[发明专利]一种压铸机压射冲头的制造方法有效

专利信息
申请号: 201410405176.5 申请日: 2014-08-16
公开(公告)号: CN104148609A 公开(公告)日: 2014-11-19
发明(设计)人: 刘金海;江晗;赵雪勃;董天顺;李国禄;张建军 申请(专利权)人: 河北工业大学
主分类号: B22D17/20 分类号: B22D17/20;C22C37/04;C22C37/10
代理公司: 天津翰林知识产权代理事务所(普通合伙) 12210 代理人: 胡安朋
地址: 300401 天津市*** 国省代码: 天津;12
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摘要:
搜索关键词: 一种 压铸机 压射冲头 制造 方法
【说明书】:

技术领域

发明的技术方案涉及压力铸造用的零件,具体地说是一种压铸机压射冲头的制造方法。

背景技术

压力铸造是近代金属加工工艺中发展较快的一种先进的铸造方法,它具有生产效率高、工序简单、铸件公差等级高、表面粗糙度低和力学性能好等优点,在汽车、家电和通讯等行业得到了广泛应用。压铸机压射冲头是压铸生产中传递压力的极其重要的关键部件,其质量和使用寿命将直接影响压铸机的生产效率和生产成本。压铸生产时,压铸机压射冲头以约7~10m/s的速度和约2×103MPa高压将浇入压室中的液态金属推送进入模具型腔,冲头直接与高温金属液接触,工作温度约为600℃且冷热交替。工作过程中,压铸机压射冲头受高温高压作用,与压室高速摩擦,工作环境极其严酷,易造成磨损失效及咬合卡死等问题,致使增加了铸造成本,降低了生产效率。

目前,国外压铸机压射冲头一般采用铍青铜,在压铸机合力模为400T的条件下其寿命大致在1~2万模次,但铍青铜价格昂贵,有毒,国内很少使用。我国常使用的冲头材料为灰铸铁、涂层钢或球墨铸铁。灰铸铁具有强度低、质脆的特点,作为冲头材质的主要缺点是寿命较短、不耐用,在压铸机合力模为125T的条件下通常能用200~500型,甚至只能用几十型。涂层钢冲头即在45号钢基体表面热喷涂约0.3mm厚的高硬金属层,涂层钢冲头基体硬度只有175HB,而表面硬度可达50HRC,这就使得其具有较高的耐磨性和退让性,减少了对压室的磨损,提高了冲头的使用寿命,在压铸机合力模为125T的条件下使用寿命约为4000模次。但是,涂层钢冲头制造工序复杂,价格较高,性价比较低,另外由于涂层与基体45号钢有不同热膨胀率,在长时间受到高温高压且冷热循环以及高速摩擦的作用下会导致涂层脱落,由于其涂层的硬度高,脱落的涂层形成摩屑会对压射室造成严重损伤。球墨铸铁具有较好的强度和塑性,硬度不高,与熔缸能较好的配副,但是现有的球墨铸铁冲头在压铸机合力模为125T的条件下使用寿命一般为1000~1500模次,使用寿命较短,不能满足实际生产要求。现有技术中,CN102218521A公开了一种耐久性长的压铸机冲头,是一种铜基合金冲头,在铜基合金中添加了许多贵重的合金元素,并且必须以纯金属的方式加入,同时由于合金元素之间的熔点差别大,熔制工艺复杂,冶炼比较困难,所以生产成本高。

综上所述,现有压铸机压射冲头的制造方法制造的压铸机压射冲头使用寿命低,或/和制造工序复杂,或/和价格较高,致使压铸机压射冲头产品的性价比较低,严重影响到压铸行业的生产效率和生产成本。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是:提供一种压铸机压射冲头的制造方法,是一种含碳化物等温淬火球墨铸铁的耐磨压铸机压射冲头的制造方法,克服了现有压铸机压射冲头的制造方法制造的压铸机压射冲头使用寿命低,或/和制造工序复杂,或/和价格较高,致使压铸机压射冲头产品的性价比较低,严重影响到压铸机的生产效率和生产成本的缺陷。

本发明解决该技术问题所采用的技术方案是:一种压铸机压射冲头的制造方法,是一种含碳化物等温淬火球墨铸铁的耐磨压铸机压射冲头的制造方法,步骤如下:

第一步,原料配置:

按原料元素的质量百分比:3.5~3.8%C、2.6~2.8%Si、0.8~1.2%Mn、0.7~1.2%Cr、0.2~0.4%Mo、0.1~0.3%V、0.03~0.06%P、0.01~0.02%S和其余为Fe,称取所需量的原料:生铁、废钢、硅铁、锰铁、铬铁、钼铁和钒铁;

第二步,原料的熔炼:

将第一步配置好的原料置于中频感应电炉内进行熔炼,至全部原料熔化,并使铁液升温到1500~1550℃;

第三步,球化处理和孕育处理:

称量占第二步的铁液重量百分比1.2~1.6%的稀土镁硅铁球化剂和占第二步的铁液重量百分比0.4~0.8%的硅钡合金孕育剂,将它们一起加入到球化和孕育处理包内,表面覆盖占第二步的铁液重量百分比0.8~1.2%的铁片,再将第二步熔炼好的温度为1500~1550℃铁液冲入到该球化和孕育处理包中,待铁液反应完毕得到合金液后扒渣准备浇注;

第四步,浇注成型:

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