[发明专利]基于V法铸造球铁大型装载机后座的成型工艺

说明书

技术领域

本发明属于V法铸造的工艺技术领域，特别是涉及基于V法铸造球铁大型装载机后座的成型工艺。

背景技术

装载机后座，作为装载机的重要结构件，同时兼具工程机械上必须的配重功能，又称装载机配重。大型装载机在野外作业，作业环境恶劣，对后座零件的强度及性能要求很高，一般采用球铁材质，要求尺寸准确、重量偏差小，对铸件的机械力学性能和成分组织也都有严格的质量控制要求。

大型装载机后座呈薄壁弧形结构，且存在充型截面突变，又是球铁材质 QT400—18，常用的铸造成型方法有树脂砂造型、烘模砂(或水玻璃砂)造型、潮模砂造型等，不仅生产成本高，在铸造生产过程中，还常产生翘曲变形、尺寸偏差及缩孔气孔等缺陷。

V法铸造，根据其工艺特征，与传统砂型铸造相比突出的优点是：铸型紧实度高、硬度均匀、型面光洁、轮廓清晰，铸件尺寸精度高、光洁度好，工序简便，生产成本低，模具寿命长，铸件成品率高，在技术质量和效益方面有显著的竞争优势，其应用也日趋广泛。然而，鉴于其工艺原理和铸型成型方法与传统铸造有很大区别,工艺适应性也有所局限。

V法铸造的铸型在浇注金属液时，随着EVA薄膜的气化和密封涂层受到破坏，铸型内的实际负压度不可避免会有很大变化而不稳定，使铸型的强度和刚性波动变化。

对于薄壁弧形结构的大型装载机后座的V法铸造，在凝固冷却期间，不稳定的铸型强度和刚性，增加了铸件产生翘曲变形的趋势，同时，尺寸精度也难保证。

V法铸造的铸件易出现气孔缺陷，这与其铸型特性有关。V法铸造的型腔因被塑料薄膜包裹密封，基本上是不透气的，在浇注中，型腔薄膜局部被金属液烧损，但金属液却成为密封体，型腔仍然是密封的，型腔内的气体受热急剧膨胀，加之型腔中可燃物燃烧产生的气体，不能从型腔顺利排出，而滞留在铸件内形成的气孔，我们称之为腔滞气孔。

对于薄壁弧形结构的大型装载机后座的V法铸造，由于型腔内存在大面积独立封闭的狭窄空间，气体排出困难，铸件更容易产生气孔缺陷。

发明内容

本发明的目的在于提供基于V法铸造球铁大型装载机后座的成型工艺，通过采用V法铸造、铸型的冷却原理和温度场分布，及V法铸造铸件的凝固特性，确定铸件的组织和成分、原辅材料；采用盖包球化处理和自动化随流孕育技术；保证铸件的各项技术指标达到产品标准要求。

本发明是通过以下技术方案实现的：

本发明为基于V法铸造球铁大型装载机后座的成型工艺，包括铸造工艺和模型制造；所述铸造工艺包括铸型成型方法、浇注系统、冒口及排气系统、材质配比及铁水处理、制芯工艺，具体如下过程：

SS01铸型成型方法：采用V法造型，铸件外表面向下，高度方向上下箱各一半，铸件两侧采用堆砂工艺成型，使得分型面在侧面和圆角R的切点处；

SS02浇注系统：采取半封闭式浇注系统，F直：F横：F内＝1：1.8：1.4；

SS03冒口及排气系统：在铸件的两端厚大热节处各设置一个倒瓶式明冒口，外观结构尺寸φ260*380；瓶口φ80，在浇注过程中，同时设置六个当量直径50和一个直径60的出气冒口；

SS04制芯工艺：采用树脂自硬砂制芯；

SS05材质配比及铁水处理

A、砂箱结构设计

增加箱带密度，将箱带做成中空，与砂箱侧抽气室连通，箱带上设抽气滤网，箱带高度按模型形状留出150～200mm随形做出；

B、熔炼

根据铸件的重量确定熔炼铁水量，包括75～85％球生铁和15～25％废钢，其中

球生铁化学成分：Mn 0.2～0.3％，P≤0.06％，S≤0.02％，C 3.6～3.7％， Si2.6～3.0％；

废钢化学成分：

C、炉前处理

浇包预热，首先将8T包和3T球化包分别出水预热，用3T浇包，分三次进行球化，倒入8T包进行浇注；

铁水要提高出炉温度控制在1480-1490℃，球化剂类型3-8，加入量为 16KG/T，加入量控制在上线，每吨铁水孕育时加75硅铁8KG/T；

浇注时，加入0.1％的福士科Incoude900作为随流孕育剂进行二次孕育；

球化后，每包铁水按2.6T进行处理，3-8稀土、75硅铁加入后用铁板压实；

D、造型

砂箱加砂震实时间在2.0～3.0的范围，保温保压时间在18～48h；

E、浇注

浇注温度：1353℃起运，浇注时长在4.2～5.3min的范围；