技术领域
[0001] 本
发明属于机械铸造生产工艺领域,特别涉及一种行星架铸造方法。
背景技术
[0002] 球墨
铸铁行星架是行星
齿轮传动装置的主要构件之一,材质要求为QT600-3、QT500-7或QT450-10。球墨
铸铁由于糊状
凝固特征,容易产生
缩孔、缩松、渣孔等
缺陷,
湿型砂铸造容易产生砂眼气孔等缺陷。
[0003] 球铁行星架传统生产工艺为干型、铁模覆砂方式,但生产效率低下严重制约了铸件的大批量生产;批量生产方式为湿型砂有箱
水平造型线工艺,在热节部位安放冷铁是常采取的解决缩孔、缩松缺陷的工艺措施之一,但对铸件的多处孤立热节安放冷铁很不方便,并且成型冷铁的制作和回收都非常麻烦,这样就给大批量生产造成了一定困难;并且存在有箱水平造型线生产工艺还存在工艺出品率低、成本高等一系列问题。
发明内容
[0004] 本发明的目的是克服
现有技术不足,提供一种行星架铸造方法,工艺简单实用、成本低、生产效率大大提高,能满足大批量生产需求。
[0005] 为实现上述目的,本发明采用的技术方案如下:
[0006] 一种行星架铸造方法主要包括造型工序、熔炼工序、球化工序、孕育工序、浇注工序、正火工序、去应
力退火工序;
[0007] 1)造型工序,所述造型工序采用湿型砂垂直线无箱造型,所述湿型砂垂直线无箱造型采用造型模板为整
体模板,
挤压造型模
底板的材料选用
灰铸铁;
[0008] 型砂性能要求:湿压强度0.14-0.19MPa,抗剪强度0.035-0.05MPa,紧实率34-42%,含水率3.4-4.2%,有效
膨润土9-10%,挥发分2.5-3.0%,灼烧减量3.0-5.0%,含泥量12.5-15.5%,颗粒细度指数56-64(AFS),砂型厚度大于235mm,砂型硬度85-90,以C型硬度计,射砂压力0.3-0.35MPa,动作油压6.5-7.0MPa;
[0009] 2)熔炼工序,所述熔炼工序,装料至电炉内,启动炉内冷料,用300-500千瓦小功率,使
生料逐渐变红至明亮,保温后进行正常
熔化;铁液
温度升至1430-1450℃,取样分析C、Si、Mn、Cr、Ni主要元素含量,加入
合金融化完成后,用集渣器聚渣;
[0010] 3)球化工序,所述球化工序,根据铁液成分、铸件行星架壁厚、球
化成分以及球化过程中的吸收率添加球化剂,球化剂重量比1.0%-2.0%,球化剂粒度6-25mm,外表包上
硅铁和铁屑,延迟球化反应时间;
[0011] 4)孕育工序,所述孕育工序,根据对行星架铸件的力学性能要求添加孕育剂,孕育剂重量比2.0%-3.0%,孕育剂粒度3-10mm,外表包上硅铁和铁屑,孕育剂保持干燥、干净;
[0012] 5)浇注工序,所述浇注工序,引流要稳、准,之后加大流量快速充型,铁水液面超过上层铸件的最高
位置,开始逐渐收流,直到将
浇口杯充满为止;
[0013] 6)正火工序,所述正火工序,把铸件装入冷电炉中,装炉时应把铸件平放在台车上,使其在炉温升高时不致发生
变形;如果需要堆放,则要求压在铸件的上面的重量尽可能均匀分布;装炉后,以50-100℃/h升温速度缓慢加热至正火温度,进行保温,使残留
应力通过塑性变形而消除;
[0014] 7)去应力退火工序,所述去应力退火工序,铸件在室温或低温放入电炉,以50-100℃/h的升温速度缓慢加热至去应力退火温度,保温2-8h后,随炉缓冷150-200℃出来空冷;如此可以提高铸件的
抗拉强度、
屈服强度和硬度,使行星架达到力学性能要求;
[0015] 优选的,所述造型工序中,挤压造型模底板设有浇口杯,浇口杯下部设有陶瓷过滤网,所述陶瓷过滤网上设有直孔,孔径2.0-2.5mm×2.0-2.5mm;陶瓷过滤网下部设有直浇道,直浇道下部设有侧浇道,侧浇道末端设有潜入式浇口;所述垂直线无箱造型共用一浇口杯、直浇道,侧浇道左右各一个,直浇道与侧浇道夹
角20-40°方向通过潜入式浇口注入铁水;潜入式浇口采用与直浇道、侧浇道分开制造的形式,浇口杯、直浇道及侧浇道采用灰铸铁,潜入式浇口采用铸
铝合金;潜入式浇口末端连接行星架模腔,所述行星架模腔顶部设有排气片;所述排气片采用薄
钢板或薄铝板制成,排气片远离铸件一端的厚度为3-5mm,与铸件接近的一端,与模底板成30度的斜坡,最薄处为1mm;挤压造型模底板设有安全柱,安全柱安装在挤压造型模底板平面上,当发生上述情况时,前、后模板的安全柱互相撞击,从而保护了模板;挤压造型模底板设有
定位套,防止正
压板和
反压板错位,将
铸造模具模板进行清理安装复原。
[0016] 本发明的有益效果:本发明工艺简单实用、成本低、生产效率大大提高,大大降低了铸造生产行星架的难度,能满足大批量生产需求;湿型砂垂直线无箱造型,劳动条件好,噪音小,扬尘点比较少。
附图说明
[0017] 附图1是本发明一种行星架铸造方法工艺流程示意图;
[0018] 附图2是本发明一种行星架铸造方法模具结构示意图;
[0019] 图中10-造型工序,11-挤压造型模底板,20-熔炼工序,30-球化工序,40-孕育工序,50-浇注工序,60-正火工序,70-去应力退火工序,101-浇口杯,102-陶瓷过滤网,103-直浇道,104-侧浇道,105-潜入式浇口,106-行星架模腔,107-排气片,108-安全柱,
109-定位套,201-电炉,202-集渣器,301-球化剂,401-孕育剂,601-台车。
具体实施方式
[0020] 为方便本领域人士的理解,下面结合附图1-2,对本发明的技术方案进一步具体说明。
[0021] 一种行星架铸造方法,铸造过程如下:一种行星架铸造方法主要包括造型工序10、熔炼工序20、球化工序30、孕育工序40、浇注工序50、正火工序60、去应力退火工序70;
所述造型工序10采用湿型砂垂直线无箱造型,开设有浇口杯101、陶瓷过滤网102、直浇道
103、侧浇道104、潜入式浇口105、行星架模腔106,行星架模腔106设有排气片107、安全柱
108、定位套109,造型完成;熔炼铁液,启动电炉将生料熔化,调整铁液的化学成分,用集渣器202聚渣;根据铁液成分、铸件行星架壁厚、球化成分以及球化过程中的吸收率添加球化剂301;根据对行星架铸件的力学性能要求添加孕育剂401;开始浇注,引流要稳、准,之后加大流量快速充型,铁水液面超过上层铸件的最高位置,开始逐渐收流,直到将浇口杯充满为止;把铸件装入冷电炉201中,如果必须装入热电炉201中,则装炉温度应在200℃以下,升温速度选用50-100℃/h,温度达到规范要求后进行保温,使残留应力通过塑性变形而消除;铸件在室温或低温放入电炉201,以50-100℃/h的速度缓慢加热至去应力退火温度,保温2-8h后,随炉缓冷150-200℃出来空冷,提高铸件的抗拉强度、屈服强度和硬度,使行星架达到力学性能要求。
[0022] 本发明一种行星架铸造方法,实施方式1:
[0023] 1)造型工序10,所述造型工序10采用湿型砂垂直线无箱造型,所述湿型砂垂直线无箱造型采用造型模板为整体模板,挤压造型模底板11的材料选用灰铸铁;
[0024] 型砂性能要求:湿压强度0.14-0.19MPa,抗剪强度0.035-0.05MPa,紧实率34-42%,含水率3.4-4.2%,有效膨润土9-10%,挥发分2.5-3.0%,灼烧减量3.0-5.0%,含泥量12.5-15.5%,颗粒细度指数56-64(AFS),砂型厚度大于235mm,砂型硬度85-90,以C型硬度计,射砂压力0.3-0.35MPa,动作油压6.5-7.0MPa;
[0025] 2)熔炼工序20,所述熔炼工序20,用750kg中频感应电炉熔炼,装料至电炉201内,启动电炉201内冷料,用300-500千瓦小功率,使生料逐渐变红至明亮,保温后进行正常熔化;铁液温度升至1430-1450℃,取样分析C、Si、Mn、Cr、Ni主要元素含量,加入合金融化完成后,用集渣器202聚渣;
[0026] 3)球化工序30,所述球化工序30,根据铁液成分、铸件行星架壁厚、球化成分以及球化过程中的吸收率添加球化剂301,重量为7.5-12kg,重量比为1.0%-1.6%,孕育剂粒度6-15mm,外表包上硅铁和铁屑,延迟球化反应时间;
[0027] 4)孕育工序40,所述孕育工序40,根据对行星架铸件的力学性能要求添加孕育剂401,重量为15-18kg,重量比为2.0%-2.4%,孕育剂粒度3-5mm,外表包上硅铁和铁屑,孕育剂401保持干燥、干净;
[0028] 5)浇注工序50,述浇注工序50,引流要稳、准,之后加大流量快速充型,铁水液面超过上层铸件的最高位置,开始逐渐收流,直到将浇口杯充满为止;
[0029] 6)正火工序60,所述正火工序60,把铸件装入冷电炉201中,装炉时应把铸件平放在台车601上,使其在炉温升高时不致发生变形;如果需要堆放,则要求压在铸件的上面的重量尽可能均匀分布;装炉后,以50-100℃/h升温速度缓慢加热至正火温度,进行保温使残留应力通过塑性变形而消除;
[0030] 7)去应力退火工序70,所述去应力退火工序70,铸件在室温或低温放入电炉201,以50-100℃/h的升温速度缓慢加热至去应力退火温度,保温2-8h后,随炉缓冷150-200℃出来空冷;如此可以提高铸件的抗拉强度、屈服强度和硬度,使行星架达到力学性能要求。
[0031] 本发明一种行星架铸造方法,实施方式2:
[0032] 1)造型工序10,所述造型工序10采用湿型砂垂直线无箱造型,所述湿型砂垂直线无箱造型采用造型模板为整体模板,挤压造型模底板11的材料选用灰铸铁;
[0033] 型砂性能要求:湿压强度0.14-0.19MPa,抗剪强度0.035-0.05MPa,紧实率34-42%,含水率3.4-4.2%,有效膨润土9-10%,挥发分2.5-3.0%,灼烧减量3.0-5.0%,含泥量12.5-15.5%,颗粒细度指数56-64(AFS),砂型厚度大于235mm,砂型硬度85-90,以C型硬度计,射砂压力0.3-0.35MPa,动作油压6.5-7.0MPa;
[0034] 2)熔炼工序20,所述熔炼工序20,用750kg中频感应电炉熔炼,装料至电炉201内,启动电炉201内冷料,用300-500千瓦小功率,使生料逐渐变红至明亮,保温后进行正常熔化;铁液温度升至1430-1450℃,取样分析C、Si、Mn、Cr、Ni主要元素含量,加入合金融化完成后,用集渣器202聚渣;
[0035] 3)球化工序30,所述球化工序30,根据铁液成分、铸件行星架壁厚、球化成分以及球化过程中的吸收率添加球化剂301,重量为12-15kg,重量比为1.6%-2.0%,孕育剂粒度15-25mm,外表包上硅铁和铁屑,延迟球化反应时间;
[0036] 4)孕育工序40,所述孕育工序40,根据对行星架铸件的力学性能要求添加孕育剂401,重量比18-22.5kg,重量比为2.4%-3.0%,孕育剂粒度5-10mm,外表包上硅铁和铁屑,孕育剂401保持干燥、干净;
[0037] 5)浇注工序50,述浇注工序50,引流要稳、准,之后加大流量快速充型,铁水液面超过上层铸件的最高位置,开始逐渐收流,直到将浇口杯充满为止;
[0038] 6)正火工序60,所述正火工序60,把铸件装入冷电炉201中,装炉时应把铸件平放在台车601上,使其在炉温升高时不致发生变形;如果需要堆放,则要求压在铸件的上面的重量尽可能均匀分布;装炉后,以50-100℃/h升温速度缓慢加热至正火温度,进行保温,使残留应力通过塑性变形而消除;
[0039] 7)去应力退火工序70,所述去应力退火工序70,铸件在室温或低温放入电炉201,以50-100℃/h的升温速度缓慢加热至去应力退火温度,保温2-8h后,随炉缓冷150-200℃出来空冷;如此可以提高铸件的抗拉强度、屈服强度和硬度,使行星架达到力学性能要求。
[0040] 以上内容仅仅是对本发明的结构所作的举例和说明,所属
本技术领域的技术人员对所描述的具体
实施例做各种各样的
修改或补充或采用类似的方式替代,只要不偏离发明的结构或者超越本
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