[发明专利]一种变速器壳体的熔模铸造工艺

说明书

技术领域

本发明属于机械加工技术领域，具体涉及一种变速器壳体的熔模铸造工艺。

背景技术

熔模铸造，又名脱蜡铸造或失蜡铸造，其工艺特点为可以生产出精密复杂、接近于产品最后形状，可不加工或很少加工就可直接使用的金属零件或精美工艺品，是一种近、净、形的金属液态成形工艺；由于其优良的加工特性，被广泛应用于精密制造领域，如发动机叶片、喷嘴、叶轮等部件，所加工部件精密度高，表面光滑，复制加工性能好；熔模铸造方法其缺点为生产工艺复杂、耗能大，生长成本高，生产周期长。虽然，熔铸铸造具有其自身优点，由于其加工工艺复杂，影响因素多，加工中也存在自身的缺陷，蜡模中杂质、蜡质浇灌速度快以及其膨胀性等，均会导致铸造部件精度和外观存在缺陷，生产部件出现不合格，造成成本和资源浪费；耐火层涂层薄、硬度不达标，会造成部件浇注时形变机率加大，此外，耐火层收缩率过大、煅烧工艺粗犷、升温和降温速度设置不合理等，均会导致型壳模具出现开裂、气孔、加工部件表面出现粗糙、缺失、钢珠等缺陷，甚至会引起加工部件内部存在缺陷损伤。

发明内容

本发明针对现有的问题：铸造特点，熔模铸造具有精密度高，表面光滑，复制加工性能好；但是，生产工艺复杂、耗能大，生长成本高，生产周期长。加工工艺缺陷，加工影响因素多，蜡模中杂质、蜡质浇灌速度快以及其膨胀性等，均会导致铸造部件精度和外观存在缺陷；耐火层涂层薄、硬度不达标，会造成部件浇注时形变机率加大；耐火层收缩率过大、煅烧工艺粗犷、升温和降温速度设置不合理等，均会导致型壳模具出现开裂、气孔、加工部件表面出现粗糙、缺失、钢珠等缺陷，甚至会引起加工部件内部存在缺陷损伤。为解决上述问题，本发明提供了一种变速器壳体的熔模铸造工艺。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种变速器壳体的熔模铸造工艺，包括以下方面：

（1）浇蜡：先将模具浸入无水乙醇中进行清洗处理，可清除模具中颗粒、粉尘等杂质，提高蜡质的填充性和表面光滑度，把混合蜡料加热进行均质化处理，在170-180kPa压强下向模具进行浇蜡，然后在75-80℃、压强0.2-0.3MPa条件下处理35-40min，同时进行超声波振荡15-20min，再在50-54℃、压强0.4-0.5MPa条件下处理1-2h，同时进行超声波振荡25-30min，高温可促进蜡质中气泡析出，再通过降温加压方式，蜡质缓慢凝结，高压提高凝结后蜡质在模具内的填充度，提高凝固后蜡质结构致密性，冷却后制得蜡模；

（2）型壳制作：向蜡模涂层1-2mm厚内层模料，内层涂层配制成分中白云石粉、氮化硅、碳化硅等成分，可使内部涂层煅烧后形成耐高温、结构致密、收缩率小、韧性好的模具内层，涂刷4次可有效降低型模浇注后出现形变机率，保持烘干湿度为55%-60%，在34-38℃温度下烘制12-15min，反复涂层内层模料4次，再涂层1-2mm后外层模料，成分中加入石英粉，并提高氧化铝和二氧化钛的含量，可在外层形成耐火性高、导热性能好、硬度强的外层涂层结构，降低高温形变和受热不均部件内部结构不紧密现象，烘干后反复涂层2次，并在温度34-38℃、湿度63%-67%条件下烘干1-2h，制得烘干型壳；

（3） 脱蜡：将烘干型壳在76-80℃温度下脱蜡，然后向脱蜡后型壳内加入汽油清洗10-15min，经烘干后制得脱蜡型壳；

（4）焙烧：将脱蜡型壳先在450-500℃焙烧20-30min，再在800-850℃下焙烧2-3h，其中温度上升速度为8℃/min，温度下降速度为5℃/min，制得浇铸模具；防止高温状态下温度上升或下降过快，导致模具受热不均产生裂痕、形变，并且焙烧后模具结构致密性差和光滑度低；

（5）浇铸：将铁水向浇铸模具中浇注，并在900-930℃下处理40-45min，在真空条件下冷却后制得变速器壳体；

（6）打磨检验：对精铸后变速器壳体进行打磨，检验规格精度和内部损伤。

步骤（1）所述的清洗处理，其温度为53-58℃，时间30-35min。

步骤（1）所述的混合蜡料，其中石蜡：树脂基蜡料：硬脂酸质量配比为7:2:0.3。

步骤（1）所述的均质化处理，其温度为67-70℃，时间为40-50min。

步骤（2）所述的内层模料，其配制方法为：