[发明专利]一种砂型铸造铸铁件的生产方法

说明书

技术领域

本发明属于铸铁铸造方法技术领域，尤其是涉及一种砂型铸造铸铁件的生产方法。

背景技术

许多铸铁件，如汽车刹车盘、汽车刹车鼓、离合器盘、法兰盘、轴承盖等，由于零件结构上的原因，在不同壁厚的交接处存在着环形封闭的狭长热节。热节是指在凝固过程中，铸件内比周围金属凝固缓慢的节点或区域。盘类铸铁件环形封闭的狭长热节，凝固模数虽然不是很大，但分散性强，传统的补缩工艺对这种分散性热节难以形成有效的补缩，铸件凝固后在热节处易形成分散性缩松、缩孔缺陷。

目前生产这类铸铁件解决缩松缺陷常用的工艺方法有冒口补缩法和热节处加冷铁两种工艺。

冒口补缩工艺的优点是对集中热节的补缩效果好，由于受补缩距离和补缩通道模数的限制，这种工艺对盘类铸铁件分散热节的补缩效果差。同时这种补缩工艺对铁水化学成分和浇注温度有着较为严格的要求，所以这种工艺的使用范围偏窄，工艺稳定性差，盘类铸铁件采用这种补缩工艺产生缩松、缩孔缺陷的比例很高，不能彻底解决缩松、缩孔问题。

在铸铁件热节处加冷铁，由于冷铁与高温铁水存在非常大的温差，冷铁将从铸件热节处吸收热量，加快铸件冷却过程中热节处的冷却速度，减小热节的凝固模数，能够非常有效地解决热节处的缩松、缩孔缺陷。但这种工艺的生产效率非常低，因为冷铁的制造工艺严格复杂，回收工序繁琐，每个铸型都要加冷铁，不同尺寸的铸件需要不同尺寸的冷铁，大批量生产的铸件，冷铁需求量大。冷铁可以回收使用，但回收的冷铁的再使用次数应严加控制，不能反复使用，因为反复使用多次的冷铁不仅激冷作用下降，使冷铁的作用失效，而且易使铸件产生气孔缺陷。向铸型中加冷铁需要由人工来完成，不能形成自动化生产，在高速自动化生产线上使用这种工艺势必造成自动化设备待机等人的现象，降低自动化流水线的生产效率，增加设备的运行成本。显然，冷铁工艺只适用于小批量的手工生产，不适用于高速高效全自动造型线的大批量生产。

发明内容

本发明的目的在于改进已有技术的不足而提供一种避免铸件凝固结束后在热节处产生缩松、缩孔缺陷、具有高效、简易、低成本、工艺出品率提高、冷却棒在铸件冷却完后的落砂清理中自动脱落、不增加任何铸件清理费用的砂型铸造铸铁件的生产方法。

本发明的目的是这样实现的，一种砂型铸造铸铁件的生产方法，其特点是采用冒口补缩的铸造方法，在对应形成铸件热节的模具位置上活动连接有冷却棒。

为了进一步实现本发明的目的，可以是冷却棒的直径为铸件热节处模数的1/4-1/2，高度为直径的8-10倍。

为了进一步实现本发明的目的，可以是是相邻两根冷却棒之间的排列间距在20-30mm之间且均匀分布。

为了进一步实现本发明的目的，可以是冷却棒是由碳钢或铸铁材料制成。

为了进一步实现本发明的目的，可以是冷却棒与模具螺纹连接或插接。

本发明与已有技术相比据有以下显著特点和积极效果：本发明保留传统的冒口补缩工艺，另外在对应形成铸件热节的模具位置上增设若干冷却棒，冒口的作用是为了补缩盘类铸件的液态收缩，冷却棒作为盘类铸件模具的一部分，造型时对应形成的铸件型腔，在浇注铁水完成后形成与铸件热节处相连的且数量和形状与冷却棒一样的若干冷筋，单个冷筋从形状上看就是与铸件热节处相连接的一个铁棒，冷筋的作用就是它能够在铸件还处于1150℃以上的高温液态时，它本身已处于600℃以下的固态，由于二者存在较大温差，冷筋要从铸件热节处吸收热量，作用相当于冷铁，能够加速热节的冷却速度，减小热节的凝固模数，从而避免铸件凝固结束后在热节处产生缩松、缩孔缺陷。具有以下优点：

(1)从原理上结合了冒口补缩和热节处加冷铁两种传统工艺的各自优势，补缩效果好，而且可以放宽对铁水化学成分和浇注温度的要求范围，铸件不产生额外的气孔缺陷和应力缺陷，非常彻底地解决了盘类铸铁件的缩松、缩孔问题。

(2)冷筋的成形型腔在造型过程中同铸件成形型腔一起做出，在浇注时同铸件同时成形，不需额外增加成形时间，相对于冷铁工艺具有高效、简易、低成本的优势，所以这种工艺能够充分发挥自动化造型线的高效能。

(3)冒口和冷筋配合使用，虽然冷筋降低铸件工艺出品率，但冒口的尺寸比单独使用冒口补缩工艺用传统的收缩模法计算的尺寸小30-50％，而且彻底解决了盘类铸件的缩松、缩孔问题，降低了废品损失，降低了成品铸件的生产成本，使总的工艺出品率提高。

(4)冷筋在铸件冷却完后的落砂清理中自动脱落，不增加任何铸件清理费用。

附图说明