[发明专利]一种柴油机灰口铸铁飞轮壳铁型覆砂铸造工艺

说明书

技术领域

本发明涉及一种铸造工艺，具体说是一种柴油机灰口铸铁飞轮壳铁型覆砂铸造工艺，铸件具有良好的几何尺寸精度和表面质量，毛坯加工余量小，机械性能好。

背景技术

飞轮壳是柴油机的主要部件之一，特别是本发明涉及的飞轮壳所配套的柴油机属于新近从国外引进的大马力高端柴油机，负荷大，形状复杂，尺寸精度高。是飞轮壳与齿轮室罩壳合二为一的产品，齿轮室内在机加工好后必须做水压实验，压力0.6MPa，保压5分钟不得有漏水现象，质量要求比较高。

灰铁飞轮壳的传统铸造工艺主要采用砂型铸造包括树脂砂、潮模砂造型。传统工艺过程如下：采用潮模砂造型，包括用手工造型或机器造型或高压造型后，形成铸型采用树脂砂制芯，然后下芯、合箱、浇注、清理。用上述铸造工艺制作的铸型刚度差因而铸件表面质量差、尺寸精度差、毛坯的加工余量大、壁厚不均匀、材质不稳定、漏水率高并且工艺操作性差、工人劳动环境差、占用场地大。

发明内容

为了解决传统技术的不足，本发明提供了一种柴油机灰口铸铁飞轮壳铁型覆砂铸造工艺，其铸件表面质量好、尺寸精度高、减少毛坯加工余量、降低铸件报废率，具有良好机械性能。

本发明的上述目的通过如下技术方案来实现的：一种柴油机灰口铸铁飞轮壳铁型覆砂铸造工艺：包括步骤如下：

(1)铁型和模具制作：依据飞轮壳铸件尺寸制作上、下模具，按上、下模具尺寸留有覆砂腔对应制作上、下铁型，在上铁型上设置浇铸系统；

(2)上、下铸型造型：

(2a)将上铁型与上模具、下铁型与下模具在覆砂机上分别合型预热；预热后，分开铁型和模具，在上、下模具外壁喷洒脱模剂，再合型；

(2b)经上、下铁型上的多只射砂孔将上铁型与上模具、下铁型与下模具间的覆砂腔内通过压缩空气充满覆膜砂；

(2c)在每只射砂孔上扎一气眼，扎入覆膜砂50-80mm；气眼直径2-5mm；

(2d)覆膜砂在上、下铁型上固化成型，固化温度240-280℃，固化时间30-40秒；

(2e)起模分开,将上、下铁型吊离上、下模具；

(3)坭芯制作：

(3a)依据飞轮壳铸件尺寸制作坭芯芯盒, 芯盒预热，喷洒脱模剂；

(3b)芯盒在射芯机上用压缩空气射制飞轮壳坭芯；

(3c)待固化后起模，固化温度240-280℃，固化时间30-40秒；

(4)下芯、合箱：

(4a)将飞轮壳坭芯按飞轮壳铸件尺寸下芯于下铁型内覆膜砂上定位；(4b)上、下铁型水平合箱，采用定位销和导向销插紧上、下铁型；

(4c)在上、下铁型的箱耳上撬上箱卡，在上铁型浇铸系统顶端安装浇口圈；

(5)原料熔炼:

(5a)将灰铁原料投入1T的中频电炉中进行熔炼，在中频炉内采用加入废钢、硅铁、增碳剂的方式调整化学成分后得到原铁液A；

(5b)将步骤原铁液A在倒入铁水包内时加入孕育剂进行孕育处理，扒渣得铁液B；

(6) 原料浇注：将步骤(5b)的铁液B通过浇口圈倒入步骤(4)下芯、合箱步骤获得的铸型中进行浇铸，浇口圈满停止浇铸；

(7)打箱：

(7a)浇注后2-3分钟打掉浇口圈并将直浇口四周围的铁液清理干净，

(7b)浇注后6-8分钟内松开箱卡，吊离上铁型,取出铸件。

进一步地，所述步骤①浇铸系统由直浇道、横浇道和内浇道组成，直浇道竖直设置于上铁型上连通上铁型外部，横浇道沿上铁型截面延伸方向设置于上铁形内连通直浇道下部，多道内浇道沿上铁型截面延伸方向连通横浇道和覆砂腔，各浇道的截面积比为：A直：A横：A内=11.3cm²:8.4cm²:4.8cm²=1:0.75:0.43。

进一步地，所述步骤（2a）铁型预热温度240-280℃，模具预热温度240-280℃。

进一步地，所述步骤（2b）每只射砂孔?16mm，射砂压缩空气压力0.4-0.6MPa，覆砂厚度为8-10mm。

进一步地，所述步骤（3a）芯盒预热温度220-260℃，保温时间4分钟。

进一步地，所述步骤（5a）灰铁原料包括新铁80%和废钢20%，熔炼温度1510-1530℃，步骤（5a）在中频炉内调整化学成分C、Si，其原铁液A成分：W(C):3.4-3.5%，W(Si):1.4-1.6%，其中碳的含量通过添加废钢或增碳剂来控制，硅的含量通过添加75SiFe来控制。