球墨鑄鐵汽車齒輪水冷銅合金金屬型鑄造工藝的制作方法
【專利說明】 球墨鑄鐵汽車齒輪水冷銅合金金屬型鑄造工藝
[0001]
技術(shù)領(lǐng)域
[0002]本發(fā)明屬于合金鑄鐵鑄造技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種球墨鑄鐵汽車齒輪水冷銅合金金屬型鑄造工藝。
[0003]
【背景技術(shù)】
[0004]近年開發(fā)的鑄鐵件水冷銅金屬型鑄造技術(shù)是鑄鐵件金屬型鑄造技術(shù)的突破，水冷銅金屬型鑄鐵件質(zhì)量優(yōu)，金屬型使用壽命長，生產(chǎn)效率高，技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益顯著。鑄造工藝是該項(xiàng)技術(shù)的關(guān)鍵之一，直接影響到鑄件質(zhì)量、金屬型使用壽命、生產(chǎn)效率及鑄件成本。本文系統(tǒng)研究了金屬型溫度、澆注溫度、澆注時(shí)間(速度)、鑄件離型溫度等工藝參數(shù)及泡沫陶瓷過濾器、鑄件壁厚等因素對汽車球墨鑄鐵齒輪鑄件質(zhì)量和金屬型使用壽命的影響。
[0005]

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]為了克服現(xiàn)有技術(shù)領(lǐng)域存在的上述問題，本發(fā)明的目的在于，提供一種球墨鑄鐵汽車齒輪水冷銅合金金屬型鑄造工藝。
[0007]金屬型溫度控制在預(yù)定溫度(初次澆注須預(yù)熱)，澆注系統(tǒng)噴底涂料，然后.噴涂料；型腔只噴工作涂料，安放泡沫陶瓷過濾器后合型等待澆注。將熔煉爐熔化的合格鐵液注入保溫爐，在1480 - 1520°C保溫并出鐵液；用6kg小澆包進(jìn)行球化和孕育處理后澆入水冷銅金屬型。鑄件凝固后打開金屬型，鑄件自動(dòng)頂出，直接送入熱處理爐充分利用鑄件余熱進(jìn)行熱處理。最后對鑄件進(jìn)行全面檢測和分析。
[0008]本發(fā)明提供的生產(chǎn)球墨鑄鐵汽車齒輪水冷銅合金金屬型鑄造工藝，其有益效果在于:強(qiáng)度和穩(wěn)定性得到提高。
[0009]
【具體實(shí)施方式】
[0010]下面結(jié)合實(shí)施例，對本發(fā)明提供的球墨鑄鐵汽車齒輪水冷銅合金金屬型鑄造工藝，進(jìn)行詳細(xì)的說明。
[0011]實(shí)施例一
金屬型溫度控制在預(yù)定溫度(初次澆注須預(yù)熱)，澆注系統(tǒng)噴底涂料，然后.噴工作涂料；型腔只噴工作涂料，安放泡沫陶瓷過濾器后合型等待澆注。將熔煉爐熔化的合格鐵液注入保溫爐，在1480 - 1520°C保溫并出鐵液；用6kg小澆包進(jìn)行球化和孕育處理后澆入水冷銅金屬型。鑄件凝固后打開金屬型，鑄件自動(dòng)頂出，直接送入熱處理爐充分利用鑄件余熱進(jìn)行熱處理。最后對鑄件進(jìn)行全面檢測和分析。
[0012]以汽車機(jī)油泵球鐵齒輪為試驗(yàn)件，材質(zhì)為QT500-15，齒輪外徑156mm，輪輻壁厚7.0_，金屬型帶有4個(gè)金屬芯直接鑄出4個(gè)輪輻孔，主要工藝參數(shù)試驗(yàn)范圍確定為:金屬型溫度100 - 240°C，澆注溫度為1350 _1480°C，澆注時(shí)間為4_10s。
[0013]澆注溫度
確定澆注溫度的一般原則是在保證充型良好的前提下，低溫澆注?？紤]到球鐵齒輪輪輻較薄，芯頭較多，金屬型冷卻強(qiáng)度大，又是底注式澆注系統(tǒng)，應(yīng)以較高溫度澆注。開始澆注溫度從1350°C逐漸提高至1480°C (最高達(dá)1520°C)。壓縮機(jī)氣缸材質(zhì)為HT250，壁厚均勻且較厚(27mm)，所以，壓縮機(jī)氣缸體開始澆注溫度從1280°C逐漸提高至1450°C。然后以鑄件的內(nèi)外質(zhì)量和對金屬型壽命的影響為評判依據(jù)，進(jìn)行綜合比較分析。結(jié)論是:金屬型的澆注溫度對鑄件質(zhì)量(尤其是表面質(zhì)量)有顯著影響，主要取決于鑄件材質(zhì)和結(jié)構(gòu)，尤其是鑄件壁厚。銅金屬型澆注溫度要比砂型高50 - 80°C。使用泡沫陶瓷過濾器時(shí)，澆注溫度也要適當(dāng)提高。最終，將銅金屬型球鐵齒輪澆注溫度確定為1400 - 1430°C，銅金屬型的灰鑄鐵壓縮機(jī)缸體澆注溫度確定為1360 - 1380°C。澆注溫度過高是金屬型早期損壞的首要原因，曾有兩套水冷金屬型因澆注溫度過高(1520°C )發(fā)生過澆注系統(tǒng)熔融、粘合事故而不得不對金屬型進(jìn)行加工修理。澆注溫度過高還使鑄件收縮加大，引起表面縮凹等一系列鑄造缺陷。
[0014]澆注時(shí)間可以用公式計(jì)算，但實(shí)際采用的澆注時(shí)間卻是在大量試驗(yàn)的基礎(chǔ)上確定的。試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，澆注時(shí)間對鑄件的質(zhì)量有重要影響。澆注時(shí)間過短，極易產(chǎn)生氣孔、氣窩、鐵豆、重皮、輪廓不完整等缺陷；澆注時(shí)間過長，鐵液降溫過大，鑄件表面皺皮、冷隔嚴(yán)重，氣孔和輪廓不完整也時(shí)有發(fā)生，更嚴(yán)重的是澆注系統(tǒng)長時(shí)間受鐵液沖刷，極易損壞。通過水冷金屬型的設(shè)計(jì)、反復(fù)修改和試驗(yàn)，結(jié)論是:金屬型的澆注時(shí)間主要取決于所澆注金屬的重量、鑄件的壁厚和澆注方式。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種球墨鑄鐵汽車齒輪水冷銅合金金屬型鑄造工藝，其特征在于:金屬型溫度控制在預(yù)定溫度，初次澆注須預(yù)熱，澆注系統(tǒng)噴底涂料，然后噴工作涂料；型腔只噴工作涂料，安放泡沫陶瓷過濾器后合型等待澆注；將熔煉爐熔化的合格鐵液注入保溫爐，在1480 -1520°C保溫并出鐵液；用6kg小澆包進(jìn)行球化和孕育處理后澆入水冷銅金屬型；鑄件凝固后打開金屬型，鑄件自動(dòng)頂出，直接送入熱處理爐充分利用鑄件余熱進(jìn)行熱處理；最后對鑄件進(jìn)行全面檢測和分析。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種球墨鑄鐵汽車齒輪水冷銅合金金屬型鑄造工藝，金屬型溫度控制在預(yù)定溫度（初次澆注須預(yù)熱），澆注系統(tǒng)噴底涂料，然后．噴工作涂料；型腔只噴工作涂料，安放泡沫陶瓷過濾器后合型等待澆注；將熔煉爐熔化的合格鐵液注入保溫爐，在1480-1520℃保溫并出鐵液；用6kg小澆包進(jìn)行球化和孕育處理后澆入水冷銅金屬型；鑄件凝固后打開金屬型，鑄件自動(dòng)頂出，直接送入熱處理爐充分利用鑄件余熱進(jìn)行熱處理；最后對鑄件進(jìn)行全面檢測和分析；其有益效果在于：強(qiáng)度和穩(wěn)定性得到提高。
【IPC分類】B22C9-06, B22D27-04
【公開號】CN104550738
【申請?zhí)枴緾N201310507980
【發(fā)明人】常云青
【申請人】青島和德隆機(jī)械有限公司
【公開日】2015年4月29日
【申請日】2013年10月25日