CN107695302A - 一种铸造n端端盖的铁型覆砂铸造工艺 - Google Patents

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刘春晖
冯奇红
杨永杰
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Abstract

本发明涉及一种铸造N端端盖的铁型覆砂铸造工艺，该工艺通过设计一套与N端端盖中空内腔形状完全一致的模型作为芯盒，同时还要设计与N端端盖除去中空内腔后的剩余结构形状完全一致的模型作为母模以及设计相关联的铁模外型，然后通过射砂机制作出带有覆砂层的上、下覆砂的铁型型腔，并将芯盒制作出来的砂芯粘结在铁型型腔上，构成可以浇注N端端盖产品的完整型腔，最后将铁水浇注到合箱后的型腔中，待浇注完成后，开箱得到铸造的N端端盖零件。本发明采用铁型覆砂工艺铸造N端端盖产品，不仅消除了内部缩松、缩孔、裂纹等缺陷，而且形成的铸件产品质量稳定，内部组织致密；另外，铁型覆砂工艺生产简练，工人劳动强度低，生产效率高。

Description

一种铸造N端端盖的铁型覆砂铸造工艺
技术领域
本发明涉及一种铁型覆砂铸造工艺，尤其涉及一种铸造N端端盖的铁型覆砂铸造工艺。
背景技术
在现有的工业生产中，生产N端端盖铸件，均采用自硬砂造型技术工艺。该工艺在制备过程中存在以下缺陷：由于自硬砂工艺中，铁水冷却速度慢，容易在铸件内部产生缩松、缩孔和裂纹等缺陷，导致铸件内部组织不致密，形成的铸件产品质量不稳定；另外，自硬砂工艺中铸造的N端端盖的铸件产品不仅球化级别低(3级)且铸件外观粗糙，铸件加工余量大，浪费材料，造成机加工成本升高；而且生产工序复杂，工人劳动强度大，生产效率低。
发明内容
鉴于此，本发明的目的在于，针对上述缺陷，提供一种铸造N端端盖的铁型覆砂铸造工艺，旨在克服自硬砂铸造工艺中存在的铁水冷却速度慢、铸件内部易产生缩松、缩孔和裂纹等缺陷，以及解决铸件产品内部组织不致密、产品质量不稳定、生产效率率、工人劳动强度大的问题。
为了达到上述发明目的，进而采取的技术方案如下：
一种铸造N端端盖的铁型覆砂铸造工艺，包括以下步骤：
(1)设计一套与N端端盖中空腔体形状完全一致的模型作为芯盒，所述芯盒包括芯盒上模和芯盒下模；
(2)设计一套去除步骤(1)所述的N端端盖中空腔体后，与N端端盖剩余结构形状完全一致的模型作为母模；
(3)制作与母模相关联的铁模外型，铁模外型与母模配套的间隙为5－7mm；
(4)把母模固定在射砂机上，将铁模外型与母模通过射砂机夹紧后，待射砂机加热至230－270℃时，把覆膜砂通过射砂机的射砂孔喷射至预先设计好的铁模外型上，使覆膜砂充满母模和铁模外型之间的空腔，固化25－30秒后起模，自然冷却25－30s后，依次得到上、下覆砂的铁模外型型腔；
(5)把芯盒上模与芯盒下模固定在制芯机上，并合模夹紧后形成芯盒，待制芯机加热至170－200℃时，把覆膜砂通过制芯机的射砂孔喷射至芯盒内腔，固化5－10分钟后开模，取出砂芯并去掉劈缝；
(6)在步骤(4)得到的上、下覆砂的铁模外型型腔内粘接步骤(5)制得的砂型，形成与N端端盖形状完全一致的可用于合箱浇注的型腔；
(7)在步骤(6)的型腔中放置过滤网后，合箱夹紧，吊置浇注台上；
(8)将铁水原材料根据配料单配比后放入熔炼炉内加热，熔炼出铁温度为1550℃；
(9)采用冲入法对铁水进行球化处理；
(10)铁水去渣后进行浇注并打入瞬时铁素体孕育剂，浇注时间为8分钟，浇注温度控制在1330－1430℃，待浇注完成保温20分钟后开箱取出铸件，得到所需的N端端盖毛坯零件。
进一步的，所述步骤(2)中设计的模型还包括设计制作工装模具、浇注***、加热型板和底座。
进一步的，所述射砂机的型号为IFSI260卡斯丁覆砂造型机。
进一步的，所述瞬时铁素体孕育剂的粒度为0.2—0.8mm。
本发明的有益效果：本发明采用铁型覆砂工艺铸造N端端盖铸件产品，不仅消除了N端端盖内部缩松、缩孔、裂纹等缺陷，而且形成的铸件产品质量稳定，内部组织致密，球化级别1－2级，石墨大小6－8级，铸件粗糙度可达到Ra25μm；另外，铸件加工余量可降到2.5mm，节约了材料，降低了机加工成本；再者，铁型覆砂工艺生产简练，工人劳动强度低，生产效率高，同样人员，铁型覆砂生产效率是自硬砂的6倍；铸件所用的树脂砂量少，而且可回收，制造成本降低。
附图说明
构成本申请的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1为本发明一种铸造N端端盖的铁型覆砂铸造工艺中N端端盖的零件图；
图2为本发明中所设计的N端端盖上铁型的铁型图；
图3为本发明中所设计的N端端盖下铁型的铁型图；
图4为本发明中所设计的N端端盖芯盒上模结构图；
图5为图4的剖视图；
图6为本发明中所设计的N端端盖芯盒下模结构图；
图7为图6的剖视图。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明进行具体描述，以便于所属技术领域的人员对本发明的理解。有必要在此特别指出的是，实施例只是用于对本发明做进一步说明，不能理解为对本发明保护范围的限制，所属技术领域熟练人员，根据上述发明内容对本发明作出的非本质性的改进和调整，应仍属于本发明的保护范围。同时下述所提及的原料未详细说明的，均为市售产品：未详细提及的工艺步骤或制备方法均为本领域技术人员知晓的工艺步骤和制备方法。
如图1－7所示，一种铸造N端端盖的铁型覆砂铸造工艺，包括以下步骤：
(1)设计一套与N端端盖中空腔体形状完全一致的模型作为芯盒，所述芯盒包括芯盒上模和芯盒下模；
(2)设计一套去除步骤(1)所述的N端端盖中空腔体后，与N端端盖剩余结构形状完全一致的模型作为母模；该模型的设计还包括制作工装模具、浇注***、加热型板和底座；
(3)制作与母模相关联的铁模外型，铁模外型与母模配套的间隙为5－7mm；
(4)把母模固定在型号为IFSI260卡斯丁覆砂造型机上，将铁模外型与母模通过射砂机夹紧后，待射砂机加热至230－270℃时，把覆膜砂通过射砂机的射砂孔喷射至预先设计好的铁模外型上，使覆膜砂充满母模和铁模外型之间的空腔，固化25－30秒后起模，自然冷却25－30s后，依次得到上、下覆砂的铁模外型型腔；
(5)把芯盒上模与芯盒下模固定在制芯机上，并合模夹紧后形成芯盒，待制芯机加热至170－200℃时，把覆膜砂通过制芯机的射砂孔喷射至芯盒内腔，固化5－10分钟后开模，取出砂芯并去掉劈缝；所述制芯机为本领域常规使用的制芯机；
(6)在步骤(4)得到的上、下覆砂的铁模外型型腔内粘接步骤(5)制得的砂型，形成与N端端盖形状完全一致的可用于合箱浇注的型腔；
(7)在步骤(6)的型腔中放置过滤网后，合箱夹紧，吊置浇注台上；
(8)将铁水原材料根据配料单配比后放入熔炼炉内加热，熔炼出铁温度为1550℃；
所述的配料单如下：
C：3.84—3.88％；Si：2.1—2.5％；Cu：0.7—0.9％；Mn：0.2—0.7％，其余为Fe。
(9)采用冲入法对铁水进行球化处理；
(10)铁水去渣后进行浇注并打入粒度为0.2—0.8mm的瞬时铁素体孕育剂，浇注时间为8分钟，浇注温度控制在1330－1430℃，待浇注完成保温20分钟后开箱取出铸件，得到所需的N端端盖毛坯零件。
本发明采用铁型覆砂工艺铸造适用于7200KW的N端端盖铸件产品，不仅消除了N端端盖内部缩松、缩孔、裂纹等缺陷，而且形成的铸件产品质量稳定，内部组织致密，有效提高了铸件的外观和内在质量，降低了铸件的报废率且减轻铸件重量18％，大大提高了生产效率，节约了大量时间和人力、设备等成本，该方法降低了成本26％，而且简单易行，经济效益显著，市场前景广阔，适合绝大多数企业使用。
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，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。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)

1.一种铸造N端端盖的铁型覆砂铸造工艺，其特征在于，包括以下步骤：
(1)设计一套与N端端盖中空腔体形状完全一致的模型作为芯盒，所述芯盒包括芯盒上模和芯盒下模；
(2)设计一套去除步骤(1)所述的N端端盖中空腔体后，与N端端盖剩余结构形状完全一致的模型作为母模；
(3)制作与母模相关联的铁模外型，铁模外型与母模配套的间隙为5－7mm；
(4)把母模固定在射砂机上，将铁模外型与母模通过射砂机夹紧后，待射砂机加热至230－270℃时，把覆膜砂通过射砂机的射砂孔喷射至预先设计好的铁模外型上，使覆膜砂充满母模和铁模外型之间的空腔，固化25－30秒后起模，自然冷却25－30s后，依次得到上、下覆砂的铁模外型型腔；
(5)把芯盒上模与芯盒下模固定在制芯机上，并合模夹紧后形成芯盒，待制芯机加热至170－200℃时，把覆膜砂通过制芯机的射砂孔喷射至芯盒内腔，固化5－10分钟后开模，取出砂芯并去掉劈缝；
(6)在步骤(4)得到的上、下覆砂的铁模外型型腔内粘接步骤(5)制得的砂型，形成与N端端盖形状完全一致的可用于合箱浇注的型腔；
(7)在步骤(6)的型腔中放置过滤网后，合箱夹紧，吊置浇注台上；
(8)将铁水原材料根据配料单配比后放入熔炼炉内加热，熔炼出铁温度为1550℃；
(9)采用冲入法对铁水进行球化处理；
(10)铁水去渣后进行浇注并打入瞬时铁素体孕育剂，浇注时间为8分钟，浇注温度控制在1330－1430℃，待浇注完成保温20分钟后开箱取出铸件，得到所需的N端端盖毛坯零件。
2.根据权利要求1所述的一种铸造N端端盖的铁型覆砂铸造工艺，其特征在于，所述步骤(2)中设计的模型还包括设计制作工装模具、浇注***、加热型板和底座。
3.根据权利要求1所述的一种铸造N端端盖的铁型覆砂铸造工艺，其特征在于，所述射砂机的型号为IFSI260卡斯丁覆砂造型机。
4.根据权利要求1所述的一种铸造N端端盖的铁型覆砂铸造工艺，其特征在于，所述瞬时铁素体孕育剂的粒度为0.2—0.8mm。
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