CN107363221A - 一种行星架的铸造工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种行星架的铸造工艺，包括以下步骤：造型工序：制作壳体，在壳体的顶部中心设置冒口；制作泥芯，将打磨好的泥芯水平放置在壳体的内部中心；制作砂箱，控制砂箱的吃砂量在20‑30mm；熔炼金属液工序：先将生料放入熔炼炉中进行熔炼，接着向其中加入球化剂进行球化处理，最后再加入孕育剂进行孕育处理；铸件成型工序：采用顶部冒口进水的顶注浇注工艺金属液通过冒口浇入到壳体内；铸件处理工序：将铸件进行打磨和热处理。本发明合理地通过一个冒口顶注工艺***，既解决充填和补缩问题，又简化生产操作，且铸件工艺出品率达到85％以上。

Description

一种行星架的铸造工艺
技术领域
本发明涉及行星架铸造技术领域，尤其涉及一种行星架的铸造工艺。
背景技术
行星架是行星齿轮传动装置的主要构件之一，行星轮轴或者轴承装在行星架上，当行星轮作为基本构件时，它是机构中承受外力力矩最大的零件，行星架的结构，主要由上盘、下盘以及连接上、下盘的连接筋构成，上盘和下盘在错开连接筋的位置上对应设有行星轴孔，上、下盘的中心均设有中心轴孔。
行星架主要采用铸造成型，浇铸过程中对行星架的质量要求较高。从技术要求、材质、结构特点分析，生产行星架主要有以下难点：铸件为高强度球墨铸铁，冶炼工艺和操作难度很高；尺寸精度、表面质量要求高；铸件上的连接筋部分较厚大，在该部位易形成缩松、缩孔等铸造缺陷，铸件内部质量很难保证。
为了避免浇铸过程中出现的缩孔和缩松现象，现有技术中采用在热节部位安放内冷铁，但是在批量生产的情况下，对铸件的多处弧立热节安放冷铁很不方便，并且成型冷铁的制做和回收都存在困难；除此之外，现有技术中还采用在模具上设置补缩冒口，并将补缩冒口通过环形浇道连接，因冒口体积大，浇道长，每件毛坯的冒口、浇口和浇道需要铁水重量大，造成铁水的浪费，工艺出品率非常低，每件产品的成本增加。
因此，研发一种行星架的铸造工艺，既能够提高铸件的工艺出品率又能够避免铸件质量缺陷，显得格外重要。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术存在的缺陷提供一种行星架的铸造工艺，既能够提高铸件的工艺出品率又能够避免铸件质量缺陷。
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种行星架的铸造工艺，包括以下步骤：S1、造型工序：制作壳体，在所述壳体的顶部中心设置冒口；制作泥芯，泥芯制作完成后进行打磨，将打磨好的泥芯水平放置在所述壳体的内部中心；制作砂箱，控制砂箱的吃砂量在20-30mm，将所述壳体嵌入所述砂箱内；S2、熔炼金属液工序：首先将生料放入熔炼炉中进行熔炼，接着向其中加入球化剂进行球化处理，最后再加入孕育剂进行孕育处理；S3、铸件成型工序：采用顶部冒口进水的顶注浇注工艺，将所述步骤S2中金属液通过所述冒口浇入到所述壳体内，冷却成型后即得行星架铸件；S4、铸件处理工序：将步骤S3中的铸件进行打磨和热处理，最终得到行星架。
进一步地，所述步骤S1中，所述壳体包括上壳体和下壳体，所述上壳体和所述下壳体合模后与所述泥芯形成行星架的型腔，所述冒口的下端与所述型腔的上端相通；所述泥芯具有用于形成行星架顶部中心轴孔的泥芯Ⅰ，所述冒口位于所述泥芯Ⅰ的正上方。
优选地，所述冒口有且仅有一个。
优选地，所述冒口为发热保温冒口。
优选地，所述冒口的直径为90mm，高度为120mm。
优选地，所述泥芯通过热芯盒外模制成。
优选地，所述步骤S2中，采用埃肯牌含镧La球化剂进行球化。
本发明的行星架的铸造工艺，具有如下有益效果：
1、本发明的造型工序中采用热芯盒外模制作泥芯，壳体包括上壳体和下壳体，上壳体在与行星架顶部中心轴孔相对应的位置上设置有一个Φ90×120mm的发热保温冒口进行补缩，并采用从该冒口进行顶注浇注的浇注工艺，让铁水四处分散，使铸件按顺序凝固的原理凝固，消除了内部缩孔、缩松的缺陷。
2、本发明的造型工序中新做专用砂箱，控制铸件与砂箱的吃砂量在20-30mm，由砂箱起到冷铁快速凝固作用从而提高铸件的补缩效果，减少铸件缩孔、缩松缺陷。
3、本发明的熔炼金属液工序中采用埃肯牌含镧La球化剂进行球化，使铁水收缩平稳，防止铸件产生缩孔、缩松现象。
4、本发明合理地通过一个冒口顶注工艺***，既能解决充填和补缩问题，又可以简化生产操作。经过多次试验并解剖切片后发现，连接筋热节处等其它部位都无缩松、缩孔现象，且外观明显好转，同时清理工序也比较简单。减少了工人的劳动强度，且铸件工艺出品率达到85％以上。
附图说明
为了更清楚地说明本发明的技术方案，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发明的一些实施例，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它附图。
图1为本发明的造型工序中的模具结构示意图。
其中，图中附图标记对应为：1-壳体，2-冒口。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明提供了一种行星架的铸造工艺，包括以下步骤：
S1、造型工序(如图1所示)：制作壳体1，在所述壳体1的顶部中心设置有且仅有一个直径为90mm，高度为120mm的冒口2，该冒口2为发热保温冒口；通过热芯盒外膜制作泥芯，泥芯制作完成后进行打磨，将打磨好的泥芯水平放置在所述壳体1的内部中心；制作砂箱，控制砂箱的吃砂量在20-30mm，将所述壳体1嵌入所述砂箱内，具体的连接结构如下：所述壳体1包括上壳体和下壳体，所述上壳体和所述下壳体合模后与所述泥芯形成行星架的型腔，所述冒口2的下端与所述型腔的上端相通；所述泥芯具有用于形成行星架顶部中心轴孔的泥芯Ⅰ，所述冒口2位于所述泥芯Ⅰ的正上方。
S2、熔炼金属液工序：首先将生料放入熔炼炉中进行熔炼，接着向其中加入球化剂进行球化处理，最后再加入孕育剂进行孕育处理，其中，该球化剂采用埃肯牌含镧La球化剂进行球化。
S3、铸件成型工序：采用顶部冒口进水的顶注浇注工艺，将所述步骤S2中金属液通过所述冒口2浇入到所述壳体1内，让铁水四处分散，使铸件按顺序凝固的原理凝固，消除了内部缩孔、缩松的缺陷，冷却成型后即得行星架铸件；
S4、铸件处理工序：将步骤S3中的铸件进行打磨和热处理，最终得到行星架。
用本发明工艺生产出的行星架的主要技术参数如下：
(1)材质：QT600-3
(2)抗拉强度：≥600Mpa
(3)屈服强度：≥370Mpa
(4)延伸率：≥3％
(5)硬度：HB190-270
(6)球化等级：≥3级
(7)球化率：≥85％
(8)珠光体含量：≥70％
(9)铸件内部无夹渣、气孔、无缩孔缩松、胀裂等铸造缺陷现象
(10)单重：14.2kg
本发明的行星架的铸造工艺，具有如下有益效果：
1、本发明的造型工序中采用热芯盒外模制作泥芯，壳体包括上壳体和下壳体，上壳体在与行星架顶部中心轴孔相对应的位置上设置有一个Φ90×120mm的发热保温冒口进行补缩，并采用从该冒口进行顶注浇注的浇注工艺，让铁水四处分散，使铸件按顺序凝固的原理凝固，消除了内部缩孔、缩松的缺陷。
2、本发明的造型工序中新做专用砂箱，控制铸件与砂箱的吃砂量在20-30mm，由砂箱起到冷铁快速凝固作用从而提高铸件的补缩效果，减少铸件缩孔、缩松缺陷。
3、本发明的熔炼金属液工序中采用埃肯牌含镧La球化剂进行球化，使铁水收缩平稳，防止铸件产生缩孔、缩松现象。
4、本发明合理地通过一个冒口顶注工艺***，既能解决充填和补缩问题，又可以简化生产操作。经过多次试验并解剖切片后发现，连接筋热节处等其它部位都无缩松、缩孔现象，且外观明显好转，同时清理工序也比较简单。减少了工人的劳动强度，且铸件工艺出品率达到85％以上。
以上所揭露的仅为本发明的较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明权利要求所作的等同变化，仍属本发明所涵盖的范围。

Claims (7)

1.一种行星架的铸造工艺，其特征在于，包括以下步骤：
S1、造型工序：制作壳体(1)，在所述壳体(1)的顶部中心设置冒口(2)；制作泥芯，泥芯制作完成后进行打磨，将打磨好的泥芯水平放置在所述壳体(1)的内部中心；制作砂箱，控制砂箱的吃砂量在20-30mm，将所述壳体(1)嵌入所述砂箱内；
S2、熔炼金属液工序：首先将生料放入熔炼炉中进行熔炼，接着向其中加入球化剂进行球化处理，最后再加入孕育剂进行孕育处理；
S3、铸件成型工序：采用顶部冒口进水的顶注浇注工艺，将所述步骤S2中金属液通过所述冒口(2)浇入到所述壳体(1)内，冷却成型后即得行星架铸件；
S4、铸件处理工序：将步骤S3中的铸件进行打磨和热处理，最终得到行星架。
2.根据权利要求1所述的行星架的铸造工艺，其特征在于，所述步骤S1中，所述壳体(1)包括上壳体和下壳体，所述上壳体和所述下壳体合模后与所述泥芯形成行星架的型腔，所述冒口(2)的下端与所述型腔的上端相通；所述泥芯具有用于形成行星架顶部中心轴孔的泥芯Ⅰ，所述冒口(2)位于所述泥芯Ⅰ的正上方。
3.根据权利要求2所述的行星架的铸造工艺，其特征在于，所述冒口(2)有且仅有一个。
4.根据权利要求3所述的行星架的铸造工艺，其特征在于，所述冒口(2)为发热保温冒口。
5.根据权利要求2-4中任意一项权利要求所述的行星架的铸造工艺，其特征在于，所述冒口(2)的直径为90mm，高度为120mm。
6.根据权利要求5所述的行星架的铸造工艺，其特征在于，所述泥芯通过热芯盒外模制成。
7.根据权利要求1所述的行星架的铸造工艺，其特征在于，所述步骤S2中，采用埃肯牌含镧La球化剂进行球化。
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