重型卡車輪轂的鑄造方法
【專利說(shuō)明】重型卡車輪轂的鑄造方法
[0001]
技術(shù)領(lǐng)域
[0002]本發(fā)明屬于鑄造領(lǐng)域，具體涉及一種采用鐵型覆砂工藝鑄造重型卡車輪轂的方法。
【背景技術(shù)】
[0003]在現(xiàn)有的工業(yè)生產(chǎn)中，各種形狀的輪轂被廣泛的應(yīng)用在各種汽車上，但鑄造工藝均為粘土砂鑄造，該工藝在制備的過(guò)程中存在以下缺陷:1.由于粘土砂工藝中鐵水冷卻慢導(dǎo)致鑄件內(nèi)部產(chǎn)生的縮松、縮孔，所鑄的鑄件質(zhì)量不穩(wěn)定。2.鑄件冷卻速度慢，內(nèi)部組織不致密，球化級(jí)別低(3級(jí))，材質(zhì)不穩(wěn)定，鑄件外觀粗糙。3.鑄件加工余量大，不僅浪費(fèi)材料，而且增加了機(jī)加工成本，生產(chǎn)工序復(fù)雜，工人勞動(dòng)強(qiáng)度大，生產(chǎn)效率低，廢品率高，提高了企業(yè)的生產(chǎn)成本。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是克服上述不足，提供一種重型卡車輪轂的鑄造方法，該鑄造方法采用鐵型覆砂工藝，消除了輪轂內(nèi)部的縮松、縮孔缺陷，有效提高了鑄件的外觀和內(nèi)在質(zhì)量，降低鑄件報(bào)廢率。
[0005]本發(fā)明的技術(shù)方案:一種重型卡車輪轂的鑄造方法，所述鑄造方法采用鐵型覆砂工藝進(jìn)行鑄造，具體包括如下步驟:
(O設(shè)計(jì)一套與重型卡車輪轂形狀完全一致的模型作為母模；
(2)設(shè)計(jì)制作一套與重型卡車輪轂空腔一致的芯盒；
(3)制作與所述母模相關(guān)聯(lián)的鐵模外型，鐵模外型與母模配套時(shí)間隙為5?7_;
(4)把步驟(2)的芯盒固定在制芯機(jī)上，加熱至170?200°C，并且合模，射砂板到位夾緊，然后射砂，固化3?5分鐘，取出砂芯并打磨劈縫；
(5)把母模固定在射砂機(jī)上，加熱至230?270°C，并且合上鐵模外型，射砂板到位夾緊，然后射砂，固化25秒；
(6)把覆膜砂通過(guò)射砂機(jī)射砂孔射至預(yù)先設(shè)計(jì)好的鐵模外型上，使覆膜砂充滿至模型和鐵模外型之間的空腔，30秒后起模，自然冷卻25?30s后，依次得到上、下覆砂的鐵模外型型腔，把砂芯下到相應(yīng)位置，即可合箱澆注；
(7)將以生鐵和廢鋼為主的原材料配比后放入熔煉爐內(nèi)加熱，熔煉出鐵溫度為1530°C;
(8)采用沖入法對(duì)鐵水進(jìn)行球化處理；
(9)合箱夾緊固定后澆注處理后的鐵水，澆注時(shí)間為8分鐘，澆注溫度控制在1330?1430°C，即得到所需的球墨鑄鐵輪轂毛坯零件，保溫12分鐘后開箱取出鑄件。
[0006]進(jìn)一步地，步驟(I)所述的母模是設(shè)計(jì)一套與重型卡車輪轂形狀完全一致的輪轂工裝模具、芯盒、澆注系統(tǒng)、加熱型板和底座。
[0007]進(jìn)一步地，所述生鐵與廢鋼的比例為:生鐵88%，廢鋼12%。
[0008]進(jìn)一步地，步驟(8 )所述的球化處理是在在球化包里加入球化劑0.9%，硅鐵7%，采用沖入法將鐵水倒入球化包而得到的鐵水。
[0009]進(jìn)一步地，步驟(9)所述的球墨鑄鐵輪轂毛坯零件的各組分及含量的百分比為:C:3.75 ?3.88%，S1: 1.95 ?2.2%，S 彡 0.02%，P:彡 0.035%，Mn:彡 0.015%，其余為
Fe0
[0010]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下有益效果:1、本發(fā)明采用鐵型覆砂工藝得到完整的輪轂形狀的型腔，直接鑄出輪轂零件，鑄件重量比傳統(tǒng)方法鑄出的鑄件減輕10%，有效提高了鑄件的外觀和內(nèi)在質(zhì)量，消除了輪轂內(nèi)部縮松、縮孔的缺陷，鑄造的輪轂質(zhì)量穩(wěn)定，內(nèi)部組織致密，球化級(jí)別I?2級(jí)，石墨大小6?8級(jí)，鑄件粗糙度可達(dá)到Ra25 μ m。2、鑄件加工余量可降到2.5_，不但節(jié)約鑄件材料，而且降低了機(jī)加工成本，降低了因機(jī)加工不合格而造成的鑄件報(bào)廢率。3、生產(chǎn)工藝穩(wěn)定，生產(chǎn)簡(jiǎn)練，有效降低了工人勞動(dòng)強(qiáng)度，同樣人員，鐵型覆砂生產(chǎn)效率是粘土砂的3倍，提高了生產(chǎn)效率，且節(jié)約了大量時(shí)間和人力、設(shè)備等成本，可降低企業(yè)生產(chǎn)成本20%。4、鑄件所用樹脂砂量少，而且可回收，降低了企業(yè)的生產(chǎn)成本，提高了企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益，該鑄造方法適用于大多數(shù)鑄造企業(yè)使用，具有廣闊的市場(chǎng)前景。
【附圖說(shuō)明】
[0011]圖1是本發(fā)明中鐵模外型的俯視圖；
圖2是本發(fā)明中上型板的俯視圖；
圖3是本發(fā)明中下型板的俯視圖；
圖4是本發(fā)明中芯盒的主視圖；
圖5是本發(fā)明中芯盒的左視圖；
圖6是本發(fā)明中芯盒的俯視圖；
圖7是本發(fā)明中輪轂上模的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖8是圖7沿縱向中心線的剖視圖；
圖9是本發(fā)明中輪轂下模的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖10是圖9沿縱向中心線的剖視圖。
[0012]圖中:1_輪轂上模，2-輪轂下模，3-上型板，4-下型板，5-鐵模外型，6-砂箱，7-澆注孔，8-芯盒。
【具體實(shí)施方式】
[0013]下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作一步的說(shuō)明，以使本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠更好地理解。
[0014]實(shí)施例1
一種重型卡車輪轂的鑄造方法，所述鑄造方法采用鐵型覆砂工藝進(jìn)行鑄造，具體包括如下步驟:(1)設(shè)計(jì)一套與重型卡車輪轂形狀完全一致的模型作為母模，所述的母模是設(shè)計(jì)一套與重型卡車輪轂形狀完全一致的輪轂工裝模具、芯盒、澆注系統(tǒng)、加熱型板和底座，如圖2、圖3、圖7?圖10所示，在上型板3上設(shè)有輪轂上模1，所述輪轂上模I上開設(shè)有輪轂外部結(jié)構(gòu)的型腔；在下型板4上設(shè)有輪轂下模2，所述輪轂下模2上開設(shè)有輪轂內(nèi)部結(jié)構(gòu)的型腔，所述輪轂上模I設(shè)在輪轂下模2的上方；(2)設(shè)計(jì)制作一套與重型卡車輪轂空腔一致的芯盒8，如圖4?圖6所示；(3)制作與所述母模相關(guān)聯(lián)的鐵模外型，如圖1所示，鐵模外型與母模配套時(shí)間隙為7mm ; (4)把步驟(2)的芯盒固定在制芯機(jī)上，加熱至200°C，并且合模，射砂板到位夾緊，然后射砂，固化5分鐘，取出砂芯并打磨劈縫；(5)把母模固定在射砂機(jī)上，加熱至270°C，并且合上鐵模外型，射砂板到位夾緊，然后射砂，固化25秒；(6)把覆膜砂通過(guò)射砂機(jī)射砂孔射至預(yù)先設(shè)計(jì)好的鐵模外型上，使覆膜砂充滿至模型和鐵模外型之間的空腔，30秒后起模，自然冷卻30s后，依次得到上、下覆砂的鐵模外型型腔，把砂芯下到相應(yīng)位置，即可合箱澆注，所述下型板4設(shè)在砂箱6內(nèi)，砂廂6上設(shè)有澆注孔7，所述澆注孔7連通輪轂澆注型腔；(7)將生鐵88%，廢鋼12%放入熔煉爐內(nèi)加熱，熔煉出鐵溫度為1530°C;(8)在在球化包里加入球化劑0.9%，硅鐵7%，采用沖入法對(duì)鐵水進(jìn)行球化處理；(9)合箱夾緊固定后澆注處理后的鐵水，澆注時(shí)間為8分鐘，澆注溫度控制在1430°C，即得到所需的C3.8% ,Si 2% , S0.02% , P0.035%，Mn0.015%，其余為Fe。球墨鑄鐵輪轂毛坯零件，保溫12分鐘后開箱取出鑄件。
[0015]鑄造的球墨鑄鐵輪轂零件經(jīng)清理打磨后，各項(xiàng)性能指標(biāo)均能滿足圖紙要求，無(wú)需熱處理及鉆孔等加工處理，經(jīng)檢測(cè)，鑄件的球化級(jí)別為2級(jí)，石墨大小8級(jí)，硬度HB=227，抗拉強(qiáng)度6b=540MPa，延伸率δ =18%，_20°C低溫沖擊值A(chǔ)K=18 J/m2，鑄件粗糙度可達(dá)到Ra25 μmD
[0016]實(shí)施例2
一種重型卡車輪轂的鑄造方法，所述鑄造方法采用鐵型覆砂工藝進(jìn)行鑄造，具體包括如下步驟:(1)設(shè)計(jì)一套與重型卡車輪轂形狀完全一致的模型作為母模，所述的母模是設(shè)計(jì)一套與重型卡車輪轂形狀完全一致的輪轂工裝模具、芯盒、澆注系統(tǒng)、加熱型板