本發(fā)明涉及鑄造領(lǐng)域，具體地說是涉及一種采用澆注系統(tǒng)補(bǔ)縮疊箱鑄造環(huán)形薄壁鑄件的工藝方法。

背景技術(shù)：

隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，鑄造企業(yè)對鑄件的生產(chǎn)成本、生產(chǎn)效率和廢品率的控制要求越來越高，客戶對產(chǎn)品的質(zhì)量要求也越來越嚴(yán)格。傳統(tǒng)的環(huán)形薄壁類零件鑄造生產(chǎn)工藝都是使用大量冷鐵來減少鑄件的縮松，一般一箱一件平做，但是冷鐵的大量使用容易產(chǎn)生冷隔、氣孔、砂泥、冷鐵間隙縮松、冷鐵處材料硬度過高難加工等各種缺陷，生產(chǎn)效率低，廢品率高，并且經(jīng)常會需要熱處理，成本高，且容易變形；也有一些采用豎做一箱多件工藝，但是也很難有效解決縮松，一般也要大量使用冷鐵，還因為分型和起模斜度導(dǎo)致錯便和加工余量不均勻等缺陷。傳統(tǒng)工藝由于澆包移動時鐵水降溫，一包鐵水只能澆注2、3個鑄件，并且每件澆注溫度差異大，生產(chǎn)效率低，廢品率高。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種人工和材料成本低，可以根據(jù)需要調(diào)控一箱鑄件的數(shù)量，在一箱中一次生產(chǎn)多個環(huán)形薄壁類零件產(chǎn)品的鑄造工藝方法。

本發(fā)明的技術(shù)方案如下：

用澆注系統(tǒng)補(bǔ)縮疊箱軸承蓋的鑄造工藝方法,具體包括以下步驟:

1、一種澆注系統(tǒng)補(bǔ)縮疊箱鑄造環(huán)形薄壁鑄件的方法，其特征在于，包括如下步驟：

1)設(shè)計模具：按平面分型設(shè)計分型面和澆注系統(tǒng)；

2)制作模具：制作一個芯盒，具體為制作一個完整的鑄件模型安放在型板上，在鑄件模型外留出合理吃砂量做出芯盒外框，在鑄件模型內(nèi)圓等分布置多個同芯盒外框等高的補(bǔ)縮澆道，補(bǔ)縮澆道與鑄件模型連接，再做一個輻射式的橫澆道與多個補(bǔ)縮澆道連接，橫澆道可以拆卸；

3) 制作防縮松坭芯：用所述芯盒制作一個有橫澆道的泥芯；再拆除芯盒的橫澆道，根據(jù)需求量制作若干無橫澆道的泥芯,所有泥芯中心均做出貫穿的直澆道；

4）制作下型：在平板上放砂箱，在對應(yīng)直澆道的位置放置一塊耐火磚,在砂箱內(nèi)放呋喃樹脂砂制作下型；

5)配模:先在下型上放上有橫澆道的泥芯，然后對齊泥芯疊放若干無橫澆道的泥芯；在疊放好的泥芯外套砂箱，砂箱高度略高于泥芯總高，密封補(bǔ)縮澆道的上口，加高直澆道使其高于砂箱，用呋喃樹脂砂填充入砂箱壓緊實即為上型，在直澆道頂部安放澆杯，緊固后即可得到可澆注的型腔；

6) 熔煉:熔煉得到鐵水，鐵水按質(zhì)量百分?jǐn)?shù)包括CE4.4-4.7％、C3.0-3.9％、Si1.8-3.0％、Mn ≤0.2％、P≤0.3％、S≤0.03％、Mg0.02-0.065％、Ni0.1-0.2％、球化劑1.0％、孕育劑0.6％、隨流孕育劑0.1％、其余為Fe；

7) 澆注:鐵水出爐后,向型腔中澆注鐵水，保溫一定時間后開箱，得到鑄件坯料；

8) 成品：取出坯料，對鑄件坯料進(jìn)行清砂拋丸、去除澆口、披縫，打磨精修后得到鑄件成品；

9）檢測：通過UT檢測鑄件成品有無縮松缺陷顯示。

對上述技術(shù)方案的改進(jìn)：所述鐵水的出爐溫度為1480℃-1500℃，控制鐵水的澆注溫度為1320℃-1350℃，澆注后保溫時間為24 小時。

對上述技術(shù)方案的改進(jìn)：所述樹脂砂的樹脂加入量控制1.05%-1.2%，固化劑加入量30%-60%，型砂強(qiáng)度2.0MPa-2.4 MPa。

對上述技術(shù)方案的改進(jìn)：所述球化劑為Mg含量5.0%-6.0%，Re含量0.35%-0.65%，Si含量44.0%-48.0%；所用孕育劑均為Si含量72.0%-78%，Ba含量2.0%-3.0%，Ca含量1.0%-2.0%。

本發(fā)明的技術(shù)效果在于：

、模具制作簡單，只需要一個芯盒；

②、可以根據(jù)需要靈活調(diào)控一箱鑄件數(shù)量，一次生產(chǎn)多個鑄件；

③、砂型中鑄件分布緊湊，出品率高；

④、各泥芯澆注系統(tǒng)配合對鑄件進(jìn)行補(bǔ)縮，不需要使用冷鐵，節(jié)省成本同時消除了傳統(tǒng)工藝中使用冷鐵造成的冷隔、氣孔、砂泥、鑄件表面冷鐵痕跡、冷鐵間隙縮松、冷鐵處材料硬度過高難加工等各種缺陷；

⑤、一包鐵水一次性澆注一箱多個鑄件，溫度一致，易于控制，提高了生產(chǎn)效率和產(chǎn)品合格率；

⑥、鑄件外觀質(zhì)量好，能減少大量清理打磨工時；

⑦、由于不需要熱處理，節(jié)省成本和運轉(zhuǎn)周期，避免鑄件因熱處理變形；

⑧、與傳統(tǒng)工藝鑄件相比，明顯縮松缺陷減少，甚至無縮松缺陷。

通過設(shè)置均布的補(bǔ)縮澆注系統(tǒng)和多層疊放的泥芯，能夠?qū)崿F(xiàn)一箱鑄造多件軸承蓋，并且通過補(bǔ)縮澆注系統(tǒng)的補(bǔ)縮，能夠有效改善縮松缺陷，從而減少乘生產(chǎn)成本，效率高。該工藝方法操作簡便，成本低，效率高，市場前景廣闊，適用于絕大多數(shù)鑄造企業(yè)。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的工藝示意圖。

圖2為俯視圖。

圖中所示：

1-澆杯，2-直澆道，3-軸承蓋鑄件模型，4-橫澆道，5-補(bǔ)縮澆道，6-上型，7-下型，8-有橫澆道泥芯，9-無橫澆道泥芯，10-耐火磚。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的具體實施方式作進(jìn)一步的說明。

用澆注系統(tǒng)補(bǔ)縮疊箱軸承蓋的鑄造工藝方法,具體包括以下步驟：

本發(fā)明的操作過程，以鑄造軸承蓋類為例，具體的以一箱三件，直徑為1000mm軸承蓋來進(jìn)行鑄造，如圖1所示，補(bǔ)縮澆道5沿著鑄件圓周方向三等分均布，一般直徑1500mm以內(nèi)三個補(bǔ)縮澆道等分布置，而市場上廣泛使用的軸承蓋直徑為1500mm以內(nèi)，因此設(shè)置三個補(bǔ)縮澆道即可滿足有效補(bǔ)縮的目的，而對于特殊直徑的環(huán)形薄壁零件，鑄件直徑越大則相應(yīng)需要設(shè)置的補(bǔ)縮澆道數(shù)量也越多。

1)設(shè)計模具：按平面分型設(shè)計分型面和澆注系統(tǒng)；

2)制作模具：制作一個芯盒，具體為制作一個完整的軸承蓋鑄件模型3安放在型板上，在鑄件模型外留出合理吃砂量做出芯盒外框，在鑄件模型內(nèi)圓三等分布置同芯盒外框等高的補(bǔ)縮澆道5，補(bǔ)縮澆道5與軸承蓋鑄件模型3連接，再做一個三向輻射的橫澆道4連接每個補(bǔ)縮澆道5，橫澆道4可以拆卸；

3) 制作防縮松坭芯：用所述芯盒制作一個有橫澆道的泥芯8；再拆除芯盒的橫澆道4，制作無橫澆道的泥芯9，三個泥芯中心均做出貫穿的直澆道2；

4）制作下型：在平板上放砂箱，在對應(yīng)直澆道（2）的位置放置一塊耐火磚（10）,預(yù)防澆注時鐵水沖砂，然后在砂箱內(nèi)放呋喃樹脂砂制作下型（7）；

5)配模:先在下型7上放上有橫澆道的泥芯8，然后對齊泥芯疊放二個無橫澆道的泥芯9（此實施例中一箱制作三個鑄件，因此疊放兩個無橫澆道的泥芯9，而在需要做一箱五件薄壁環(huán)形鑄件時，需要疊放四個無橫澆道的泥芯，而當(dāng)一箱需要鑄造更多的鑄件時，相應(yīng)的增加無橫澆道的泥芯的個數(shù)即）；在疊放好的泥芯外套砂箱，砂箱高度略高于泥芯總高，密封三個補(bǔ)縮澆道5的上口，加高直澆道2使其高于砂箱，用呋喃樹脂砂填充入砂箱壓緊實即為上型6，在直澆道2頂部安放澆杯1，緊固后即可得到可澆注的型腔；

6) 熔煉:熔煉得到鐵水，鐵水按質(zhì)量百分?jǐn)?shù)包括CE4.4-4.7％、C3.0-3.9％、Si1.8-3.0％、Mn≤0.2％、P≤0.3％、S≤0.03％、Mg0.02-0.065％、Ni0.1-0.2％、球化劑1.0％、孕育劑0.6％、隨流孕育劑0.1％、其余為Fe；其中，球化劑具體為Mg含量5.0%-6.0%，Re含量0.35%-0.65%，Si含量44.0%-48.0%；所用孕育劑均為Si含量72.0%-78%，Ba含量2.0%-3.0%，Ca含量1.0%-2.0%。

7) 澆注:鐵水出爐，出爐溫度控制在1480℃-1500℃間，向型腔中澆注鐵水，控制鐵水的澆注溫度為1320℃-1350℃，澆注時間控制在20s -25s。（此處鐵水的澆注時間與一箱內(nèi)鑄件的實際數(shù)量有關(guān)，一箱內(nèi)鑄件數(shù)量越多，澆注時間越長），在澆注好后，保溫24小時后開箱，得到鑄件坯料；

在澆注過程中，鐵水從橫澆道流入最下層泥芯的補(bǔ)縮澆道，然后順著補(bǔ)縮澆道由下往上逐層平穩(wěn)充滿每個鑄件型腔。鐵水凝固過程中，補(bǔ)縮澆道5始終高于鑄件，這樣能夠提供有效補(bǔ)縮和排氣條件，等分排布的結(jié)構(gòu)能夠滿足每個補(bǔ)縮澆道5對鑄件的補(bǔ)縮距離，使得每個鑄件由相鄰補(bǔ)縮澆道中間位置向補(bǔ)縮澆道順序凝固，從而達(dá)到有效防止鑄件中出現(xiàn)縮孔、縮松等缺陷的效果。

8）成品:取出坯料，對鑄件坯料進(jìn)行清砂拋丸、去除澆口、披縫，打磨精修后得到鑄件成品；而實際上，通過此澆注系統(tǒng)制作的鑄件坯料表面質(zhì)量較好，因此，只需要對披縫和澆口殘根進(jìn)行打磨精修。

9）檢測：通過UT儀器，對三個軸承蓋鑄件成品進(jìn)行檢測，圖像顯示其內(nèi)部均無缺陷。

使用傳統(tǒng)工藝鑄造此軸承蓋，生產(chǎn)50件，經(jīng)NDT檢測，縮松缺陷報廢34件，合格率只有32%，并且有不同程度的夾渣、冷隔、砂眼等缺陷，并且多數(shù)性能檢測不合格，需要熱處理。采用本方案，試制三箱，每箱各有軸承蓋鑄件3件、5件、5件，共13件，經(jīng)NDT檢測驗證，UT、MT、PT均滿足一級要求，并且UT未檢測到縮孔或縮松缺陷，合格率達(dá)到100%。

最后所應(yīng)說明的是，以上具體實施方式僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案而非限制，盡管參照實例對本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，可以對本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行修改或者等同替換，而不脫離本本發(fā)明技術(shù)方案的精神和范圍，其均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍當(dāng)中。