CN114632913A - 一种铸造方法 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种铸造方法，包括将带有一组下模具的下型板放入造型主机中，射入粘土砂，并在脱模后形成粘土砂下铸型；将一组内置填充冷铁块的覆膜砂芯装入所述粘土砂下铸型；将带有一组上模具的上型板放入所述造型主机中，射入粘土砂，并在脱模后形成粘土砂上铸型；对所述粘土砂下铸型和所述粘土砂上铸型进行合型操作，并进行浇注。上述铸造方法大大提高了造型效率，获得的液压中央回转接头壳体铸件及其流道精度高，且表面质量好，同时，采用粘土砂自动造型主机大大降低了劳动强度和生产成本，相较于传统树脂砂铸造，减少了树脂的排放，而且均集中在浇注线上浇注，酚醛树脂等化学气体收集效率更高，更有利于环保。
Description
技术领域
本申请涉及铸造技术领域，特别涉及一种铸造方法。
背景技术
目前，在行走类工程机械液压***中，液压中央回转接头是连接相对固定部件和旋转部件，以及气动管路和电路部分的重要连接件。为了满足使用要求，需要液压中央回转接头壳体铸件的承载压力达到45Mpa，这就要求液压中央回转接头壳体铸件具有更高的内部组织致密性，并避免缩孔、缩松、夹渣、气孔等铸造缺陷。
现有技术中，液压中央回转接头壳体铸件采用铸造工艺成型，主要采用树脂砂铸造。具体地，液压中央回转接头壳体铸件在使用时，由于上下车液压油需要法兰或螺纹连接，这就要求在回转体的外壁增加凸台，导致局部结构厚大，同时由于内部通道多、油道尺寸大小不一，内部结构复杂，传统铸造工艺是将中间的油道砂芯采用热芯盒内包覆内冷铁进行生产，外模采用树脂砂，局部凸台加发热冒口，由于凸台多，无法保证每个凸台均设置一个保温冒口，造成表面质量差、产品质量不稳定、废品率高，很难满足客户要求；与此同时，由于树脂砂外型，加上需要放置发热冒口，其造型方式均为手工，属于摆地滩式作业，劳动强度高，占地面积大，很难集中收集，效率低；此外，采用树脂砂铸造，会挥发出大量树脂，环保要求难以保证。
因此，如何避免传统铸造工艺难以满足使用要求，是本领域技术人员目前需要解决的技术问题。
发明内容
本申请的目的是提供一种铸造方法，可以改善产品质量，并可以大大提高造型效率。
为实现上述目的，本申请提供一种铸造方法，用于铸造液压中央回转接头壳体铸件，包括：
将带有一组下模具的下型板放入造型主机中，射入粘土砂，并在脱模后形成粘土砂下铸型；
将一组内置填充冷铁块的覆膜砂芯装入所述粘土砂下铸型；
将带有一组上模具的上型板放入所述造型主机中，射入粘土砂，并在脱模后形成粘土砂上铸型；
对所述粘土砂下铸型和所述粘土砂上铸型进行合型操作，并进行浇注。
可选地，所述将带有一组下模具的下型板放入造型主机中，射入粘土砂，并在脱模后形成粘土砂下铸型的步骤，包括：
将一组所述下模具装入所述下型板；
通过所述造型主机射入粘土砂，所述造型主机的射砂气压为0.50-0.65MPa，射砂时间为2-4s；
对射入所述下型板上的被所述造型主机密封的粘土砂进行压实操作，压实时间为1.6-2.22s；
在所述下模具脱出后，形成所述粘土砂下铸型。
可选地，所述将一组内置填充冷铁块的覆膜砂芯装入所述粘土砂下铸型的步骤之前，还包括：
将与所述液压中央回转接头壳体铸件的内部流道结构一致的砂芯模具安装于射芯机上；
在放入所述填充冷铁块后，通过所述射芯机射入覆膜砂，并加热固化，所述射芯机的射砂气压为0.35-0.55MPa，射砂时间为5-9s，加热固化温度为200-220℃，加热固化时间为120-180s；
在完成所述覆膜砂芯的制作后，取出所述覆膜砂芯，并进行修正、上涂料和烘烤操作。
可选地，所述将带有一组上模具的上型板放入所述造型主机中，射入粘土砂，并在脱模后形成粘土砂上铸型的步骤，包括：
将一组所述上模具装入所述上型板；
通过所述造型主机射入粘土砂，所述造型主机的射砂气压为0.50-0.65MPa，射砂时间为2-4s；
对射入所述上型板上的被所述造型主机密封的粘土砂进行压实操作，压实时间为1.6-2.22s；
在所述上模具脱出后，形成所述粘土砂上铸型。
可选地，所述将一组内置填充冷铁块的覆膜砂芯装入所述粘土砂下铸型的步骤之后，还包括：
在所述粘土砂下铸型中装入一组外冷铁，一组所述外冷铁分别位于所述粘土砂下铸型的一组主型腔的外侧，且两个所述外冷铁分别朝向一组所述主型腔中用于形成所述液压中央回转接头壳体铸件的法兰油口的部位设置。
可选地，所述将一组内置填充冷铁块的覆膜砂芯装入所述粘土砂下铸型的步骤之后，还包括：
在所述粘土砂下铸型的一组主型腔之间的横浇道中设置一过滤片。
可选地，所述对所述粘土砂下铸型和所述粘土砂上铸型进行合型操作，并进行浇注的步骤包括：
将所述粘土砂下铸型和所述粘土砂上铸型合型，并在所述粘土砂下铸型和所述粘土砂上铸型二者的分型面外侧设置中砂框；
将铁液浇注至所述粘土砂上铸型的一组主型腔之间的直浇道中。
可选地，所述将铁液浇注至所述粘土砂上铸型的一组主型腔之间的直浇道中的步骤之前，还包括：
在所述粘土砂上铸型的顶部设置压块。
可选地，所述铁液为QT500-10材料，所述铁液的出炉温度为1540-1560℃，浇注温度为1380-1410℃，型内保温2-3小时。
可选地，所述对所述粘土砂下铸型和所述粘土砂上铸型进行合型操作，并进行浇注的步骤之后，还包括：
将所述液压中央回转接头壳体铸件取出；
检验所述液压中央回转接头壳体铸件，对所述液压中央回转接头壳体铸件进行预设处理，并得到成品铸件。
相对于上述背景技术，本申请实施例所提供的铸造方法，用于铸造液压中央回转接头壳体铸件，包括：将带有一组下模具的下型板放入造型主机中，射入粘土砂，并在脱模后形成粘土砂下铸型；将一组内置填充冷铁块的覆膜砂芯装入粘土砂下铸型；将带有一组上模具的上型板放入造型主机中，射入粘土砂，并在脱模后形成粘土砂上铸型；对粘土砂下铸型和粘土砂上铸型进行合型操作，并进行浇注。也就是说，首先通过造型主机完成粘土砂下铸型，然后将一组内置填充冷铁块的覆膜砂芯装入粘土砂下铸型，再通过造型主机完成粘土砂上铸型，之后，完成粘土砂下铸型和粘土砂上铸型的合型，在获得光洁度高、精度高的完整铸型后，推入智能浇注线后，注入铁液，控制好浇注温度、时间、以及开箱时间，成型产品。相较于传统铸造方法，本申请实施例所提供的铸造方法，其有益效果包括：
其一，采用自动造型主机，大大提高了造型效率。传统手工造型：2箱/小时/人，15000件/年(5人)；而采用造型主机可达80-120箱/小时，造型效率提升2500％，与此同时，采用造型主机大于320000件/年(3人)。
其二，利用粘土砂造型主机压实以及加入覆膜砂芯，获得的液压中央回转接头壳体铸件及其流道精度高，且表面质量好。具体地，通过采用自动造型主机压实铸型，铸型表面硬度达到80-95，大大提高了铸型强度及刚性，有效避免了凝固过程中的铁水收缩、石墨膨胀导致的变形以及缩松，比原来的壳型铸造工艺合格率提升了3％。
其三，采用粘土砂自动造型主机大大降低了劳动强度和生产成本。例如，减少了手工开箱、翻箱、定位、合箱，分型披缝打磨也更少，大大降低了劳动强度；同时，相较于传统摆地滩形式的铸造工艺，采用粘土砂铸造，比传统树脂砂铸造减少了2个发热保温冒口套，每件铸件减少了8元，每年节约了256万元。
其四，相较于传统树脂砂铸造，采用粘土砂铸造，减少了树脂的排放，而且均集中在浇注线上浇注，酚醛树脂等化学气体收集效率更高，更有利于环保。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，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申请的实施例，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，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1为本申请实施例中铸造方法的流程图；
图2为本申请实施例所提供的铸型结构示意图；
图3为图1的俯视图；
图4为图1中下铸型示意图；
图5为图1中上铸型示意图。
其中：
1-填充冷铁块、2-覆膜砂芯、3-液压中央回转接头壳体铸件、4-外冷铁、5-直浇道、6-横浇道、7-过滤片、8-冒口、9-内浇道。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请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申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
为了使本技术领域的技术人员更好地理解本申请方案，下面结合附图和具体实施方式对本申请作进一步的详细说明。
需要说明的是，下文所述的“上端、下端、左侧、右侧”等方位词都是基于说明书附图所定义的。
请参考图1至图5，图1为本申请实施例中铸造方法的流程图；
图2为本申请实施例所提供的铸型结构示意图；图3为图1的俯视图；
图4为图1中下铸型示意图；图5为图1中上铸型示意图。
本申请实施例所提供的铸造方法，用于铸造液压中央回转接头壳体铸件3，该铸造方法包括：
S1：将带有一组下模具的下型板放入造型主机中，射入粘土砂，并在脱模后形成粘土砂下铸型；
S2：将一组内置填充冷铁块1的覆膜砂芯2装入粘土砂下铸型；
S3：将带有一组上模具的上型板放入造型主机中，射入粘土砂，并在脱模后形成粘土砂上铸型；
S4：对粘土砂下铸型和粘土砂上铸型进行合型操作，并进行浇注。
也就是说，在本申请的铸造工艺中，首先通过造型主机完成粘土砂下铸型，然后将一组内置填充冷铁块1的覆膜砂芯2装入粘土砂下铸型，再通过造型主机完成粘土砂上铸型，之后，完成粘土砂下铸型和粘土砂上铸型的合型，在获得光洁度高、精度高的完整铸型后，推入浇注线后，注入铁液，控制好浇注温度、时间、以及开箱时间，成型产品。
相较于传统铸造方法，本申请实施例所提供的铸造方法，其有益效果包括：
其一，采用自动造型主机，大大提高了造型效率。传统手工造型：2箱/小时/人，15000件/年(5人)；而采用造型主机可达80-120箱/小时，造型效率提升2500％，与此同时，采用造型主机大于320000件/年(3人)。
其二，利用粘土砂造型主机压实以及加入覆膜砂芯2，获得的液压中央回转接头壳体铸件3及其流道精度高，且表面质量好。具体地，通过采用自动造型主机压实铸型，铸型表面硬度达到80-95，大大提高了铸型强度及刚性，有效避免了凝固过程中的铁水收缩、石墨膨胀导致的变形以及缩松，比原来的壳型铸造工艺合格率提升了3％。
其三，采用粘土砂自动造型主机大大降低了劳动强度和生产成本。例如，减少了手工开箱、翻箱、定位、合箱，分型披缝打磨也更少，大大降低了劳动强度；同时，相较于传统摆地滩形式的铸造工艺，采用粘土砂铸造，比传统树脂砂铸造减少了2个发热冒口8，每件铸件3减少了8元，每年节约了256万元。
其四，相较于传统树脂砂铸造，采用粘土砂铸造，减少了树脂的排放，而且均集中在浇注线上浇注，酚醛树脂等化学气体收集效率更高，更有利于环保。
在本实施例中，将带有一组下模具的下型板放入造型主机中，射入粘土砂，并在脱模后形成粘土砂下铸型的步骤，包括：
第一步：将一组下模具装入下型板；
第二步：通过造型主机射入粘土砂，造型主机的射砂气压为0.50-0.65MPa，射砂时间为2-4s；
第三步：对射入下型板上的被造型主机密封的粘土砂进行压实操作，压实时间为1.6-2.22s；
第四步：在下模具脱出后，形成粘土砂下铸型。
经上述步骤成型后的粘土砂下铸型，其表面强度可达82-92度。
可以理解的是，在S1之前，本申请提高的铸造方法还包括：设计一套与液压中央回转接头壳体铸件3外形一致的粘土砂型模具(包括上模具和下模具)，以及设计一套与液压中央回转接头壳体铸件3内部流道(包含加工余量及涂料余量)的一致的覆膜砂砂芯模具，从而完成模具的制作。模具制作完成后，进行具体铸造作业。
在本实施例中，在将一组内置填充冷铁块1的覆膜砂芯2装入粘土砂下铸型的步骤之前，还包括：
第一步：将与液压中央回转接头壳体铸件3的内部流道结构一致的砂芯模具安装于射芯机上；
第二步：在放入填充冷铁块1后，通过射芯机射入覆膜砂，并加热固化，射芯机的射砂气压为0.35-0.55MPa，射砂时间为5-9s，加热固化温度为200-220℃，加热固化时间为120-180s；
第三步：在完成覆膜砂芯2的制作后，取出覆膜砂芯2，并进行修正、上涂料和烘烤操作。
需要说明的是，上述填充冷铁块1可优选采用内冷铁块，内冷铁块的作用包括：第一，作为填充物填充在覆膜砂芯2内部，提高覆膜砂芯2的整体强度，第二，起到极冷的作用，从而达到快速冷却的目的。
进一步地，将一组内置填充冷铁块1的覆膜砂芯2装入粘土砂下铸型的步骤之后，还包括：
在粘土砂下铸型中装入一组外冷铁4，一组外冷铁4分别位于粘土砂下铸型的一组主型腔的外侧，且两个外冷铁4分别朝向一组主型腔中用于形成液压中央回转接头壳体铸件3的法兰油口的部位设置。
需要说明的是，由于上下车液压油需要法兰或螺纹连接，这就要求在液压中央回转接头壳体铸件3的外壁增加凸台，因此，在任一粘土砂下铸型的主型腔的外侧设有一外冷铁4，即外冷铁4设置在产品容易产生缩松的法兰油口位置，一方面，该外冷铁4起到极冷的作用，从而达到快速冷却铁液的目的，另一方面，该外冷铁4还能够防止产品产生疏松的缺陷。
此外，将一组内置填充冷铁块1的覆膜砂芯2装入粘土砂下铸型的步骤之后，还包括：在粘土砂下铸型的一组主型腔之间的横浇道6中设置一过滤片7。
需要注意的是，在横浇道6设置过滤片7的步骤可以在装入两个外冷铁4之后进行，具体地，在装入覆膜砂芯2后，装入二个外冷铁4，再在横浇道6中装入过滤片7，清理、吹砂，即完成液压中央回转接头壳体铸件3粘土砂下铸型的制作。
在本实施例中，将带有一组上模具的上型板放入造型主机中，射入粘土砂，并在脱模后形成粘土砂上铸型的步骤，包括：
第一步：将一组上模具装入上型板；
第二步：通过造型主机射入粘土砂，造型主机的射砂气压为0.50-0.65MPa，射砂时间为2-4s；
第三步：对射入上型板上的被造型主机密封的粘土砂进行压实操作，压实时间为1.6-2.22s；
第四步：在上模具脱出后，形成粘土砂上铸型。
经上述步骤成型后的粘土砂上铸型，其表面强度可达82-92度。
在本实施例中，对粘土砂下铸型和粘土砂上铸型进行合型操作，并进行浇注的步骤包括：
第一步：将粘土砂下铸型和粘土砂上铸型合型，并在粘土砂下铸型和粘土砂上铸型二者的分型面外侧设置中砂框；
第二步：将铁液浇注至粘土砂上铸型的一组主型腔之间的直浇道5中。
浇注时，铁液从直浇道5进入横浇道6，再从横浇道6经过滤片7过滤后进入横浇道6其他部位，然后经过内浇道9由主型腔底部进入主型腔。其中，内浇道9开设在产品容易产生缩松的法兰油口位置。
需要注意的是，直浇道5、横浇道6、冒口8和内浇道9设于一组(两个)主型腔之间，这样可以大大提高铸造效率。
为了防止在浇注铁液后由于浮力的影响而导致粘土砂上铸型被(金属液的浮力)抬起，引起铸件炮火、涨箱，在将铁液浇注至粘土砂上铸型的一组主型腔之间的直浇道5中的步骤之前，还包括：在粘土砂上铸型的顶部设置压块。
也就是说，在设置中砂框的基础上，通过增设压块以保证粘土砂上铸型与粘土砂下铸型合型后的稳定性和可靠性，从而改善产品成型质量。
需要说明的是，浇注时，在铸型浇口位置放上浇口杯进行浇注，使用的铁液为QT500-10材料，铁液的出炉温度为1540-1560℃，浇注温度为1380-1410℃，型内保温2-3小时，即可获得液压中央回转接头壳体铸件3。
在本实施例中，对粘土砂下铸型和粘土砂上铸型进行合型操作，并进行浇注的步骤之后，还包括：将液压中央回转接头壳体铸件3取出；检验液压中央回转接头壳体铸件3，对液压中央回转接头壳体铸件3进行预设处理，并得到成品铸件。
需要说明的是，在本说明书中，诸如第一和第二之类的关系术语仅仅用来将一个实体与另外几个实体区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体之间存在任何这种实际的关系或者顺序。
以上对本申请所提供的铸造方法进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的方案及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请原理的前提下，还可以对本申请进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本申请权利要求的保护范围内。
Claims (10)
1.一种铸造方法，用于铸造液压中央回转接头壳体铸件，其特征在于，包括：
将带有一组下模具的下型板放入造型主机中，射入粘土砂，并在脱模后形成粘土砂下铸型；
将一组内置填充冷铁块的覆膜砂芯装入所述粘土砂下铸型；
将带有一组上模具的上型板放入所述造型主机中，射入粘土砂，并在脱模后形成粘土砂上铸型；
对所述粘土砂下铸型和所述粘土砂上铸型进行合型操作，并进行浇注。
2.如权利要求1所述的铸造方法，其特征在于，所述将带有一组下模具的下型板放入造型主机中，射入粘土砂，并在脱模后形成粘土砂下铸型的步骤，包括：
将一组所述下模具装入所述下型板；
通过所述造型主机射入粘土砂，所述造型主机的射砂气压为0.50-0.65MPa，射砂时间为2-4s；
对射入所述下型板上的被所述造型主机密封的粘土砂进行压实操作，压实时间为1.6-2.22s；
在所述下模具脱出后，形成所述粘土砂下铸型。
3.如权利要求1所述的铸造方法，其特征在于，所述将一组内置填充冷铁块的覆膜砂芯装入所述粘土砂下铸型的步骤之前，还包括：
将与所述液压中央回转接头壳体铸件的内部流道结构一致的砂芯模具安装于射芯机上；
在放入所述填充冷铁块后，通过所述射芯机射入覆膜砂，并加热固化，所述射芯机的射砂气压为0.35-0.55MPa，射砂时间为5-9s，加热固化温度为200-220℃，加热固化时间为120-180s；
在完成所述覆膜砂芯的制作后，取出所述覆膜砂芯，并进行修正、上涂料和烘烤操作。
4.如权利要求1所述的铸造方法，其特征在于，所述将带有一组上模具的上型板放入所述造型主机中，射入粘土砂，并在脱模后形成粘土砂上铸型的步骤，包括：
将一组所述上模具装入所述上型板；
通过所述造型主机射入粘土砂，所述造型主机的射砂气压为0.50-0.65MPa，射砂时间为2-4s；
对射入所述上型板上的被所述造型主机密封的粘土砂进行压实操作，压实时间为1.6-2.22s；
在所述上模具脱出后，形成所述粘土砂上铸型。
5.如权利要求1-4任意一项所述的铸造方法，其特征在于，所述将一组内置填充冷铁块的覆膜砂芯装入所述粘土砂下铸型的步骤之后，还包括：
在所述粘土砂下铸型中装入一组外冷铁，一组所述外冷铁分别位于所述粘土砂下铸型的一组主型腔的外侧，且两个所述外冷铁分别朝向一组所述主型腔中用于形成所述液压中央回转接头壳体铸件的法兰油口的部位设置。
6.如权利要求1-4任意一项所述的铸造方法，其特征在于，所述将一组内置填充冷铁块的覆膜砂芯装入所述粘土砂下铸型的步骤之后，还包括：
在所述粘土砂下铸型的一组主型腔之间的横浇道中设置一过滤片。
7.如权利要求1所述的铸造方法，其特征在于，所述对所述粘土砂下铸型和所述粘土砂上铸型进行合型操作，并进行浇注的步骤包括：
将所述粘土砂下铸型和所述粘土砂上铸型合型，并在所述粘土砂下铸型和所述粘土砂上铸型二者的分型面外侧设置中砂框；
将铁液浇注至所述粘土砂上铸型的一组主型腔之间的直浇道中。
8.如权利要求7所述的铸造方法，其特征在于，所述将铁液浇注至所述粘土砂上铸型的一组主型腔之间的直浇道中的步骤之前，还包括：
在所述粘土砂上铸型的顶部设置压块。
9.如权利要求7所述的铸造方法，其特征在于，所述铁液为QT500-10材料，所述铁液的出炉温度为1540-1560℃，浇注温度为1380-1410℃，型内保温2-3小时。
10.如权利要求1所述的铸造方法，其特征在于，所述对所述粘土砂下铸型和所述粘土砂上铸型进行合型操作，并进行浇注的步骤之后，还包括：
将所述液压中央回转接头壳体铸件取出；
检验所述液压中央回转接头壳体铸件，对所述液压中央回转接头壳体铸件进行预设处理，并得到成品铸件。
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