[发明专利]一种铁型覆砂铸造乘用车差速壳的生产方法

说明书

技术领域

本发明属生产乘用车差速壳的铸造工艺领域，特别是一种铁型覆砂铸造乘用车差速壳的生产方法。

背景技术

铁型覆砂铸造是在金属型(又称铁型)内腔周围覆上一层薄薄的型砂(又称覆膜砂)的一种铸造工艺方法。它是金属型铸造和壳型铸造两种方法的结合。获得的铸件具有尺寸精度高、机械性能好、节约人工、材料和设备、生产成本低等优点。

在国外，德国、前苏联等国早已于60年代前后开始把铁型覆砂铸造应用于生产，主要用于生产球铁曲轴、刹车毂、刹车盘、缸套、炸弹壳、坦克履带和电机底座等30余种铸件。

在国内，铁型覆砂铸造工艺的应用研究绝大部分都使用于曲轴或者球墨铸铁的生产。近几年来，在全国已有近百家企业也应用了铁型覆砂铸造工艺，生产的零件除球铁曲轴外，还有汽车的凸轮轴、平衡轴、耐压阀体、缸套，耐磨齿盘等30余种铸件，而运用该铁型铸造工艺技术来生产乘用车差速壳还是空白。

在我国乃至国际上的乘用车差速壳生产厂家，都是采用高压铸造或者静压铸造方法生产乘用车差速壳，该工艺在较大汽车发动机生产厂已普遍使用，虽然质量上相对来说还比较稳定，但还是属于砂型铸造，在造型时还是需要煤粉，用砂量很大，生产环境还未得到完全改善；同时也存在着砂处理工部等一整套设备、材料仓库、型砂输送、除尘等设备，工作环境比较差，不利于铸造生产环保，而且设备投资大，成本高，所占用的面积也大。产品在灰铸铁浇注并经热处理退火后，本体抗拉强度绝大多数达到或接近所要求牌号，但现今在汽车行业激烈竞争下，各汽车厂家生产的汽缸体要求越来越高，多种性能指标要求达到或超过国家标准，例如要求解决三漏现象即属此类问题。由于使用常规的砂型铸造无法根本解决铸铁本身的组织缩松而渗漏的问题，必须另找出路。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种铁型覆砂铸造乘用车差速壳的生产方法，解决球墨铸铁乘用车差速壳常见的组织疏松、表面质量差、整体机械性能得不到保证的问题。

本发明以如下技术方案解决上述技术问题：

一种铁型覆砂铸造乘用车差速壳的生产方法，工艺步骤如下：

(1)造型

外砂箱采用铁型，覆膜砂为树脂砂，铁型的内腔按乘用车差速壳的形状随型制出，随型覆砂层厚度为10mm-30mm；浇注系统有浇口杯、直浇口、横浇口和滤网，采用封闭式浇口；上半模的最高处射孔、四周围坭芯头部位都装有气孔针，且不穿出箱面；在铁型的分型面上均匀分布设有排气槽；外模的上下模底板中间分别设有加热装置，模具温度和铁型温度均控制在180-240℃，温度达到要求后进行射砂；

(2)砂芯

乘用车差速壳的砂芯采用热心盒工艺，采用相变覆膜砂，一次6个，局部位置需要上醇基郜英粉涂料并点燃烘烤；

(3)装芯

采用人工装芯或用固定式装芯工位夹具或机器人装芯；

(4)合箱

合箱前使用封箱条分别压住芯头、芯头出气孔和坭芯直浇道，在坭芯头的浇注系统位置装上过滤网，并推至合箱机处，在砂箱四角放有垫片；上半模型吹静散砂后合箱；推进浇注滚道，扣上箱扣；浇口杯采用直冲漏斗浇口杯，安装到铁型时要使用封箱条；

(5)浇注

采用QT450-10牌号铁水浇注，铁水化学成分质量比为：C：3.7％～3.8％，Si：1.6％～1.9％，Mn：0.3％～0.4％，Cu：0.2％-0.5％；

浇注温度控制在1420-1440℃之间，浇注时间按12件/型为9.5-10.5s；

(6)开箱

浇注后20分钟开箱扣；铸件凝固时间25分钟，然后落箱、自由冷却。

浇注系统的铁水流道是由浇口杯到直浇口到横浇口，再由横浇口通过滤网后均衡分到6个内浇口再到铸件。

浇注系统各浇口总截面之比为：∑直︰∑横︰∑内＝1︰(0.75-0.78)︰(0.68-0.72)；∑分直︰∑直＝1︰(0.9-0.95)；滤网采用机体专用的直孔陶瓷滤网。

上半模最高处射孔以及坭芯头安装的气孔针外径均为Φ6mm。

射砂气压为0.35-0.40Mpa，固化时间为60-120s。

合箱时四角放的垫片厚为0.4-0.6mm。

合箱的扣箱力为70-75N.M。

本发明的显著优点在于：