球墨铸铁汽车齿轮水冷铜合金金属型铸造工艺的制作方法
【专利说明】 球墨铸铁汽车齿轮水冷铜合金金属型铸造工艺
[0001]
技术领域
[0002]本发明属于合金铸铁铸造技术领域，具体涉及一种球墨铸铁汽车齿轮水冷铜合金金属型铸造工艺。
[0003]
【背景技术】
[0004]近年开发的铸铁件水冷铜金属型铸造技术是铸铁件金属型铸造技术的突破，水冷铜金属型铸铁件质量优，金属型使用寿命长，生产效率高，技术经济效益和社会效益显著。铸造工艺是该项技术的关键之一，直接影响到铸件质量、金属型使用寿命、生产效率及铸件成本。本文系统研究了金属型温度、浇注温度、浇注时间(速度)、铸件离型温度等工艺参数及泡沫陶瓷过滤器、铸件壁厚等因素对汽车球墨铸铁齿轮铸件质量和金属型使用寿命的影响。
[0005]
【发明内容】
[0006]为了克服现有技术领域存在的上述问题，本发明的目的在于，提供一种球墨铸铁汽车齿轮水冷铜合金金属型铸造工艺。
[0007]金属型温度控制在预定温度(初次浇注须预热)，浇注系统喷底涂料，然后.喷涂料；型腔只喷工作涂料，安放泡沫陶瓷过滤器后合型等待浇注。将熔炼炉熔化的合格铁液注入保温炉，在1480 - 1520°C保温并出铁液；用6kg小浇包进行球化和孕育处理后浇入水冷铜金属型。铸件凝固后打开金属型，铸件自动顶出，直接送入热处理炉充分利用铸件余热进行热处理。最后对铸件进行全面检测和分析。
[0008]本发明提供的生产球墨铸铁汽车齿轮水冷铜合金金属型铸造工艺，其有益效果在于:强度和稳定性得到提高。
[0009]
【具体实施方式】
[0010]下面结合实施例，对本发明提供的球墨铸铁汽车齿轮水冷铜合金金属型铸造工艺，进行详细的说明。
[0011]实施例一
金属型温度控制在预定温度(初次浇注须预热)，浇注系统喷底涂料，然后.喷工作涂料；型腔只喷工作涂料，安放泡沫陶瓷过滤器后合型等待浇注。将熔炼炉熔化的合格铁液注入保温炉，在1480 - 1520°C保温并出铁液；用6kg小浇包进行球化和孕育处理后浇入水冷铜金属型。铸件凝固后打开金属型，铸件自动顶出，直接送入热处理炉充分利用铸件余热进行热处理。最后对铸件进行全面检测和分析。
[0012]以汽车机油泵球铁齿轮为试验件，材质为QT500-15，齿轮外径156mm，轮辐壁厚7.0_，金属型带有4个金属芯直接铸出4个轮辐孔，主要工艺参数试验范围确定为:金属型温度100 - 240°C，浇注温度为1350 _1480°C，浇注时间为4_10s。
[0013]浇注温度
确定浇注温度的一般原则是在保证充型良好的前提下，低温浇注。考虑到球铁齿轮轮辐较薄，芯头较多，金属型冷却强度大，又是底注式浇注系统，应以较高温度浇注。开始浇注温度从1350°C逐渐提高至1480°C (最高达1520°C)。压缩机气缸材质为HT250，壁厚均匀且较厚(27mm)，所以，压缩机气缸体开始浇注温度从1280°C逐渐提高至1450°C。然后以铸件的内外质量和对金属型寿命的影响为评判依据，进行综合比较分析。结论是:金属型的浇注温度对铸件质量(尤其是表面质量)有显著影响，主要取决于铸件材质和结构，尤其是铸件壁厚。铜金属型浇注温度要比砂型高50 - 80°C。使用泡沫陶瓷过滤器时，浇注温度也要适当提高。最终，将铜金属型球铁齿轮浇注温度确定为1400 - 1430°C，铜金属型的灰铸铁压缩机缸体浇注温度确定为1360 - 1380°C。浇注温度过高是金属型早期损坏的首要原因，曾有两套水冷金属型因浇注温度过高(1520°C )发生过浇注系统熔融、粘合事故而不得不对金属型进行加工修理。浇注温度过高还使铸件收缩加大，引起表面缩凹等一系列铸造缺陷。
[0014]浇注时间可以用公式计算，但实际采用的浇注时间却是在大量试验的基础上确定的。试验发现，浇注时间对铸件的质量有重要影响。浇注时间过短，极易产生气孔、气窝、铁豆、重皮、轮廓不完整等缺陷；浇注时间过长，铁液降温过大，铸件表面皱皮、冷隔严重，气孔和轮廓不完整也时有发生，更严重的是浇注系统长时间受铁液冲刷，极易损坏。通过水冷金属型的设计、反复修改和试验，结论是:金属型的浇注时间主要取决于所浇注金属的重量、铸件的壁厚和浇注方式。
【主权项】
1.一种球墨铸铁汽车齿轮水冷铜合金金属型铸造工艺，其特征在于:金属型温度控制在预定温度，初次浇注须预热，浇注系统喷底涂料，然后喷工作涂料；型腔只喷工作涂料，安放泡沫陶瓷过滤器后合型等待浇注；将熔炼炉熔化的合格铁液注入保温炉，在1480 -1520°C保温并出铁液；用6kg小浇包进行球化和孕育处理后浇入水冷铜金属型；铸件凝固后打开金属型，铸件自动顶出，直接送入热处理炉充分利用铸件余热进行热处理；最后对铸件进行全面检测和分析。
【专利摘要】本发明公开了一种球墨铸铁汽车齿轮水冷铜合金金属型铸造工艺，金属型温度控制在预定温度（初次浇注须预热），浇注系统喷底涂料，然后．喷工作涂料；型腔只喷工作涂料，安放泡沫陶瓷过滤器后合型等待浇注；将熔炼炉熔化的合格铁液注入保温炉，在1480-1520℃保温并出铁液；用6kg小浇包进行球化和孕育处理后浇入水冷铜金属型；铸件凝固后打开金属型，铸件自动顶出，直接送入热处理炉充分利用铸件余热进行热处理；最后对铸件进行全面检测和分析；其有益效果在于：强度和稳定性得到提高。
【IPC分类】B22C9-06, B22D27-04
【公开号】CN104550738
【申请号】CN201310507980
【发明人】常云青
【申请人】青岛和德隆机械有限公司
【公开日】2015年4月29日
【申请日】2013年10月25日
