CN110421134A - 金属型内衬覆膜砂离心铸造驱动轮的方法 - Google Patents
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Abstract
一种金属型内衬覆膜砂离心铸造驱动轮的方法，按以下步骤进行：(1)采用砂型内衬金属型，其中砂型由覆膜砂制成，砂型内衬的内部空间形状与驱动轮外形相同；(2)将砂型内衬金属型安装在离心机上；(3)熔炼钢水；在离心机启动的情况下，将钢水浇注到砂型内衬金属型内；(4)离心旋转至少10min后，钢水凝固成型，获得粗坯；(5)清砂并切除冒口，再经喷砂后制成驱动轮。本发明的方法获得的驱动轮外表光洁美观，内无气孔夹渣缩松砂眼等缺陷；并可实现机械化、自动化的连续批量生产线。
Description
技术领域
本发明属于金属铸造加工技术领域，特别涉及一种金属型内衬覆膜砂离心铸造驱动轮的方法。
背景技术
履带式工程机械中的驱动轮，如履带式推土机、拖拉机、挖掘机等，目前传统的生产方法一种是锻造，成本高效率低；另一种是普通砂型铸造即翻砂，合格率很低，气孔、砂眼、夹渣、缩松等铸造缺陷经常发生；造成铸件报废，铸件合格率很低；这是当前业界一大难题。
发明内容
本发明的目的是提供一种金属型内衬覆膜砂离心铸造驱动轮的方法，在离心机上金属型内衬覆膜砂砂型，在铸型旋转时浇铸钢水，钢水在离心力的作用下快速流进型腔，气体等各种杂质被排挤出型腔，有利于凝固补缩，以获得优质的驱动轮。
本发明的方法按以下步骤进行：
1、采用砂型内衬金属型，其中砂型由覆膜砂制成，砂型内衬的内部空间形状与驱动轮外形相同；所述的金属型的材质为ZG20CrMo钢；
2、将砂型内衬金属型安装在离心机上；
3、根据驱动轮材质熔炼相同成分的钢水；在离心机启动进行离心旋转的情况下，将钢水经过精炼和除渣后，浇注到砂型内衬金属型内；
4、离心机进行离心旋转至少10min后，钢水凝固成型，获得粗坯；
5、将粗坯取出后清砂并切除冒口，再经喷砂后制成驱动轮。
上述方法中，砂型内衬金属型的获得方法为：通过射砂机定位，使金属型内壁和驱动轮模型外表面之间的间距形成填充空间；通过射砂机向填充空间内喷吹覆膜砂；当覆膜砂充满填充空间后，对驱动轮模型或金属型通电加热，使覆膜砂凝固在金属型内壁上形成砂型内衬，再将驱动轮模型取出。
上述的砂型内衬的厚度6～10mm。
上述方法中，启动离心机时，离心旋转的速度150～400rpm。
上述的驱动轮材质选用35MnB钢。
本发明的方法获得的驱动轮外表光洁美观，内无气孔夹渣缩松砂眼等缺陷；获得的驱动轮用车床由外至内进行切削，一层层切削到内部，未发现任何铸造缺陷；本发明用离心铸造的方法生产驱动轮并可实现机械化、自动化的连续批量生产线。
附图说明
图1为本发明实施例1中制备的驱动轮外观照片图。
具体实施方式
本发明实施例中采用的覆膜砂为市购VND-1耐高温覆膜砂，粒度70～140目。
本发明实施例中，制备砂型内衬金属型时，采用的金属型为两个对称的半金属型，采用的驱动轮模型为两个对称的半模型；通过射砂机对半模型和半金属型定位，使半模型的和半金属型的内壁之间有6～10mm间距，形成半砂型填充空间；通过空压机对射砂机的储气罐充气；将覆膜砂加入射砂机的料槽内，通过储气罐的气压将覆膜砂喷吹到半砂型填充空间内；当覆膜砂充满半砂型填充空间后，通电对半模型加热，使覆膜砂凝固在半金属型内壁上形成半砂型内衬；将两个具有半砂型内衬的半金属型合并后，组成砂型内衬金属型。
本发明实施例中，通电对半模型加热时，加热至温度200～300℃再保温10～30s。
本发明实施例中清砂是采用清砂机去除表面杂质，时间至少5min。
本发明实施例中采用CG2-600割圆机切割冒口。
本发明实施例中熔炼采用中频感应炉。
本发明实施例中采用自动化的连续批量生产线，离心机由20台串联组成；通过两台金属射砂机制作砂型内衬金属型，1小时制作20个砂型内衬金属型；采用1.5T中频炉，1小时熔炼1.5T钢水；浇注由自动浇注机完成，浇注时自动称重，自动翻转钢包；离心结束后进行清砂，然后通过输送机传输到自动火焰切割机进行冒口切割，然后通过输送机传输到喷砂工序。
本发明实施例中喷砂后对驱动轮进行检验，检验根据GB/T6414-1999《铸件尺寸公差与机械加工余量》。
本发明实施例中制备的用于履带式工程机械的驱动轮型号为W190MA-2。
本发明实施例中采用的覆膜砂为市购VND-1耐高温覆膜砂，粒度70～40目。
实施例1
采用砂型内衬金属型，其中砂型由覆膜砂制成，砂型内衬的内部空间形状与驱动轮外形相同；所述的金属型的材质为ZG20CrMo钢；砂型内衬的厚度8mm；
将砂型内衬金属型安装在离心机上；
驱动轮材质选用35MnB钢，根据驱动轮材质熔炼相同成分的钢水，钢水总重量80Kg；在离心机启动进行离心旋转的情况下，将钢水经过精炼和除渣后，浇注到砂型内衬金属型内；离心旋转的速度150rpm；
离心机进行离心旋转10min后，钢水凝固成型，获得粗坯；
将粗坯取出后清砂并切除冒口，再经喷砂后制成W190MA-2驱动轮，检验入库，其外观如图1所示，总重量52.4Kg；
全部20个驱动轮制成后，用车床切削每2mm切削一层，直到中间，均未出现气孔、砂眼、夹渣、缩松等铸造缺陷。
实施例2
方法同实施例1，不同点在于：
(1)砂型内衬的厚度6mm；
(2)离心旋转的速度220rpm；
(3)离心旋转15min；
全部40个驱动轮制成后，用车床切削每2mm切削一层，直到中间，均未出现气孔、砂眼、夹渣、缩松等铸造缺陷。
实施例3
方法同实施例1，不同点在于：
(1)砂型内衬的厚度10mm；
(2)离心旋转的速度400rpm；
(3)离心旋转20min；
全部30个驱动轮制成后，用车床切削每2mm切削一层，直到中间，均未出现气孔、砂眼、夹渣、缩松等铸造缺陷。
Claims (5)
1.一种金属型内衬覆膜砂离心铸造驱动轮的方法，其特征在于按以下步骤进行：
(1)采用砂型内衬金属型，其中砂型由覆膜砂制成，砂型内衬的内部空间形状与驱动轮外形相同；所述的金属型的材质为ZG20CrMo钢；
(2)将砂型内衬金属型安装在离心机上；
(3)根据驱动轮材质熔炼相同成分的钢水；在离心机启动进行离心旋转的情况下，将钢水经过精炼和除渣后，浇注到砂型内衬金属型内；
(4)离心机进行离心旋转至少10min后，钢水凝固成型，获得粗坯；
(5)将粗坯取出后清砂并切除冒口，再经喷砂后制成驱动轮。
2.根据权利要求1所述的一种金属型内衬覆膜砂离心铸造驱动轮的方法，其特征在于所述的砂型内衬金属型的获得方法为：通过射砂机定位，使金属型内壁和驱动轮模型外表面之间的间距形成填充空间；通过射砂机向填充空间内喷吹覆膜砂；当覆膜砂充满填充空间后，对驱动轮模型或金属型通电加热，使覆膜砂凝固在金属型内壁上形成砂型内衬，再将驱动轮模型取出。
3.根据权利要求1所述的一种金属型内衬覆膜砂离心铸造驱动轮的方法，其特征在于所述的砂型内衬的厚度6～10mm。
4.根据权利要求1所述的一种金属型内衬覆膜砂离心铸造驱动轮的方法，其特征在于步骤(3)中，启动离心机时，离心旋转的速度150～400rpm。
5.根据权利要求1所述的一种金属型内衬覆膜砂离心铸造驱动轮的方法，其特征在于所述的驱动轮材质选用35MnB钢。
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