崎遗
FOUNDRY
Vol, 63 No.2
铁型砂铸造工艺在汽车轮边
减速器壳体生产上的应用
潘东杰,何芝梅,夏小江,沈永华
浙江宥杌电设计研究院有服公司,浙江杭州310002)
摘要:分析了铁型覆砂造汽车轮边減速器壳体的T艺特点,确定了铸件的铁型沒砂铸造工艺方案、并通过凝模
拟软件进行凝固过程模拟分析来优化设讨方案,最终实现了铁型覆砂铸造汽轮边减速器売体的铄态生产,产生了
很好的经济效
关键词:汽车轮边减速器壳体;铁型覆砂铸造;数值模拟;铸态球铁
中图分类号:TG249文献标识码:B文章编号:1001-4977(2014)02-0162.04
The Application of Sand-faced Metal Mould Casting
Technology to Wheel Reductor Shell Production
PAN Dong-jic, HE Zhi-mci, XIA Xiao-iiang. SHEN Yong-hua
Zhejiang Institute of Mechanical &Electrical Engineering Co., I.., Hanghou310002, Zhejiang, China
Abstract: The casting technological characteristics of sand-faced metal mould casting in use of the whe
reductor shell production was analyzed, and the casting processing plan is determined. Through
solidification simulation software for solidification process simulation to optimize the plan, the
production of wheel reductor shell is finally achieved with the use of sand-faced metal mould casting, which has
achieved good economic benefits
Key words: wheel reductor shell; sand-faced metal mould casting simulation; as-cast ductile iron
汽轮边减速器壳体是汽车牛桥部件上的零件
汽车轮边减速器売体铁型砂铸造
见糾1),锈件主婁采用普通砂型铸造牛产,铸型的紧
实方式有静造型.气动微震造型、以及手1紧实造
工艺设计
型等?。对于气动微震造型以及手T「紧实造型生产,1.1减速器克体铁型砂造工艺特点
存在着劳动强度大、生产效率低、需要下芯、在成型
铁型覆砂铸造就是在金属型(称为铁型)内腔覆
「序中质量不稳定、铸件内在组织不致密、外观表面上一溥层型砂而形成铸型的一种铸造丁艺,兼具金属
质量差、综合废率相比j其他类型铸件而言较高等,型铸造和売型铸造的优点。汽车轮边减速器壳体为园
最终导致该类铸件的生产成本较高、综合效益不高。筒带法兰铸件(见图1〉,圆筒部分的高度在250mm以
采用静压造型朱产线,生产线投资成本高,需配备较上,锛件底部壁厚是筒部位壁厚的2倍以上,铸件重
大能力的砂处理「部,房特构多,土建投入人。
31.5kg,俦件材质为QI2450-10。与常规的铁型覆砂铸
般而言,投资条汽车轮边减速器売体的静压铸造生造生产相比,汽车轮边减速器売体铸件的铁型覆砂铸
线及砂处理需儿千万元以上,且能耗较高,生产运造主要有以下几方面的不同。
行成本高。铁型覆砂铸造艺是回家重点推广的新技
(1)为了减少生产工序,汽车轮边減速器壳体铁
术,貝有节能、节材、优质、环保等特点,特別在球型覆砂铸造…般采用自来铁芯的方式生产,自来铁芯
铁铸件生产上有很大的优势,近年米已在国内得到很的覆砂造型因排气问题,往往覆砂层的完整性和紧实
好的应用。采用铁型覆砂铸造生产汽车轮边减速壳体度都存在一定的问题,
铸件对于降低铸造生产成本,提高产品质量是十分有
)与适用于铁型覆砂铸造生产的珠光体球铁有
益的印
很大的不同.汽车轮边减速器売体铸件的材质为铁素
收稿日期:2013-11-28收到初稿、2013-12-18收到修订福
作者简介:瀋东(1959-).男,教授级T,研究方向为轶型覆砂造、铸造机械及装备。上-mail:1347449160cgq.con
造
潘东杰等:铁型覆砂铸造工艺在汽车轮边减速器売体生产上的应用
基本为7~-9mm,局部的铸件补缩通道部位为12~1
mm,厚大部位砂层厚度为4~5mm
每箱铁液与铁型的重量比例在1:7左石,铁型尺
寸:950
比较合ltIh铁液的
生产线。浇注时铁利温度可控制在150~200℃
2铸件的凝固模拟分析
汽车轮边淢速器壳体铸件虽然结构比较简单,但
铸件筒壁与僯件底部的壁厚相差较大,且筒壁高度较
图1汽车轮边减速器壳体筍图
在锛造浇注、凝固过程中,铸件底部铁液的液态
Fig. 1 The chart of wheel reductor shell
补缩通道是否通畅就显得十分关键。如果工艺设计不
体基体的球铁QT450-10或QT400-18,这类材质的铸件
铸件合理,就容易使俦件简壁部位先于铸件底部從固,造
在生过程中,希望铸件在凝固冷却过程中的冷却速
成锛件底部液补缩筒壁部位,或铸件底部补笫通道
度不能太快。
过早封闭,最终在铸件底部产生缩孔、缩松缺陷。可
(3)汽车轮边减速器壳体铸件内腔采用自来铁芯以通过调整铁型各部分覆砂厚度的方式使铸件各部位
的方式生产,这样当铸件凝困完成后,铸件受冷收缩,在凝固冷却过程中的温度处于合活的范围,来保证铸
就紧紧地包裹在铁型的自来铁芯上,按常规的翻箱出件各部位补缩通道的杨通。铁型覆砂铸造工艺计算机
铸件的方式不能将铸件与铁型脱离
凝固模拟技术可以优化铁型覆砂铸造设计,缩短设计
1.2减速売体工艺
周期,提高设计质量,减少工装模具因设计失误造成
根据件的结构特点、生产线的生产组织等因素,的损失。
汽车轮边减速器壳体铁型覆砂铸造采用为一型二件,
通过 Solid?软件建立汽车轮边减速器充体铸件、浇
二件一浇,顶注侧浇的方式,内浇道开在持件的法兰注系统、続口通道、覆砂层、铁型的三维模型,分别
边上(见图2)。
保存成STL文件后导入浙江省机电设计研究院有限公
铸件
同二次开发的铁型覆砂凝模拟软件,综合考虑各种
浇注系统
型
铸造因素,设定相应的边界条件,迣行铸件凝固模拟
的计算求解,最后通过后处理就可以输出铸件充型凝
固过程的模拟情况,由此对所没计的工艺进行验证和
优化。
图3-图6就是经艺优化后的汽车轮边减速器売体
图2汽车轮边减速器壳体铁型砂铸造に艺布置图
铸件的凝固模摁结果。从图3、图4可以看出,在铁液
Fig. 2 The casting process of wheel reductor shell
浇注过程中,整个充型比较平稳,没有产生容易卷入
铸造分型采用水平分型的方式,分型面位于法兰气体的涡流现象,火杂、夹渣也容易浮到
