整體鑄造橫梁製造方法

2023-09-24 00:47:55 5

專利名稱：整體鑄造橫梁製造方法
技術領域：
本發明涉及一種整體鑄造橫梁製造方法，更具體的說，尤其涉及一種可有效防止
鑄造過程中產生縮松和裂紋的整體鑄造橫梁製造方法。
背景技術：
汽車懸架系統將直接影響汽車的行駛平順性、操縱穩定性和行駛安全性，因而懸 架裝置的技術狀況和工作性能，對汽車整體性能有著重要影響。現有的汽車懸架系統中的 懸架組件由支架、連接平板和平衡懸架軸構成，這種由支架、連接平板和平衡懸架軸構成的 懸架組件整體重量十分的大且精度和可靠性較差，也不符合目前的國際重型汽車的減重而 不失可靠性的需要。鑄造橫梁作為代替由支架、連接平板和平衡懸架軸構成的懸架組件的 整體結構的鑄件，鑄造橫梁為一體的鑄件，其不但重量輕而且精度高。但是整體鑄造橫梁的 各個面都十分的薄，如說明書附圖中的圖1和圖2所示的鑄造橫梁的立體結構示意圖，鑄造 橫梁1的上表面、下表面3、右側面4及左側面5的壁都十分的薄，而鑄造橫梁1的中央位置 處設置有八個厚度較大的柱狀體6，使得鑄造橫梁1在鑄造的過程中極易出現縮松、氣孔、 砂眼、多肉、缺肉、針孔、裂紋等現象，在鑄造橫梁1的產品模型設計出來之後經過許多的鑄 造公司的鑄造實驗均沒有成功，因為現有的鑄造技術還不能鑄造如此薄壁且存在許多厚度 差異較大部位的鑄件。 鑄造橫梁屬於較大體積和重量的鑄件，在鑄造完畢後其加工過程也尤其關鍵，如 果加工方法不當造成加工後的尺寸達不到要求，就會使整個鑄造橫梁工件整體報廢，造成 前功盡棄。

發明內容
本發明為了克服上述技術問題的缺點，提供了 一種的整體鑄造橫梁製造方法。
本發明的整體鑄造橫梁製造方法，其特別之處在於，包括以下步驟 a.製造型芯，利用芯砂製造型芯，獲得與鑄造橫梁內部空腔相對應的型芯； b.造型，利用型砂造型，獲得與鑄造橫梁外表面輪廓相對應的空心砂型； c.合箱，把型芯固定在空心砂型中，組成砂型，砂型上與八個柱狀體端面中心所對
應的位置處均鑲內冷鐵，然後合箱； d.澆注，保證澆注液的溫度為1620 163(TC，澆注時間為6 10秒，澆注完畢後 保證砂型不動，在40 80分鐘後開箱； e.鑄件表面處理，去除得到的鑄造橫梁的內外表面的粘砂和氧化皮； f.正火處理，在1 3小時的時間內把鑄造橫梁加熱到850 88(TC的某一溫度，
並在該溫度下進行保溫2 4小時； g.機械加工，根據尺寸要求進行機械加工，保證各孔的孔徑和位置符合尺寸要求， 各面符合要求。 通過在與八個柱狀體的端面中心位置處鑲嵌冷鐵，有效的抑制了鑄件上縮松、氣孔、缺肉現象的出現，提高了鑄造橫梁的成品率；在澆注的過程中，澆注時間為6 10秒，才
能確保形成鑄造橫梁的整體形態，這是由於鑄造橫梁的四個面的壁都很薄，澆注時間長了
形不成整體結構；在正火處理的過程中應把鑄件緩慢的逐漸加熱850 88(TC中的某一溫
度值，這樣做的目的是為了使鑄件受熱均勻且整個鑄件各部位的溫度基本一致。 本發明的整體鑄造橫梁製造方法，所述的步驟c合箱中，鑲冷鐵的位置還有與鑄
造橫梁八個柱狀體外表面相對應的位置處以及與鑄造橫梁的右側面和左側面相對應的位
置處；與八個柱狀體外表面相對應處，每個地方應放置至少一塊冷鐵，與鑄造橫梁的右側面
和左側面相對應的位置處，每個側面處放置兩塊冷鐵。在與柱狀體外表面位置處鑲嵌冷鐵
可使得鑄造完畢之後的柱狀體不易出現縮松、氣孔、缺肉、針孔現象，更加有益提高成品率；
在與鑄造橫梁的右側面和左側面相對應的位置處放置冷鐵可有效的放置此處出現縮松、氣
孔、針孔、裂紋、變形等現象。 本發明的整體鑄造橫梁製造方法，所述的步驟a中的芯砂和步驟b中的型砂均為含量為6%的C02水玻璃砂，所述步驟b中的面砂層的厚度為60 80mm，背砂的厚度不小於40mm。 本發明的整體鑄造橫梁製造方法，所述步驟b中在與鑄造橫梁上表面相對應的位置處設置兩個上端開口口與下口均為圓形的冒口，這兩個冒口的下端開口的直徑均為60mm，上端開口的直徑均為120mm。設計兩個大尺寸的冒口可有效防止鑄件上縮孔現象的發生和冷組織的產生。 本發明的整體鑄造橫梁製造方法，所述步驟e中的表面處理方法包括拋丸清理氧化皮、粘砂步驟。 本發明的整體鑄造橫梁製造方法，所述步驟f之後還包括去除正火的氧化皮並進行表層硬化和修復處理的拋丸步驟。對鑄件進行進一步的拋丸處理，去除無用的氧化皮並使其表面達到要求的粗糙度。 本發明的整體鑄造橫梁製造方法，所述步驟b造型中，空心砂型上設置有可使鑄造橫梁的下表面與右側面、左側面的交匯處形成若干加強筋的凹槽。這樣就會使加工出來的鑄造橫梁的內腔中有若干連接下表面與右側面及下表面與左側面的加強筋，使得鑄造橫梁的性能得到進一步提升。 本發明的有益效果是通過在具體位置增加冷鐵的方式，使得不僅體積大而且壁薄的鑄造橫梁的鑄造方法得以實現；在澆注的過程中嚴格控制澆注的時間在6 10秒之內，有效的保證了整個鑄件的形成；通過在設置兩個較大尺寸的冒口 ，避免了鑄件上縮松、氣孔、缺肉、針孔現象的產生。


圖1為鑄造橫梁的立體結構示意 圖2為鑄造橫梁的立體結構示意圖。 圖中1鑄造橫梁，2上表面，3下表面，4右側面，5左側面，6柱狀體。
具體實施例方式
下面結合附圖與實施例對本發明作進一步說明。
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如圖1和圖2所示的鑄造橫梁1，由於其代替了原來的由支架、連接平板和平衡懸架軸構成的懸架組件，其體積大但重量較輕，這就使得鑄造橫梁的上表面2、下表面3、右側面4、左側面5的壁較薄，而起承載作用的八個柱狀體6的寬度和厚度較大，致使這種結構形狀的鑄件在現有的鑄造工藝技術上很難鑄造成功。但經過在具體的位置處增加冷鐵、保證澆注的時間和設計較大孔徑的冒口的方法，可用鑄造的方法鑄造出如圖1和圖2所示的鑄造橫梁。 實施例l，其包括以下步驟 a.製造型芯，利用含量為6%的C02水玻璃砂的芯砂製造型芯，獲得與鑄造橫梁1內部空腔相對應的型芯； b.造型，利用含量為6%的C02水玻璃砂的型砂造型，獲得與鑄造橫梁外表面輪廓相對應的空心砂型； c.合箱，把型芯固定在空心砂型中，組成砂型，砂型上與八個柱狀體6端面中心所對應的位置處均鑲內冷鐵，砂型上與八個柱狀體6的外側面位置處鑲嵌冷鐵，且在與鑄造橫梁1的右側面4和左側面5相對應位置處鑲嵌冷鐵，然後合箱； d.澆注，保證澆注液的溫度為1625t:，澆注時間為8秒，澆注完畢後保證砂型不動，在60分鐘後開箱； e.鑄件表面處理，首先清除鑄件外表面以及內腔內的砂，然後通過拋丸的方法去除鑄造橫梁的內外表面的粘砂和氧化皮； f.正火處理，在2小時的時間內逐漸把鑄造橫梁加熱到870°C ，並在該溫度下進行保溫3. 5小時； g.機械加工，根據尺寸要求進行機械加工，保證各孔的孔徑和位置符合尺寸要求，各面符合要求。 實施例2，其包括以下步驟 a.製造型芯，利用含量為6%的C02水玻璃砂的芯砂製造型芯，獲得與鑄造橫梁1內部空腔相對應的型芯； b.造型，利用含量為6%的C02水玻璃砂的型砂造型，獲得與鑄造橫梁外表面輪廓相對應的空心砂型； c.合箱，把型芯固定在空心砂型中，組成砂型，砂型上與八個柱狀體6端面中心所對應的位置處均鑲內冷鐵，砂型上與八個柱狀體6的外側面位置處鑲嵌冷鐵，且在與鑄造橫梁1的右側面4和左側面5相對應位置處鑲嵌冷鐵，然後合箱； d.澆注，保證澆注液的溫度為1622t:，澆注時間為6秒，澆注完畢後保證砂型不動，在50分鐘後開箱； e.鑄件表面處理，首先清除鑄件外表面以及內腔內的砂，然後通過拋丸的方法去除鑄造橫梁的內外表面的粘砂和氧化皮； f.正火處理，在1. 5小時的時間內逐漸把鑄造橫梁加熱到860°C ，並在該溫度下進行保溫2. 5小時； g.機械加工，根據尺寸要求進行機械加工，保證各孔的孔徑和位置符合尺寸要求，各面符合要求。 實施例3，其包括以下步驟
a.製造型芯，利用含量為6%的C02水玻璃砂的芯砂製造型芯，獲得與鑄造橫梁1內部空腔相對應的型芯； b.造型，利用含量為6%的C02水玻璃砂的型砂造型，獲得與鑄造橫梁外表面輪廓相對應的空心砂型； c.合箱，把型芯固定在空心砂型中，組成砂型，砂型上與八個柱狀體6端面中心所對應的位置處均鑲內冷鐵，砂型上與八個柱狀體6的外側面位置處鑲嵌冷鐵，且在與鑄造橫梁1的右側面4和左側面5相對應位置處鑲嵌冷鐵，然後合箱； d.澆注，保證澆注液的溫度為1628t:，澆注時間為10秒，澆注完畢後保證砂型不動，在75分鐘後開箱； e.鑄件表面處理，首先清除鑄件外表面以及內腔內的砂，然後通過拋丸的方法去除鑄造橫梁的內外表面的粘砂和氧化皮； f.正火處理，在2. 5小時的時間內逐漸把鑄造橫梁加熱到880°C ，並在該溫度下進行保溫4個小時； g.機械加工，根據尺寸要求進行機械加工，保證各孔的孔徑和位置符合尺寸要求，各面符合要求。
權利要求
一種整體鑄造橫梁製造方法，其特徵在於包括以下步驟a.製造型芯，利用芯砂製造型芯，獲得與鑄造橫梁內部空腔相對應的型芯；b.造型，利用型砂造型，獲得與鑄造橫梁外表面輪廓相對應的空心砂型；c.合箱，把型芯固定在空心砂型中，組成砂型，砂型上與八個柱狀體(6)端面中心所對應的位置處均鑲內冷鐵，然後合箱；d.澆注，保證澆注液的溫度為1620～1630℃，澆注時間為6～10秒，澆注完畢後保證砂型不動，在40～80分鐘後開箱；e.鑄件表面處理，去除得到的鑄造橫梁的內外表面的粘砂和氧化皮；f.正火處理，在1～3小時的時間內把鑄造橫梁加熱到850～880℃的某一溫度，並在該溫度下進行保溫2～4小時；g.機械加工，根據尺寸要求進行機械加工，保證各孔的孔徑和位置符合尺寸要求，各面符合要求。
2. 根據權利要求1所述的整體鑄造橫梁製造方法，其特徵在於所述的步驟c合箱中，鑲冷鐵的位置還有與鑄造橫梁八個柱狀體外表面相對應的位置處以及與鑄造橫梁的右側面(4)和左側面(5)相對應的位置處；與八個柱狀體外表面相對應處，每個地方應放置至少一塊冷鐵，與鑄造橫梁的右側面(4)和左側面(5)相對應的位置處，每個側面處放置兩塊冷鐵。
3. 根據權利要求1或2所述的整體鑄造橫梁製造方法，其特徵在於所述的步驟a中的芯砂和步驟b中的型砂均為含量為6%的C02水玻璃砂，所述步驟b中的面砂層的厚度為60 80mm，背砂的厚度不小於40mm。
4. 根據權利要求1或2所述的整體鑄造橫梁製造方法，其特徵在於所述步驟b中在與鑄造橫梁上表面(2)相對應的位置處設置兩個上端開口與下口均為圓形的冒口，這兩個冒口的下端開口的直徑均為60mm，上端開口的直徑均為120mm。
5. 根據權利要求1或2所述的整體鑄造橫梁製造方法，其特徵在於所述步驟e中的表面處理方法包括拋丸清理氧化皮、粘砂步驟。
6. 根據權利要求1或2所述的整體鑄造橫梁製造方法，其特徵在於所述步驟f之後還包括去除正火的氧化皮並進行表層硬化和修復處理的拋丸步驟。
7. 根據權利要求1或2所述的整體鑄造橫梁製造方法，其特徵在於所述步驟b造型中，空心砂型上設置有可使鑄造橫梁的下表面(3)與右側面(4)、左側面(5)的交匯處形成若干加強筋的凹槽。
全文摘要
本發明提供了一種的整體鑄造橫梁製造方法，其特別之處在於，主要包括以下步驟合箱，把型芯固定在空心砂型中，組成砂型，砂型上與八個柱狀體端面中心所對應的位置處均鑲內冷鐵，然後合箱；澆注，保證澆注液的溫度為1620～1630℃，澆注時間為6～10秒，澆注完畢後保證砂型不動，在40～80分鐘後開箱；正火處理，在1～3小時的時間內把鑄造橫梁加熱到850～880℃的某一溫度，並在該溫度下進行保溫2～4小時。本發明通過在具體位置增加冷鐵的方式，使得鑄造橫梁的鑄造方法得以實現；澆注的時間在6～10秒之內，有效的保證了整個鑄件的形成；在設置兩個較大尺寸的冒口，避免了鑄件上縮松、氣孔、缺肉、針孔現象的產生。
文檔編號B22C9/22GK101791677SQ20101011062
公開日2010年8月4日 申請日期2010年2月21日 優先權日2010年2月21日
發明者崔健, 崔若平, 張學, 王文忠, 白江坤 申請人:濟南中森機械製造有限公司