生產(chǎn)乘用車發(fā)動(dòng)機(jī)單片主軸承蓋的方法及模具的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種生產(chǎn)乘用車發(fā)動(dòng)機(jī)單片主軸承蓋的方法及模具，是選擇生鐵、廢鋼和回爐料作為原料，采用鑄件余熱退火和鐵型覆砂鑄造工藝生產(chǎn)乘用車發(fā)動(dòng)機(jī)主軸承蓋；采用鑄件余熱退火即利用鑄件在型腔內(nèi)凝固后在共析線以上的溫度對鑄件進(jìn)行退火，不需要對鑄件重新加熱退火。該模具是由上、下型板組成；上型板由上模板、上模型、直澆道、上橫澆道、上內(nèi)澆道、排氣針、定位銷和工藝凸臺(tái)組成；下型板由下模板、下模型、下橫澆道、下內(nèi)澆道、排氣槽、定位孔和工藝凸臺(tái)組成。本發(fā)明工藝可靠性、可操作性強(qiáng)，能有效降低鑄件生產(chǎn)能源消耗，提高鑄件工藝出品率和企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益。
【專利說明】
生產(chǎn)乘用車發(fā)動(dòng)機(jī)單片主軸承蓋的方法及模具
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明涉及乘用車發(fā)動(dòng)機(jī)單片主軸承蓋的生產(chǎn)制造技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種生產(chǎn) 乘用車發(fā)動(dòng)機(jī)單片主軸承蓋的方法及模具。
【背景技術(shù)】
[0002] 目前國際上采用鐵型覆砂鑄造工藝生產(chǎn)乘用車發(fā)動(dòng)機(jī)主軸承蓋不多，主要是采用 合金化、復(fù)合孕育、控制鑄件冷卻時(shí)間等措施，使鑄件鑄態(tài)達(dá)到技術(shù)條件規(guī)定的金相組織和 機(jī)械性能，該技術(shù)在鐵型覆砂鑄造工藝鑄態(tài)生產(chǎn)QT500-7乘用車發(fā)動(dòng)機(jī)連體主軸承蓋上應(yīng) 用，其模具設(shè)計(jì)采用單層設(shè)計(jì)，工藝出品率低，對于重量輕、厚度薄的發(fā)動(dòng)機(jī)主軸承蓋，在澆 注后型腔鑄件冷卻速度快，鑄件表面硬度高，且鐵型降溫速度較快，不利于生產(chǎn)線批量化生 產(chǎn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 針對上述問題，本發(fā)明提出了一種流程簡單，工藝可靠性和可操作性強(qiáng)，能有效降 低鑄件生產(chǎn)能源消耗，提高鑄件工藝出品率，提高企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益，利于批量化生產(chǎn)的生產(chǎn)乘 用車發(fā)動(dòng)機(jī)單片主軸承蓋的方法及模具。
[0004] 本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的： 上述的生產(chǎn)乘用車發(fā)動(dòng)機(jī)單片主軸承蓋的方法，是選擇生鐵、廢鋼和回爐料作為原料， 采用鑄件余熱退火和鐵型覆砂鑄造工藝生產(chǎn)乘用車發(fā)動(dòng)機(jī)主軸承蓋;采用鑄件余熱退火即 利用鑄件在型腔內(nèi)凝固后在共析線以上的溫度對鑄件進(jìn)行退火，不需要對鑄件重新加熱退 火。
[0005] 所述生產(chǎn)乘用車發(fā)動(dòng)機(jī)單片主軸承蓋的方法，具體操作流程為：（1)選擇生鐵、廢 鋼、回爐料作為原料進(jìn)行配料，其中生鐵占的重量百分比為30~40%，廢鋼占的重量百分比為 0~5%，回爐料占的重量百分比為55~70%;(2 )將上述步驟（1)配料后的原料放進(jìn)熔煉爐中熔 化，以得到鐵液;（3)將上述步驟(2)得到的鐵液溫度控制在1500°01530°(：，倒入至球化包， 經(jīng)過球化處理后在覆砂后的鐵型中進(jìn)行澆注成型，并利用鑄件余熱退火。
[0006] 所述生產(chǎn)乘用車發(fā)動(dòng)機(jī)單片主軸承蓋的方法，其中：所述步驟(3)中球化處理后的 鐵液中含有質(zhì)量百分比為3.65%~3.95%的C、質(zhì)量百分比為2.2%~2.4%的Si、質(zhì)量百分比為 0.25%~0.50%的Mn、質(zhì)量百分比為彡0.1%的P以及質(zhì)量百分比為彡0.025%的S。
[0007] 所述生產(chǎn)乘用車發(fā)動(dòng)機(jī)單片主軸承蓋的方法，其中：所述步驟(3)澆注時(shí)鐵液溫度 控制在 1330°01410°C。
[0008] 所述生產(chǎn)乘用車發(fā)動(dòng)機(jī)單片主軸承蓋的方法，其中，所述步驟(3)球化方式為喂絲 球化法，采用隨流孕育方法澆注，鐵水澆注后開箱時(shí)間要求如下：當(dāng)鐵型覆砂生產(chǎn)線是連續(xù) 生產(chǎn)，在該型澆注結(jié)束后18分鐘后開箱，鑄件通過機(jī)械手脫模，此時(shí)鑄件自身表面溫度在 400°0800°C 之間。
[0009] -種生產(chǎn)乘用車發(fā)動(dòng)機(jī)單片主軸承蓋的模具，其是由上型板和下型板組成;所述 上型板由上模板、上模型、直澆道、上橫澆道、上內(nèi)澆道、排氣針和上工藝凸臺(tái)組成;所述上 模板四周對稱設(shè)有定位銷;所述上模型分組排列設(shè)置于所述上模板的底面;所述直澆道設(shè) 于所述上模板的底面順長方向的中部;所述上橫澆道設(shè)于所述上模板的底面且對稱位于所 述直澆道的兩端外側(cè);所述上內(nèi)澆道設(shè)于所述上橫澆道的根部一側(cè);所述排氣針設(shè)于所述 上模型內(nèi)；所述上工藝凸臺(tái)設(shè)于所述上模板的兩端底面;所述下型板是由下模板、下模型、 下橫澆道、下內(nèi)澆道、排氣槽、定位孔和下工藝凸臺(tái)組成;所述下模板四周對稱設(shè)有與所述 定位銷相匹配的定位孔;所述下模型分組排列設(shè)置于所述下模板的頂面;所述下橫澆道設(shè) 于所述下模板的頂面且與所述上橫澆道匹配對應(yīng);所述下內(nèi)澆道設(shè)于所述下橫澆道的根部 一側(cè)，其與所述上內(nèi)澆道匹配對應(yīng);所述排氣槽分布于所述下模板頂面的中部和兩側(cè);所述 下工藝凸臺(tái)位設(shè)于所述下模板的兩端頂面。
[0010] 所述生產(chǎn)乘用車發(fā)動(dòng)機(jī)單片主軸承蓋的模具，其中：所述上橫澆道與所述直澆道 呈垂直布置，所述上橫澆道對應(yīng)的內(nèi)澆口處設(shè)有集渣包。
[0011] 所述生產(chǎn)乘用車發(fā)動(dòng)機(jī)單片主軸承蓋的模具，其中：所述下橫澆道對應(yīng)的內(nèi)澆口 處設(shè)有集渣包。
[0012] 有益效果： 本發(fā)明生產(chǎn)乘用車發(fā)動(dòng)機(jī)單片主軸承蓋的方法流程簡單，工藝可靠性和可操作性強(qiáng)， 利用鑄件在型腔內(nèi)凝固后在共析線以上的溫度對鑄件進(jìn)行退火，充分利用鑄件余熱退火， 不需要對鑄件重新加熱退火，可穩(wěn)定獲得球墨鑄鐵QT500-7國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定材質(zhì)要求;在鐵型 覆砂生產(chǎn)線上使用勿需進(jìn)行投入性改造，體現(xiàn)出投入少，見效快的優(yōu)點(diǎn)，在開箱時(shí)對鑄件溫 度范圍較寬，工藝可靠性強(qiáng)，適用于批量化生產(chǎn);將開箱時(shí)對鑄件允許的溫度范圍轉(zhuǎn)化成開 箱時(shí)間，增強(qiáng)了工藝的可操作性，便于在批量化生產(chǎn)中推廣運(yùn)用，降低了鑄件生產(chǎn)能源消 耗，提高了鑄件工藝出品率，能提高企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益。
[0013] 本發(fā)明生產(chǎn)乘用車發(fā)動(dòng)機(jī)單片主軸承蓋的模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)簡單、合理，采用中間下 砂芯，實(shí)現(xiàn)雙層設(shè)計(jì)，工藝出品率高，經(jīng)濟(jì)效益非常明顯；上型板模型上設(shè)置排氣針和工藝 凸臺(tái)，下型板分型面設(shè)置排氣槽和工藝凸臺(tái)，能保證射砂后型腔質(zhì)量;充分利用石墨化膨脹 和鐵型內(nèi)鐵水均衡凝固特點(diǎn)，鑄態(tài)生產(chǎn)出組織致密、機(jī)械性能穩(wěn)定的球墨鑄鐵乘用車發(fā)動(dòng) 機(jī)單片主軸承蓋，工藝出品率高，經(jīng)濟(jì)效益顯著。
【附圖說明】
[0014] 圖1為本發(fā)明生產(chǎn)乘用車發(fā)動(dòng)機(jī)單片主軸承蓋的模具的上型板的俯視圖； 圖2為本發(fā)明生產(chǎn)乘用車發(fā)動(dòng)機(jī)單片主軸承蓋的模具的上型板的主視圖； 圖3為本發(fā)明生產(chǎn)乘用車發(fā)動(dòng)機(jī)單片主軸承蓋的模具的上型板的左視圖； 圖4為本發(fā)明生產(chǎn)乘用車發(fā)動(dòng)機(jī)單片主軸承蓋的模具的下型板的俯視圖； 圖5為本發(fā)明生產(chǎn)乘用車發(fā)動(dòng)機(jī)單片主軸承蓋的模具的下型板的主視圖； 圖6為本發(fā)明生產(chǎn)乘用車發(fā)動(dòng)機(jī)單片主軸承蓋的模具的下型板的左視圖。
【具體實(shí)施方式】
[0015] 本發(fā)明生產(chǎn)乘用車發(fā)動(dòng)機(jī)單片主軸承蓋的方法，具體是選擇生鐵、廢鋼和回爐料 作為原料，采用鑄件余熱退火和鐵型覆砂鑄造工藝生產(chǎn)乘用車發(fā)動(dòng)機(jī)主軸承蓋;采用鑄件 余熱退火即利用鑄件在型腔內(nèi)凝固后在共析線以上的溫度對鑄件進(jìn)行退火，不需要對鑄件 重新加熱退火。
[0016] 本發(fā)明生產(chǎn)乘用車發(fā)動(dòng)機(jī)單片主軸承蓋的方法，具體的操作流程為： S010、選擇生鐵、廢鋼、回爐料作為原料進(jìn)行配料，其中生鐵占的重量百分比為30~40%， 廢鋼占的重量百分比為〇~5%，回爐料占的重量百分比為55~70%;其中回爐料材質(zhì)為QT450-10的球墨鑄鐵； S020、將步驟S010配料后的原料放進(jìn)熔煉爐中熔化，以得到鐵液； S030、將步驟S020得到的鐵液溫度控制在1500°01530°C，倒入至球化包，經(jīng)過球化處 理后在覆砂后鐵型中進(jìn)行澆注成型并利用鑄件余熱退火。其中，球化處理后的鐵液中含有 質(zhì)量百分比為3.65%~3.95%的C、質(zhì)量百分比為2.2%~2.4%的Si、質(zhì)量百分比為0.25%~0.50% 的Mn、質(zhì)量百分比為彡0.1%的P以及質(zhì)量百分比為彡0.025%的S;同時(shí)，澆注時(shí)鐵液溫度控制 在1330°01410°C，球化方式為喂絲球化法，采用隨流孕育方法澆注，鐵水澆注后開箱時(shí)間 要求如下： 當(dāng)鐵型覆砂生產(chǎn)線是連續(xù)生產(chǎn)，在該型澆注結(jié)束后18分鐘后開箱，鑄件通過機(jī)械手脫 模，此時(shí)鑄件自身表面溫度在400 °0800 °C之間； 在選用鐵型覆砂鑄造工藝前提下進(jìn)行模具設(shè)計(jì)，采用水平分型方式設(shè)計(jì)分型面和澆注 系統(tǒng)，金屬模上、下兩層布局，中間半圓孔下砂芯，組成一個(gè)砂芯生產(chǎn)兩個(gè)單片鑄件，上、下 模型設(shè)置射砂排氣及澆注時(shí)型腔所需的排氣系統(tǒng)。
[0017] 下面結(jié)合具體實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步描述： 實(shí)施例1 本發(fā)明實(shí)施例1的生產(chǎn)乘用車發(fā)動(dòng)機(jī)單片主軸承蓋的方法，是以神龍X0400發(fā)動(dòng)機(jī)主軸 承蓋為例，其材質(zhì)要求為QT500-7，硬度要求為HB 170~230，鑄件重量為2.12Kg;具體包括： 配料：（表1)
球化處理前的化學(xué)成分：（表2)
球化處理后的化學(xué)成分：（表3)
其中，鐵水出爐溫度為1520°C，鑄件首箱澆注溫度為1385°C，鑄件末箱澆注溫度為1342 °C，并利用鑄件余熱退火，鑄件澆注結(jié)束到開箱開始間隔時(shí)間為18分鐘32秒，開箱時(shí)鑄件表 面溫度656°C，環(huán)境溫度15°C;同一包鐵水澆注，對末型鑄件本體取樣，一型鑄件取兩套產(chǎn) 品，檢驗(yàn)金相組織和機(jī)械性能結(jié)果如下表： 金相組織：（表4)
機(jī)械性能：（表5)
實(shí)施例2 本發(fā)明實(shí)施例2的生產(chǎn)乘用車發(fā)動(dòng)機(jī)單片主軸承蓋的方法，也是以神龍X0400發(fā)動(dòng)機(jī)主 軸承蓋為例，其材質(zhì)要求為QT500-7，硬度要求為HB 170~230，鑄件重量為2.12Kg;具體包 括： 配料：（表6)
球化處理前的化學(xué)成分：（表7)
球化處理后的化學(xué)成分：（表8)
其中，鐵水出爐溫度為1515°C，鑄件首箱澆注溫度為1393°C，鑄件末箱澆注溫度為1352 °C，并利用鑄件余熱退火，鑄件澆注結(jié)束到開箱開始間隔時(shí)間為18分鐘21秒，開箱時(shí)鑄件表 面溫度為632 °C，環(huán)境溫度為8°C ;同一包鐵水澆注，對末型鑄件本體取樣，一箱鑄件取兩套 產(chǎn)品，檢驗(yàn)金相組織和機(jī)械性能結(jié)果如下表： 金相組織：（表9)
機(jī)械性能：（表10)
實(shí)施例3 本發(fā)明實(shí)施例3的生產(chǎn)乘用車發(fā)動(dòng)機(jī)單片主軸承蓋的方法，也是以神龍X0400發(fā)動(dòng)機(jī)主 軸承蓋為例，其材質(zhì)要求為QT500-7，硬度要求為HB 170~230，鑄件重量為2.12Kg;具體包 括： 配料：（表11)
球化處理前的化學(xué)成分：（表12)
球化處理后的化學(xué)成分：（表13)
其中，鐵水出爐溫度為1526°C，鑄件首箱澆注溫度為1396°C，鑄件末箱澆注溫度為1359 °C，并利用鑄件余熱退火，鑄件澆注結(jié)束到開箱開始間隔時(shí)間為18分鐘06秒，開箱時(shí)鑄件表 面溫度為675°C，環(huán)境溫度為26°C ;同一包鐵水澆注，對末型鑄件本體取樣，一箱鑄件取兩套 產(chǎn)品，檢驗(yàn)金相組織和機(jī)械性能結(jié)果如下表： 金相組織：（表14)
機(jī)械性能：（表15)
本發(fā)明生產(chǎn)乘用車發(fā)動(dòng)機(jī)單片主軸承蓋的模具，是由上型板1和下型板2組成。
[0018] 如圖1至3所示，該上型板1由上模板11、上模型12、直澆道13、上橫澆道14、上內(nèi)澆 道15、排氣針16、定位銷17和上工藝凸臺(tái)18組成。其中，該上模板11整體呈矩形且四周對稱 設(shè)有定位銷17;該上模型12具有16件且分組排列設(shè)置于該上模板11的底面;該直澆道13設(shè) 于該上模板11底面順長方向的中部;該上橫澆道14也設(shè)于該上模板11的底面且對稱位于該 直澆道13兩端外側(cè);該上橫澆道14與直澆道13呈垂直布置，其對應(yīng)的內(nèi)澆口處設(shè)有集渣包； 該上內(nèi)澆道15設(shè)于該上橫澆道14的根部一側(cè)；該排氣針16設(shè)于該上模型12內(nèi)；該上工藝凸 臺(tái)18設(shè)于該上模板11的兩端底面。
[0019]如圖4至6所示，該下型板2是由下模板21、下模型22、下橫澆道23、下內(nèi)澆道24、排 氣槽25、定位孔26和下工藝凸臺(tái)27組成。其中，該下模板21整體呈矩形且四周對稱設(shè)有與定 位銷18相匹配的定位孔211;該下模型22具有16件且分組排列設(shè)置于該下模板21的頂面;該 下橫澆道23設(shè)于該下模板21的頂面且與上型板1的上橫澆道13匹配對應(yīng)，該下橫澆道23對 應(yīng)的內(nèi)澆口處設(shè)有集渣包;該下內(nèi)澆道24設(shè)于該下橫澆道23的根部一側(cè)，其與上型板1的上 內(nèi)澆道14匹配對應(yīng);該排氣槽25分布于該下模板21頂面的中部和兩側(cè);該下工藝凸臺(tái)位27 設(shè)于該下模板21的兩端頂面。
[0020]本發(fā)明生產(chǎn)乘用車發(fā)動(dòng)機(jī)單片主軸承蓋的方法流程簡單，工藝可靠性和可操作性 強(qiáng)，利用鑄件余熱退火，能有效降低鑄件生產(chǎn)能源消耗，提高鑄件工藝出品率，提高企業(yè)經(jīng) 濟(jì)效益 本發(fā)明生產(chǎn)乘用車發(fā)動(dòng)機(jī)單片主軸承蓋的模具充分利用石墨化膨脹和鐵型內(nèi)鐵水均 衡凝固特點(diǎn)，鑄態(tài)生產(chǎn)出組織致密、機(jī)械性能穩(wěn)定的球墨鑄鐵乘用車發(fā)動(dòng)機(jī)單片主軸承蓋， 工藝出品率高，經(jīng)濟(jì)效益顯著。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種生產(chǎn)乘用車發(fā)動(dòng)機(jī)單片主軸承蓋的方法，是選擇生鐵、廢鋼和回爐料作為原料， 采用鑄件余熱退火和鐵型覆砂鑄造工藝生產(chǎn)乘用車發(fā)動(dòng)機(jī)主軸承蓋;采用鑄件余熱退火即 利用鑄件在型腔內(nèi)凝固后在共析線以上的溫度對鑄件進(jìn)行退火，不需要對鑄件重新加熱退 火。2. 如權(quán)利要求1所述的生產(chǎn)乘用車發(fā)動(dòng)機(jī)單片主軸承蓋的方法，具體操作流程為： (1) 選擇生鐵、廢鋼、回爐料作為原料進(jìn)行配料，其中生鐵占的重量百分比為30~40%，廢 鋼占的重量百分比為〇~5%，回爐料占的重量百分比為55~70%; (2) 將上述步驟(1)配料后的原料放進(jìn)熔煉爐中熔化，以得到鐵液； (3) 將上述步驟(2)得到的鐵液溫度控制在1500°01530°C，倒入至球化包，經(jīng)過球化處 理后在覆砂后的鐵型中進(jìn)行澆注成型，并利用鑄件余熱退火。3. 如權(quán)利要求2所述的生產(chǎn)乘用車發(fā)動(dòng)機(jī)單片主軸承蓋的方法，其特征在于:所述步驟 (3)中球化處理后的鐵液中含有質(zhì)量百分比為3.65%~3.95%的C、質(zhì)量百分比為2.2%~2.4%的 Si、質(zhì)量百分比為0.25%~0.50%的Mn、質(zhì)量百分比為彡0.1%的P以及質(zhì)量百分比為彡0.025% 的S。4. 如權(quán)利要求2所述的生產(chǎn)乘用車發(fā)動(dòng)機(jī)單片主軸承蓋的方法，其特征在于:所述步驟 (3)澆注時(shí)鐵液溫度控制在1330°01410°C。5. 如權(quán)利要求2所述的生產(chǎn)乘用車發(fā)動(dòng)機(jī)單片主軸承蓋的方法，其特征在于，所述步驟 (3)球化方式為喂絲球化法，采用隨流孕育方法澆注，鐵水澆注后開箱時(shí)間要求如下：當(dāng)鐵 型覆砂生產(chǎn)線是連續(xù)生產(chǎn)，在該型澆注結(jié)束后18分鐘后開箱，鑄件通過機(jī)械手脫模，此時(shí)鑄 件自身表面溫度在400°0800°C之間。6. -種生產(chǎn)乘用車發(fā)動(dòng)機(jī)單片主軸承蓋的模具，其特征在于:所述模具是由上型板和 下型板組成； 所述上型板由上模板、上模型、直澆道、上橫澆道、上內(nèi)澆道、排氣針和上工藝凸臺(tái)組 成;所述上模板四周對稱設(shè)有定位銷;所述上模型分組排列設(shè)置于所述上模板的底面;所述 直澆道設(shè)于所述上模板的底面順長方向的中部;所述上橫澆道設(shè)于所述上模板的底面且對 稱位于所述直澆道的兩端外側(cè);所述上內(nèi)澆道設(shè)于所述上橫澆道的根部一側(cè);所述排氣針 設(shè)于所述上模型內(nèi)；所述上工藝凸臺(tái)設(shè)于所述上模板的兩端底面； 所述下型板是由下模板、下模型、下橫澆道、下內(nèi)澆道、排氣槽、定位孔和下工藝凸臺(tái)組 成;所述下模板四周對稱設(shè)有與所述定位銷相匹配的定位孔;所述下模型分組排列設(shè)置于 所述下模板的頂面;所述下橫澆道設(shè)于所述下模板的頂面且與所述上橫澆道匹配對應(yīng);所 述下內(nèi)澆道設(shè)于所述下橫澆道的根部一側(cè)，其與所述上內(nèi)澆道匹配對應(yīng);所述排氣槽分布 于所述下模板頂面的中部和兩側(cè);所述下工藝凸臺(tái)位設(shè)于所述下模板的兩端頂面。7. 如權(quán)利要求6所述的生產(chǎn)乘用車發(fā)動(dòng)機(jī)單片主軸承蓋的模具，其特征在于:所述上橫 澆道與所述直澆道呈垂直布置，所述上橫澆道對應(yīng)的內(nèi)澆口處設(shè)有集渣包。8. 如權(quán)利要求6所述的生產(chǎn)乘用車發(fā)動(dòng)機(jī)單片主軸承蓋的模具，其特征在于:所述下橫 澆道對應(yīng)的內(nèi)澆口處設(shè)有集渣包。
【文檔編號(hào)】C22C33/08GK106001446SQ201610646339
【公開日】2016年10月12日
【申請日】2016年8月9日
【發(fā)明人】蔣在春
【申請人】十堰市泰祥實(shí)業(yè)股份有限公司