一種高強(qiáng)度低合金激冷球墨鑄鐵凸輪軸毛坯的澆注工藝的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及凸輪軸鑄造工藝，具體涉及一種高強(qiáng)度低合金激冷球墨鑄鐵凸輪軸毛坯的澆注工藝。
【背景技術(shù)】
[0002]凸輪軸屬于軸類零件，對(duì)平衡的要求較高，因此，對(duì)凸輪軸的尺寸精度和形狀精度及其它性能要求較高。目前，凸輪軸常用的鑄造方法是殼型鑄造，該工藝方法首先需要制造凸輪軸殼型，殼型的制造工藝為將殼型模型預(yù)熱到一定溫度后，將覆膜砂落到模版上，保持一段時(shí)間后，覆膜砂粘結(jié)在一起，并形成一定厚度的殼型。凸輪軸的澆注工藝中，殼型裝在砂箱內(nèi)，殼型的周圍填充干砂，以干砂激冷的方式使鑄件降溫，從而使殼型內(nèi)的凸輪軸毛坯快速成型。然而，該激冷工藝中，干砂冷卻鑄件的速度慢，凸輪軸毛坯存在一定的應(yīng)力，影響鑄件的質(zhì)量。為了消除凸輪軸毛坯的應(yīng)力，通常采用回火熱處理工藝，工藝復(fù)雜，能耗高。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的是克服上述技術(shù)問(wèn)題，提供一種高強(qiáng)度低合金激冷球墨鑄鐵凸輪軸毛坯的澆注工藝，該工藝不僅可消除凸輪軸毛坯的應(yīng)力，還可以減少熱處理工藝，工藝簡(jiǎn)單。
[0004]本發(fā)明的技術(shù)方案是:
[0005]一種高強(qiáng)度低合金激冷球墨鑄鐵凸輪軸毛坯的澆注工藝，包括如下步驟:
[0006]a、按規(guī)格制作凸輪軸殼型；
[0007]b、制備鐵箱，將步驟a中制作好的殼型放入鐵箱內(nèi)，所述每個(gè)鐵箱放置4-6套殼型，所述每套殼型與鄰近的鐵箱內(nèi)壁、每套殼型之間分別設(shè)置有間隙；
[0008]C、采用鐵丸填充所述間隙，并完全覆蓋所述殼型，使殼型的澆口杯裸露在外，便于澆注鐵水；
[0009]d、將鐵水從澆口杯處倒入，并充滿殼型的型腔，完成澆注；
[0010]e、保溫3-5小時(shí)后，清理鐵箱中的鐵丸，并取出凸輪軸鑄件，得到凸輪軸毛坯。
[0011]進(jìn)一步地，所述鐵丸的直徑為2.5_4mm。
[0012]進(jìn)一步地，所述步驟b中，所述每套殼型與鄰近的鐵箱內(nèi)壁、每套殼型之間的間隙為 250_400mm。
[0013]進(jìn)一步地，所述鐵丸覆蓋所述殼型上表面的厚度為40_50mm。
[0014]進(jìn)一步地，所述殼型和所述凸輪軸毛坯通過(guò)自動(dòng)傳送裝置輸送至對(duì)應(yīng)的下一工序。
[0015]本發(fā)明提供的高強(qiáng)度低合金激冷球墨鑄鐵凸輪軸毛坯的澆注工藝，具有如下優(yōu)占-
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[0016]1、本發(fā)明提供的高強(qiáng)度低合金激冷球墨鑄鐵凸輪軸毛坯的澆注工藝，能直接消除凸輪軸毛坯的應(yīng)力，減少熱處理消除應(yīng)力工藝。本發(fā)明提供的高強(qiáng)度低合金激冷球墨鑄鐵凸輪軸毛坯的澆注工藝中，激冷采用鐵丸快速冷卻殼型的方法，即鐵丸填滿整個(gè)鐵箱，并將殼型覆蓋，在鐵水澆注到殼型以后，整個(gè)鐵水的溫度能迅速被鐵丸吸收，直至達(dá)到飽和，產(chǎn)品在鐵水澆注完后，能迅速降溫，當(dāng)降溫到500-600°C時(shí)趨于一個(gè)飽和狀態(tài)，在高溫鐵丸的包裹下，持續(xù)保溫3-5小時(shí)，再?gòu)蔫F箱中將凸輪軸毛坯取出清理，這個(gè)過(guò)程就相當(dāng)于一個(gè)熱時(shí)效處理工藝過(guò)程，能達(dá)到消除應(yīng)力這一工藝要求；且鐵丸迅速吸熱的過(guò)程，有利于殼型內(nèi)凸輪軸鑄件珠光體的形成，能更好的保證產(chǎn)品質(zhì)量。經(jīng)過(guò)生產(chǎn)實(shí)踐，生產(chǎn)出的產(chǎn)品完全能達(dá)到質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，產(chǎn)生了良好的經(jīng)濟(jì)效益。
[0017]2、本發(fā)明提供的高強(qiáng)度低合金激冷球墨鑄鐵凸輪軸毛坯的澆注工藝，產(chǎn)品質(zhì)量好。本發(fā)明提供的高強(qiáng)度低合金激冷球墨鑄鐵凸輪軸毛坯的澆注工藝，因采用鐵丸填充覆蓋殼型，鐵丸具有良好的流動(dòng)性，填充后緊實(shí)度比較均勻，可以有效防止殼型移動(dòng)，延長(zhǎng)了殼型的潰散時(shí)間，保證鐵水在凝固過(guò)程中殼型有足夠的強(qiáng)度，從而提高凸輪軸鑄件的剛度以及尺寸精度。
[0018]3、本發(fā)明提供的高強(qiáng)度低合金激冷球墨鑄鐵凸輪軸毛坯的澆注工藝，實(shí)現(xiàn)流水生產(chǎn)，工作效率高。本發(fā)明提供的高強(qiáng)度低合金激冷球墨鑄鐵凸輪軸毛坯的澆注工藝，殼型和凸輪軸毛坯通過(guò)自動(dòng)傳送裝置輸送至對(duì)應(yīng)的下一工序，實(shí)現(xiàn)流水線生產(chǎn)，降低了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，提高了勞動(dòng)生產(chǎn)效率，且產(chǎn)品在流水生產(chǎn)工藝中，人為損壞率低，進(jìn)一步保證了產(chǎn)品質(zhì)量。
[0019]4、本發(fā)明提供的高強(qiáng)度低合金激冷球墨鑄鐵凸輪軸毛坯的澆注工藝，使凸輪軸毛坯的制造成本降低。本發(fā)明中，因采用鐵丸填充鐵箱，可減少熱處理消除應(yīng)力工藝，降低了產(chǎn)品的制造成本，經(jīng)計(jì)算，每噸凸輪軸毛坯的生產(chǎn)可節(jié)約用電120度左右。
【具體實(shí)施方式】
[0020]下面將對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于本發(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0021]實(shí)施例1
[0022]一種高強(qiáng)度低合金激冷球墨鑄鐵凸輪軸毛坯的澆注工藝，包括如下步驟:
[0023]a、按規(guī)格制作凸輪軸殼型，制造工藝可以為:將殼型模型預(yù)熱到一定溫度后，并將覆膜砂落到模版上，保持一段時(shí)間后，覆膜砂粘結(jié)在一起，即可形成一定厚度的殼型；
[0024]b、制作鐵箱，將步驟a中制作好的殼型放入鐵箱內(nèi)，所述每個(gè)鐵箱放置4-6套殼型，所述每套殼型與鄰近的鐵箱內(nèi)壁、每套殼型之間分別設(shè)置有間隙；其中，鐵箱的大小根據(jù)凸輪軸規(guī)格尺寸進(jìn)行設(shè)計(jì)，并根據(jù)鐵箱的大小放置不同數(shù)量的殼型，可以為4套、5套或6套，當(dāng)然也可以設(shè)計(jì)成與其他數(shù)量的殼型配套，鐵箱內(nèi)殼型套數(shù)太少，每批次生產(chǎn)的產(chǎn)品時(shí)間長(zhǎng)；鐵箱內(nèi)殼型數(shù)量過(guò)多，鐵箱體積過(guò)于龐大，存在不便于吊裝以及其它實(shí)際生產(chǎn)的問(wèn)題；
[0025]C、采用鐵丸填充上述間隙，并完全覆蓋殼型，使殼型的澆口杯裸露在外,便于澆注鐵水；優(yōu)選地，鐵丸的直徑為2.5_4mm,可以是2.5mm、3mm、3.2mm、3.5mm、4mm,鐵丸的大小適中，流動(dòng)性好，且鐵箱內(nèi)能填充的鐵丸數(shù)量較多，能提高鑄件冷卻效率；
[0026]d、將鐵水從澆口杯處倒入，并充滿殼型的型腔，完成澆注；
[0027]e、保溫3小時(shí)后，清理鐵箱中的鐵丸，并取出凸輪軸鑄件，得到凸輪軸毛坯。
[0028]通過(guò)上述工藝得到的凸輪軸毛坯，尺寸精準(zhǔn)、表面質(zhì)量好，剛度符合標(biāo)準(zhǔn)要求。
[0029]實(shí)施例2
[0030]一種高強(qiáng)度低合金激冷球墨鑄鐵凸輪軸毛坯的澆注工藝，包括如下步驟:
[0031]a、按規(guī)格制作凸輪軸殼型；
[0032]b、制作鐵箱，將步驟a中制作好的殼型放入鐵箱內(nèi)，所述每個(gè)鐵箱放置4套殼型，所述每套殼型與鄰近的鐵箱內(nèi)壁、每套殼型之間分別設(shè)置有間隙；
[0033]C、采用鐵丸填充上述間隙，并完全覆蓋所述殼型，使殼型的澆口杯裸露在外，便于澆注鐵水；優(yōu)選地，鐵丸的直徑為2.5mm ；
[0034]d、將鐵水從澆口杯處倒入，并充滿殼型的型腔，完成澆注；
[0035]e、保溫4小時(shí)后，清理鐵箱中的鐵丸，并取出凸輪軸鑄件，得到凸輪軸毛;K，保溫時(shí)間可以根據(jù)鐵水的溫度確定，保溫4小時(shí)，凸輪軸鑄件的質(zhì)量效果最佳。
[0036]該工藝中，每套殼型與鄰近的鐵箱內(nèi)壁、每套殼型之間的間隙用鐵丸填充，優(yōu)選地，間隙大小為250-400mm，可以是250mm、300mm、350mm或400mm，間隙大，鐵丸的填充量多，冷卻效果好；優(yōu)選地，鐵丸覆蓋殼型上表面的厚度為40-50mm，根據(jù)實(shí)際情況，可以選為40mm、42mm、45mm、50mm,使燒口杯裸露在外即可,從而保證殼型的多個(gè)面均覆蓋有鐵丸，保證凸輪軸鑄件的冷卻效果。
[0037]該工藝中，設(shè)置有自動(dòng)傳送裝置，殼型和凸輪軸毛坯通過(guò)自動(dòng)傳送裝置輸送至對(duì)應(yīng)的下一工序，實(shí)現(xiàn)流水線生產(chǎn)，降低了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，提高了勞動(dòng)生產(chǎn)效率，且產(chǎn)品在流水生產(chǎn)工藝中，人為損壞率低，進(jìn)一步保證了產(chǎn)品質(zhì)量。
[0038]通過(guò)上述工藝得到的凸輪軸毛坯，尺寸精準(zhǔn)、表面質(zhì)量好，剛度符合標(biāo)準(zhǔn)要求。
[0039]實(shí)施例3
[0040]一種高強(qiáng)度低合金激冷球墨鑄鐵凸輪軸毛坯的澆注工藝，包括如下步驟:
[0041]a、按規(guī)格制作凸輪軸殼型；
[0042]b、制作鐵箱，將步驟a中制作好的殼型放入鐵箱內(nèi)，所述每個(gè)鐵箱放置6套殼型，所述每套殼型與鄰近的鐵箱內(nèi)壁、每套殼型之間分別設(shè)置有間隙；
[0043]C、采用鐵丸填充上述間隙，并完全覆蓋所述殼型，使殼型的澆口杯裸露在外，便于澆注鐵水；優(yōu)選地,鐵丸的直徑為4mm ；
[0044]d、將鐵水從澆口杯處倒入，并充滿殼型的型腔，完成澆注；
[0045]e、保溫5小時(shí)后，清理鐵箱中的鐵丸，并取出凸輪軸鑄件，得到凸輪軸毛坯。
[0046]該工藝中，每套殼型與鄰近的鐵箱內(nèi)壁、每套殼型之間的間隙用鐵丸填充，優(yōu)選地，間隙大小為250-400mm，可以是250mm、300mm、350mm或400mm，間隙大，鐵丸的填充量多，冷卻效果好；鐵丸覆蓋殼型上表面的厚度為40mm,并使燒口杯裸露在外即可,從而保證殼型的多個(gè)面均覆蓋有鐵丸，保證凸輪軸鑄件的冷卻效果。
[0047]該工藝中，設(shè)置有自動(dòng)傳送裝置，殼型和凸輪軸毛坯通過(guò)自動(dòng)傳送裝置輸送至對(duì)應(yīng)的下一工序，實(shí)現(xiàn)流水線生產(chǎn)，
[0048]通過(guò)上述工藝得到的凸輪軸毛坯，尺寸精準(zhǔn)、表面質(zhì)量好，剛度符合標(biāo)準(zhǔn)要求。
[0049]以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)所作的任何修改、等同替換等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種高強(qiáng)度低合金激冷球墨鑄鐵凸輪軸毛坯的澆注工藝，其特征在于，包括如下步驟: a、按規(guī)格制作凸輪軸殼型； b、制備鐵箱，將步驟a中制作好的殼型放入鐵箱內(nèi)，所述每個(gè)鐵箱放置4-6套殼型，所述每套殼型與鄰近的鐵箱內(nèi)壁、每套殼型之間分別設(shè)置有間隙； C、采用鐵丸填充所述間隙，并完全覆蓋所述殼型，使殼型的澆口杯裸露在外，便于澆注鐵水； d、將鐵水從澆口杯處倒入，并充滿殼型的型腔，完成澆注； e、保溫3-5小時(shí)后，清理鐵箱中的鐵丸，并取出凸輪軸鑄件，得到凸輪軸毛坯。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高強(qiáng)度低合金激冷球墨鑄鐵凸輪軸毛坯的澆注工藝，其特征在于，所述鐵丸的直徑為2.5-4_。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高強(qiáng)度低合金激冷球墨鑄鐵凸輪軸毛坯的澆注工藝，其特征在于，所述步驟b中，所述每套殼型與鄰近的鐵箱內(nèi)壁、每套殼型之間的間隙為250-400_。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的高強(qiáng)度低合金激冷球墨鑄鐵凸輪軸毛坯的澆注工藝，其特征在于，所述鐵丸覆蓋所述殼型上表面的厚度為40-50mm。5.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的高強(qiáng)度低合金激冷球墨鑄鐵凸輪軸毛坯的澆注工藝，其特征在于，所述殼型和所述凸輪軸毛坯通過(guò)自動(dòng)傳送裝置輸送至對(duì)應(yīng)的下一工序。
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種高強(qiáng)度低合金激冷球墨鑄鐵凸輪軸毛坯的澆注工藝，其特征在于，包括如下步驟：a、按規(guī)格制作凸輪軸殼型；b、制備鐵箱，將步驟a中制作好的殼型放入鐵箱內(nèi)，所述每個(gè)鐵箱放置4-6套殼型，所述每套殼型與鄰近的鐵箱內(nèi)壁、每套殼型之間分別設(shè)置有間隙；c、采用鐵丸填充所述間隙，并完全覆蓋所述殼型，使殼型的澆口杯裸露在外，便于澆注鐵水；d、將鐵水從澆口杯處倒入，并充滿殼型的型腔，完成澆注；e、保溫3-5小時(shí)后，清理鐵箱中的鐵丸，并取出凸輪軸鑄件，得到凸輪軸毛坯。本發(fā)明提供的凸輪軸毛坯的澆注工藝，不僅可消除凸輪軸毛坯的應(yīng)力，還可以減少熱處理工藝，工藝簡(jiǎn)單。
【IPC分類】B22C9/02, B22C9/22
【公開(kāi)號(hào)】CN105081228
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201410217082
【發(fā)明人】歐俊華
【申請(qǐng)人】長(zhǎng)沙酉誠(chéng)凸輪軸制造有限公司
【公開(kāi)日】2015年11月25日
【申請(qǐng)日】2014年5月19日