一種灰口鑄鐵覆砂鑄造復雜異形管的生產工藝方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種灰口鑄鐵覆砂鑄造復雜異形管的生產工藝方法，其生產方法是：方法，上半模的芯頭部位局部裝排氣孔針，穿出箱面，下砂箱采用底座復合型芯方式，型芯為可方便分拆結構，澆注系統(tǒng)的鐵水流道是由澆口杯到直澆口到橫澆口，再由橫澆口通過濾網后均衡分到兩個分直澆口，再由兩個分直澆口分別分到上下兩個內澆口到鑄件濾網采用直孔陶瓷濾網。優(yōu)點是解決因單個砂芯浸涂涂料后組裝形成多披鋒、砂眼氣孔，消除皮下氣孔、組織縮松等缺陷，解決排氣管的滲漏問題。
【專利說明】
一種灰口鑄鐵覆砂鑄造復雜異形管的生產工藝方法
技術領域
[0001 ]本發(fā)明屬于機械鑄造領域，特別是一種灰口鑄鐵覆砂鑄造復雜異形管的生產工 藝方法。
【背景技術】
[0002] 目前，在國內有多家企業(yè)也應用鐵型覆砂鑄造工藝，生產球鐵曲軸、凸輪軸、平衡 軸、耐壓閥體、缸套，耐磨齒盤等多種鑄件，但運用該發(fā)明復合鐵型鑄造工藝技術來生產重 機復雜多層水腔排氣管還是空白。在我國乃至國際上的鑄造生產廠家，多是采用靜壓鑄造 方法生產重機復雜多層水腔排氣管，該工藝生產此類排氣管質量差，尺寸精度難控制，且在 造型時還是需要煤粉，用砂量很大，生產環(huán)境還未得到完全改善；同時也存在著砂處理工部 等一整套設備、材料倉庫、型砂輸送、除塵等設備，工作環(huán)境比較差，不利于鑄造生產環(huán)保， 而且設備投資大，成本高，所占用的面積也大。產品在灰鑄鐵澆注并經熱處理退火后，本體 抗拉強度絕大多數達到或接近所要求牌號，如自硬樹脂砂鑄造復雜多層水腔排氣管HT250 牌號，本體抗拉強度大多為235Mpa，硬度在177-189之間，石墨長在3-4級，在常規(guī)鑄造工藝 下很容易造成排氣管組織縮松而滲漏的問題。鐵型覆砂鑄造是在金屬型(又稱鐵型）內腔周 圍覆上一層薄薄的覆膜砂的一種鑄造工藝方法。它是金屬型鑄造和殼型鑄造兩種方法的結 合。獲得的鑄件具有尺寸精度高、機械性能好、節(jié)約人工、材料和設備、生產成本低等優(yōu)點。 對比文件1，CN200810068955，名稱:高速機車噴氣式發(fā)動機排氣管及其近凈成型鑄造法，本 發(fā)明高速機車噴氣式發(fā)動機排氣管及其近凈成型鑄造法，屬于交通運輸動力裝置技術領 域。其高速機車噴氣式發(fā)動機排氣管由連接管件體，連體小圓法蘭、二個圓形變腰形連接管 體、大直徑連接法蘭盤組成，兩個圓形變腰形連接管體的圓形端與連體小圓法蘭連接;另一 端是腰形通過連接管件體與大直徑連接法蘭盤連接，兩個連體小圓法蘭之間由較厚的長方 體連接。本發(fā)明的排氣管內腔形成均勻光滑表面，而且整體鑄造成形，其內部結構組織是連 續(xù)的，承載尚溫尚壓能力比現有焊接組件尚。具有制作容易、制造成本$父低、工作性能穩(wěn)定、 安全可靠等優(yōu)點。由兩個圓形腰形連接管體與小圓法蘭連接，另一端與法蘭盤連接，連接管 體為鑄造的整體式管件體。其結構構成與本申請不相同。

【發(fā)明內容】

[0003] 本發(fā)明的目的是提供一種能解決灰口鑄鐵重機復雜多層水腔排氣管常見的組織 疏松、表面質量差、整體機械性能得不到保證、且質量容易控制的組合鐵型覆砂鑄造重機復 雜多層水腔排氣管的生產方法。
[0004] 本發(fā)明的技術解決方案是這樣的，一種灰口鑄鐵覆砂鑄造復雜異形管的生產方 法，其特征在于，其生廣方法是： 方法③，上半模的芯頭部位局部裝排氣孔針，穿出箱面，下砂箱采用底座復合型芯方 式，型芯為可方便分拆結構，澆注系統(tǒng)的鐵水流道是由澆口杯到直澆口到橫澆口，由橫澆口 通過濾網后均衡分到兩個分直澆口，再由兩個分直澆口分別分到上下兩個內澆口到鑄件； 方法薩:，澆注系統(tǒng)各澆口總截面之比為：Σ直：Σ橫：Σ內=1:0.65:0.70; Σ分直：Σ直= 1:0.75,濾網采用直孔陶瓷濾網； 方法觀，射砂氣壓為〇. 3~0.35Mpa，固化時間為45~50S; 方法?，合箱的扣箱力為80~85N.M。
[0005] 其工藝步驟是： 步驟導，砂箱造型:上外砂箱采用整體式鐵型，鐵型的內腔按重機復雜多層水腔排氣管 的形狀隨型制出，隨型覆砂層厚度為1〇_~12mm;澆注系統(tǒng)包含澆口杯、直澆口、橫澆口；上 半模的芯頭部位局部裝排氣孔針，穿出箱面;下砂箱采用底座復合型芯方式，型芯為可方便 分拆結構，上下模底板中間分別設有加熱裝置，模具溫度和鐵型溫度均控制在160~180°C， 溫度達到要求后進行射砂； 步驟靈)，砂芯處理及組裝:排氣管的水腔砂芯組裝，先組裝后再整體進行涂料浸涂并烘干； 步驟變，合箱:合箱前局部芯頭用泥條壓住芯頭及芯頭出氣孔位置等，在坭芯頭的澆注 系統(tǒng)位置裝上過濾網，上外砂箱吹凈散砂后合箱，扣緊箱扣，裝上直沖漏斗澆口杯； 步驟_，澆注:用HT250牌號的鐵水澆注，澆注溫度控制在130(Μ350 Γ，澆注時間為8~9 s; 步驟難，開箱:饒注后25分鐘開箱，自由冷卻。
[0006] 與現有技術相比本發(fā)明的優(yōu)點是:解決了因單個砂芯浸涂涂料后組裝，型成多披 鋒，易出現砂眼氣孔等質量問題，且鐵型使用的不含水分的樹脂砂做覆砂造型材料，也消除 了皮下氣孔缺陷，鐵水凝固過程中得到快速冷卻，基本消除了汽缸體常有的組織縮松、疏松 等缺陷，很好解決了排氣管的滲漏問題，大幅提高了鑄件的整體機械性能，工藝流程更加簡 單，質量控制更加容易，成品率由原來砂型鑄造工藝的50%提高到鐵型鑄造的96.5%以上;減 少了砂處理系統(tǒng)龐大的設備、場地投入和造型用砂量，改善了鑄造業(yè)的惡劣環(huán)境，更加環(huán) 保。產品的生產成本比砂型鑄造工藝生產要低40~50%，應用前景廣泛。
【具體實施方式】
[0007] 下面本發(fā)明最佳實施例是:本發(fā)明的工藝是上外砂箱采用整體式鐵型，下外砂箱 采用底座復合型芯方式，型芯為可方便分拆結構，此工藝既充分發(fā)揮了鐵型工藝的優(yōu)點，又 融合了傳統(tǒng)自硬砂的比較靈活的好處，工藝流程更加簡單，質量控制更加容易，很好解決了 排氣管的滲漏問題，大幅提高了鑄件的整體機械性能、生產質量和生產效率。
[0008] 本發(fā)明的具體實施如下： 1.造型:上外砂箱采用整體式鐵型，鐵型的內腔按照2件/型重機復雜多層水腔排氣管 的形狀進行設計，隨型覆砂層厚度為12mm-20mm;澆注系統(tǒng)包含澆口杯、直澆口、橫澆口；上 半模的芯頭部位局部裝排氣孔針，穿出箱面;下砂箱采用底座復合型芯方式，型芯為可方便 分拆結構，上下模底板中間分別設有加熱裝置，模具溫度和鐵型溫度均控制在180-240°C， 溫度達到要求后進行射砂，射砂氣壓為0.40-0.45Mpa，固化時間為30-40S，射砂后的覆砂層 顏色盡量控制在棕褐色。
[0009] 2.砂芯:水腔砂芯是采用LB65冷芯機生產，生產后先把砂芯組裝到下模復合型芯 上后，整體進行涂料浸涂并烘干;砂芯烘干溫度一般控200-22(TC，升溫2h保溫2h。
[0010] 3.合箱 先檢查確認所裝水腔砂芯與下模復合型芯符合要求，然后裝入下砂箱底座，并插入鎖 緊銷定位。合箱前局部芯頭用泥條壓住芯頭及芯頭出氣孔位置等，在坭芯頭的澆注系統(tǒng)位 置裝上過濾網，吹凈上外砂箱散砂后合箱，扣緊箱扣;合箱的扣箱力為80-85N.M;裝上直沖 漏斗澆口杯。
[0011] 4.澆注:所用鐵水牌號為HT250，其化學成分質量比為： C :3.2~3.3% Si:1.4~1.5 % Μη:0·8~0.9% Cu: 0.7~0.8 % Cr 0.25~0.3 % P彡0.04% S彡0.06% 澆注溫度控制在1380-1400°C之間，澆注時間（2件/型）是在9-10s之間；待澆口杯鐵水 成糊狀時打斷澆口杯； 5.開箱:澆注后25分鐘開箱扣，落箱后的鑄件為暗紅色，然后自由冷卻到室溫。
[0012] 6.檢驗:鑄件經過清理拋丸后，不經過熱處理，直接鑄態(tài)解剖鑄件檢測得到結果如 下： 抗拉檢驗，結果抗拉強度為270Mpa;硬度為HB224;石型為A型石墨;石墨長為4級;珠光 體95%;磷共晶1級。
[0013] 在滿足性能要求的條件下可以減少或者不用加入合金，如Cu合金可以由原來的 0.7~0.8 %減少到0.2~0.3 %;在保證本體硬度符合要求下，完全可以不加鉻鐵。
【主權項】
1. 一種灰口鑄鐵覆砂鑄造復雜異形管的生產工藝方法，其特征在于，其生產方法是： 方法至，上半模的忍頭部位局部裝排氣孔針，穿出箱面，下砂箱采用底座復合型忍方式， 型忍為可方便分拆結構，誘注系統(tǒng)的鐵水流道是由誘口杯到直誘口到橫誘口，由橫誘口通 過濾網后均衡分到兩個分直誘口，再由兩個分直誘口分別分到上下兩個內誘口到鑄件； 方法變，誘注系統(tǒng)各誘口總截面之比為：Σ直：Σ橫：Σ內=1:0.65:0.70; Σ分直：Σ直二 1:0.75,濾網采用直孔陶瓷濾網； 方法霞，射砂氣壓為0.3~0.35Mpa，固化時間為45~50S; 方法蛋，合箱的扣箱力為80~85N.M。2. 按照權利要求1所述的一種灰口鑄鐵覆砂鑄造復雜異形管的生產工藝方法，其特征 是其工藝步驟是： 步驟惠，砂箱造型：上外砂箱采用整體式鐵型，鐵型的內腔按重機復雜多層水腔排氣管 的形狀隨型制出，隨型覆砂層厚度為10mm~12mm;誘注系統(tǒng)包含誘口杯、直誘口、橫誘口；上 半模的忍頭部位局部裝排氣孔針，穿出箱面;下砂箱采用底座復合型忍方式，型忍為可方便 分拆結構，上下模底板中間分別設有加熱裝置，模具溫度和鐵型溫度均控制在160~180°C， 溫度達到要求后進行射砂； 步驟魯，砂忍處理及組裝:排氣管的水腔砂忍組裝，先組裝后再整體進行涂料浸涂并烘干； 步驟霞，合箱:合箱前局部忍頭用泥條壓住忍頭及忍頭出氣孔位置等，在巧忍頭的誘注 系統(tǒng)位置裝上過濾網，上外砂箱吹凈散砂后合箱，扣緊箱扣，裝上直沖漏斗誘口杯； 步驟;蛋，誘注:用HT化0牌號的鐵水誘注，誘注溫度控制在1300~1350°C，誘注時間為8~9s; 步驟當，開箱:誘注后25分鐘開箱，自由冷卻。
【文檔編號】B22C9/08GK106077465SQ201610558721
【公開日】2016年11月9日
【申請日】2016年7月16日
【發(fā)明人】馮文杰
【申請人】馮文杰