦托的一端的剖面结构示意图。所述刹车瓦托为圆弧状结构，其中有一个旋转轴孔，刹车瓦托圆弧结构的外侧设置有加压隔腔706，圆弧结构的内面设置有刹车瓦，车轮刹车瓦托为了增大摩擦阻力，内面采用圆弧结构，然后将圆弧状的刹车瓦固定在圆弧结构刹车瓦托的圆弧内侧，以此增大与车轮或车轮上附带的圆形刹车圈之间的摩擦力，为了使刹车瓦托700带动刹车瓦与车轮或车轮上附带的圆形刹车圈之间的分离和磨合，在车轮刹车瓦托700上设置了一个瓦托旋转孔711，可使刹车瓦以瓦托旋转孔711内的旋转轴为轴心转动，在车轮或车轮上附带的圆形刹车圈外周张合，为了给刹车瓦增加压力，在刹车瓦以刹车瓦托700的圆弧结构外侧设置了加压隔腔706，为了防止受热产生应力降低性能，为了提高散热效果，刹车瓦托中间设置有瓦托中空部903，而且与瓦托内圆弧侧703和瓦托外圆弧侧705之间连通，902是与内侧连通的通孔，为了稳定刹车瓦，在瓦托内圆弧侧703设置了固定刹车瓦的梯形凹陷部702以及定位刹车瓦的凸钉904，在铸件产品中701为瓦托上面、704为隔腔上垂直边、801为瓦托下面、802为端部缺口、803为旋转轴外壳、804为隔腔下垂直边、905为旋转孔周边部，另外，504为隔腔上水平边、604为隔腔下水平边。

刹车瓦托上要承受交变荷载，在刹车过程中会发热，因此，刹车瓦托要具有抗高温特性，不能因为温度的变化使刹车瓦托产生应力、质量性能有所降低，影响产品的正常使用。为了增大刹车瓦托的强度，防止在屈服强度或延伸率等诸多特性发生变化，针对刹车瓦托制造过程中，需要制造金属模具、利用金属模具进行砂型制作以及型芯制作的烦杂工序，会引起制造成本高、制作工期长，难以满足用户短期内交货的要求，公司就配方、铸造工艺反复进行了多次实验，实现了在较短时间内成型的目的。

发明内容

针对刹车瓦托利用传统的浇铸方法需要进行模具、砂型、浇铸等多个工序制作过程引起交货期长的问题，本发明提供利用消失模浇注刹车瓦托成型结构及方法，其目的是降低制造成本，减少制作工序，缩短制作周期，满足用户需求。

本发明的技术方案是利用刹车瓦托消失模浇注结构，包括圆型砂，所述消失模结构与刹车瓦托结构相同，消失模由泡沫塑料构成，所述泡沫塑料消失模中设置有多个孔，孔内灌注有腊，消失模设置在砂型中间位置，消失模的中空部位内充填有型砂，浇注时，砂箱内外处于密封状态，所述消失模周边涂覆有耐高温涂料，所述消失模上连接有浇注***，所述砂箱的外侧设置有抽真空口，抽真空口上设置有真空阀，所述型砂采用圆型砂，所述泡沫塑料中设置的孔直径小于2cm，所述耐高温涂料在0.7~1.5mm之间。

利用消失模浇注刹车瓦托成型方法，包括上述的利用消失模浇注刹车瓦托成型结构，所述刹车瓦托消失模铸造方法按照以下步骤完成；

（1）利用泡沫塑料制造与刹车瓦托结构相同的消失模，在消失模上加工多个孔，并在孔内灌注融化后的腊液；

（2）在消失模周边涂覆耐高温涂料，对消失模进行烘干处理；

（3）将专用的砂箱放置于三维紧实振动器中，在砂箱中加入大约1/3的底砂，进行振动，使底砂紧实；

（4）将烘干后的消失模设置于底砂上，在消失模周边配置浇注***；

（5）在设置有消失模和浇注***的砂箱内部充填圆型砂，进行三维振动紧实，将砂箱上表面刮平，关闭直浇道上端设置的挡板，设置浇口盆，上表面覆盖密封膜；

（6）利用砂箱外侧设置有抽真空口对砂箱内部抽真空，真空度在0.02~0.05MPa，对砂箱内砂进一步紧实，关闭抽真空口上设置的真空阀；

（7）打开直浇道上端设置的挡板，通过浇注口浇注球墨铸铁液，所述球墨铸铁液内含铁以外成分重量比为：碳3.0~3.5%、硅2.2~3.0%、锰0.18-0.45%、硫量〈0.02%、磷〈0.02%，铜和镁量〈0.35~0.6%，高温铁水将泡沫塑料气化，铁水取代泡沫塑料模具位置，形成刹车瓦托；

（8）对砂箱进行冷却，去除砂箱，切割浇注***；

（9）清砂。

本发明具有的积极效果是：通过在消失模中加工孔，并在孔灌注腊，能够在灌注过程中在高温铁水的浇灌下，加快消失模的充分燃烧和气化；通过在消失模砂箱周边设置真空阀有利于利用真空泵对消失模砂箱内进行抽真空可使砂箱得到进一步紧实；通过在消失模周边涂覆耐高温涂料，可避免铁水与型砂之间直接接触、可增大消失模外表面的强度、可防止在搬运中损伤消失模，保证在灌入铁水之后温度升高到一定程度后消失模开始燃烧气化；利用这种制作方法，与传统的方法相比，可减少飞边、毛刺等，提高产品的质量，可缩短制作周期，降低制作成本，更有利于型砂的反复利用，通过利用消失模，与原来的金属模具相比较，降低了模具的制作难度，缩短了模具的制作周期，免去制作型芯的制作时间和制作周期以及制作材料和人工费用。

附图说明

图1消失模砂箱的结构示意图。

图2刹车瓦托的俯视结构示意图。

图3刹车瓦托外侧的侧视结构示意图。

图4刹车瓦托内侧的侧视结构示意图。

图5刹车瓦托的一端的剖面结构示意图。

标号说明：100：消失模、101：孔、102：冒口、103：直浇道、104：横浇道、105：塔台、106：冒口横通道、107：内浇道、108：排气管、109：真空阀、110：真空泵、111：砂箱、112：型砂、700：刹车瓦托、701：瓦托上面、702：梯形凹陷部、703：瓦托内圆弧侧、704：隔腔上垂直边、705：瓦托外圆弧侧、706：加压隔腔、711：瓦托旋转孔、801：瓦托下面、802：端部缺口、803：旋转轴外壳、804：隔腔下垂直边、904：凸钉、905：旋转孔周边部。

具体实施方式

以下参照图1-图3就本发明的技术反感进行详细地说明。

本发明的技术方案是利用刹车瓦托消失模浇注结构，图1是消失模砂箱的结构示意图。包括圆型砂，所述消失模100结构与刹车瓦托结构相同，消失模100由泡沫塑料构成，所述泡沫塑料消失模100中设置有多个孔101，孔101内灌注有腊，消失模100设置在砂型中间位置，消失模100的中空部位内充填有圆型砂112，浇注时，砂箱111内外处于密封状态。

所述消失模100周边涂覆有耐高温涂料。

所述消失模100上连接有浇注***，所述浇注***包括直浇道103、直浇道103底部连接有塔台105、横浇道104、内浇道107、冒口102、冒口横通道106，直浇道上端连接有挡板，最上端设置有浇口盆。

浇注时，铁水从浇注盆注入铁水，铁水沿着直浇道103进入横浇道104，然后在进入垂直方向的塔台105中，在塔台105下端的侧面设置有连接道消失模100的内浇道107、当铁水进入消失模100时，开始燃烧气化消失模100，高温的铁水取代消失模100位置，由于消失模100内设置有孔101，孔内的腊会加快泡沫塑料消失模100的气化速度，铁水将内部融化后占据着原来消失模100的空间，当内部压力增大时，铁水从连接在消失模具100上的冒口横通道106流出，进入冒口102上，随着铁水的流动，冒口102内的铁水逐渐上升，等到冒口102内铁水上升到端部后停止浇注，随着铁水的冷却，砂箱111内铸铁铁水的体积会收缩，位于冒口102中的铁水就会下降进行补缩，可防止产生缩孔缩松现象。

所述砂箱111的外侧设置有抽真空口，抽真空口上设置有真空阀109和真空泵110，真空口上连接有排气管108；连接到消失模上，真空利用真空泵等进行排气，排气口上设置有真空阀109。

所述型砂112采用圆型砂112，所述泡沫塑料中设置的孔101直径小于2cm，所述耐高温涂料在0.7~1.5mm之间。

利用消失模100浇注刹车瓦托700成型方法，包括上述的利用消失模浇注刹车瓦托700成型结构，所述刹车瓦托消失模100铸造方法按照以下步骤完成：

（1）利用泡沫塑料制造与刹车瓦托700结构相同的消失模100，在消失模100上加工多个孔101，并在孔101内灌注融化后的腊液；

（2）在消失模100周边涂覆耐高温涂料，对消失模100进行烘干处理；

（3）将专用的砂箱111放置于三维紧实振动器中，在砂箱111中加入大约1/3的底砂，进行振动，使底砂紧实；

（4）将烘干后的消失模设置于底砂上，在消失模周边配置浇注***；

（5）在设置有消失模100和浇注***的砂箱111内部充填圆型砂，进行三维振动紧实，将砂箱111上表面刮平，关闭直浇道103上端设置的挡板，设置浇口盆，上表面覆盖密封膜；

（6）利用砂箱111外侧设置有抽真空口对砂箱111内部抽真空，真空度在0.02~0.05MPa，在本实施例中，使用的真空度为0.03MPa，对砂箱111内砂进一步紧实，关闭抽真空口上设置的真空阀109；

（7）打开直浇道103上端设置的挡板，通过浇注口浇注球墨铸铁液，所述球墨铸铁液内含铁以外元素的重量比为：碳3.0~3.5%、硅2.2~3.0%、锰0.18-0.45%、硫量〈0.02%、磷〈0.02%，铜和镁量〈0.35~0.6%，高温铁水将泡沫塑料气化，铁水取代泡沫塑料消失模100位置，形成刹车瓦托700；

（8）对砂箱111进行冷却，去除砂箱111，切割浇注***；

（9）清砂。

本发明具有的积极效果是：通过在消失模100中加工孔101，并在孔101灌注腊，能够在灌注过程中在高温铁水的浇灌下，加快消失模100的充分燃烧和气化；通过在消失模100砂箱111周边设置真空阀109有利于利用真空泵对消失模100砂箱111内进行抽真空可使砂箱111得到进一步紧实；通过在消失模100周边设置涂覆耐高温涂料，可避免铁水与型砂112之间直接接触、可增大消失模100外表面的强度、可防止在搬运中损伤消失模100，保证在灌入铁水之后温度升高到一定程度后消失模开始燃烧气化；利用这种制作方法，与传统的方法相比，可减少飞边、毛刺等，提高产品的质量，可缩短制作周期，降低制作成本，更有利于型砂112的反复利用，通过利用消失模100，与原来的金属模具相比较，降低了模具的制作难度，缩短了模具的制作周期，免去制作型芯的制作时间和制作周期以及制作材料和人工费用。

Claims (8)

1.利用消失模浇注刹车瓦托成型结构，包括圆型砂，其特征在于：所述消失模结构与刹车瓦托结构相同，消失模由泡沫塑料构成，所述泡沫塑料消失模中设置有多个孔，孔内灌注有腊，消失模设置在砂型中间位置，消失模的中空部充填有型砂，浇注时，砂箱内外处于密封状态。

2.如权利要求1所述的利用消失模浇注刹车瓦托成型结构，其特征在于：所述消失模周边涂覆有耐高温涂料。

3.如权利要求1所述的利用消失模浇注刹车瓦托成型结构，其特征在于：所述消失模上连接有浇注***。

4.如权利要求1所述的利用消失模浇注刹车瓦托成型结构，其特征在于：所述砂箱的外侧设置有抽真空口，抽真空口上设置有真空阀。

5.如权利要求1所述的利用消失模浇注刹车瓦托成型结构，其特征在于：所述型砂采用圆型砂。

6.如权利要求1所述的利用消失模浇注刹车瓦托成型结构，其特征在于：所述泡沫塑料中设置的孔直径小于2cm，所述耐高温涂料厚度在0.7~1.5mm之间。

7.如权利要求3所述的利用消失模浇注刹车瓦托成型结构，其特征在于：所述浇注***的直浇道上端设置有挡板和浇口碗。

8.利用消失模浇注刹车瓦托成型方法，包括如权利要求1所述的利用消失模浇注刹车瓦托成型结构，其特征在于：所述刹车瓦托消失模铸造方法按照以下步骤完成；

（1）利用泡沫塑料制造与刹车瓦托结构相同的消失模，在消失模上加工多个孔，并在孔内灌注融化后的腊液；

（2）在消失模周边涂覆耐高温涂料，对消失模进行烘干处理；

（3）将专用的砂箱放置于三维紧实振动器中，在砂箱中加入大约1/3的底砂，进行振动，使底砂紧实；

（4）将烘干后的消失模设置于底砂上，在消失模周边配置浇注***；

（5）在设置有消失模和浇注***的砂箱内部充填圆型砂，进行三维振动紧实，将砂箱上表面刮平，关闭直浇道上端设置的挡板，设置浇口盆，上表面覆盖密封膜；

（6）利用砂箱外侧设置有抽真空口对砂箱内部抽真空，真空度在0.02~0.05MPa，对砂箱内砂进一步紧实，关闭抽真空口上设置的真空阀；

（7）打开直浇道上端设置的挡板，通过浇注口浇注球墨铸铁液，所述球墨铸铁液内含铁以外成分重量比为：碳3.0~3.5%、硅2.2~3.0%、锰0.18-0.45%、硫量〈0.02%、磷〈0.02%，铜和镁量〈0.35~0.6%，高温铁水将泡沫塑料气化，铁水取代泡沫塑料模具位置，形成刹车瓦托；

（8）对砂箱进行冷却，去除砂箱，切割浇注***；

（9）清砂。