[发明专利]空调压缩机曲轴生产工艺

说明书

技术领域

本发明涉及铸造领域，特别涉及一种空调压缩机曲轴生产工艺。

背景技术

曲轴是旋转式空调压缩机的关键部件，所以对其性能要求较高，一般选用球墨铸铁材料。该产品材料牌号为QT550-6，其机械性能要满足抗拉强度≥550Mpa，延伸率≥6％，硬度HRC 86～99；金相组织要求球化率≥80％，石墨大小5～7级，珠光体含量20～70％，碳化物≤1％；曲轴各部位不允许有任何铸造缺陷存在。

曲轴一般的生产工艺如图1a、图1b所示，在垂直挤压造型线上生产，曲轴模具1a沿轴向方向平行于分型面2a，曲轴型腔3a对称分布在相邻两砂型4a、5a内。

铁水从浇口杯6a进入，经横浇道7a、压边浇口8a通过冒口9a进入曲轴型腔3a，完成浇注过程。曲轴型腔一侧设排气片10a。

垂直挤压造型线，要求其型板占用率(铸件模具和浇注系统在型板上所占用面积与型板面积比值的百分率)小于60％，因此，采用一般工艺时，单件曲轴模具在型板上所占面积较大，所以单型生产曲轴数量较少，出品率较低，一般在45～55％之间；每型铁水重量较小，等重铁水浇注箱数较多，使浇注温度波动较大，影响产品质量稳定性；单型铁水重较小，砂铁比较大，型砂浪费较多，生产效率低。

发明内容

本发明的目的是提供一种空调压缩机曲轴生产工艺，以使生产出的曲轴铸件在能够满足上述要求条件下，达到提高生产效率，提高工艺出品率及节能减排的目的。

为达到上述目的，本发明采用的方案是：

空调压缩机曲轴生产工艺，其步骤包括混砂，造型，熔炼和炉前处理，浇注，铸件清理及产品质量检验；其中，造型设计过程中，曲轴模具的轴向方向垂直于分型面，曲轴模具在曲轴偏心处分型；造型起模后，形成曲轴型腔，曲轴型腔分别在相邻两砂型内；浇注采用底注式浇注方式，用过滤网对铁水进行过滤。

进一步，曲轴采用一体式圆柱形冒口对铸件进行补缩，相邻两列曲轴铸件用一个圆柱形冒口。

另外，本发明浇注采用底注式浇注方式，在直浇道底部安放过滤网。以此避免浇注时较大高度差造成冲砂和卷气等缺陷，达到过滤铁水和缓冲铁水流动的目的。

铁水从浇口杯进入，经直浇道和过滤网安放处后，进入两侧横浇道，然后通过圆柱形冒口和冒口颈进入曲轴型腔，完成浇注过程。这里选择圆柱形热冒口，是为获得较好的补缩效果提供较高的压力和温度。

本发明的有益效果是：

本发明在造型工艺设计上通过更改曲轴模具的分型面位置，曲轴模具的轴向方向垂直于分型面，曲轴模具在曲轴偏心处分型；减小单件模具分型面接触面积，增加了单箱模具放置数量，单箱模具放置数量由原来的16件/箱提高到36件/箱。从而提高了每箱铁水重量，由13.8Kg/箱提高到26.2Kg/箱，缩短了每包铁水浇注时间，减少了铁水浇注温度降低。提高了工艺出品率，由52％提高到55％，使铁砂比更合理，由1∶6.5提高到1∶4.4，提高了生产效率，由3600件/小时提高到6480件/小时。

采用本发明所述的曲轴垂直分型工艺后，生产出的曲轴铸件本体抗拉强度≥550Mpa，延伸率≥6％，硬度HRC 86～99；金相组织要求球化率≥80％，石墨大小5～7级，珠光体含量20～70％，碳化物≤1％。铸件各部位没有任何铸造缺陷存在，完全符合客户的技术要求。

附图说明

图1a、图1b为现有曲轴生产工艺的示意图；

图2为本发明曲轴生产工艺的示意图；

图3为图2的B-B剖视图。

具体实施方式

下面结合实施例和附图对本发明做进一步说明：

参见图2、图3，本发明的空调压缩机曲轴生产工艺，包括如下步骤：

1、混砂

按型砂配料比例(旧砂92-100％、新砂0-8％、膨润土0.5-2.5％和煤粉0-0.1％)分别加入旧砂、新砂、辅料干混10s-20s，粗加水湿混120S-150S，细加水混制15s-25s，检测合格后出砂，混碾时间为2～3分钟。型砂性能要求满足：紧实率33-43％，水分2.9-3.6％，透气性＞100，湿压强度0.09-0.17Mpa，有效膨润土6.0-9.5％，含泥量9.0-15.0％，灼烧减量2.0-4.0％，挥发份1.0-3.0％。

2、造型和下过滤网