[发明专利]活塞环毛坯铸造工艺

权利要求书

1.活塞环毛坯铸造工艺，主要包括制作型板、混砂、造型、浇注以及出品工艺过程，其特征在于各工艺过程按以下方法操作：

A.制作型板：根据活塞环缸径以及活塞模型环断面系数，设计造型所需要的套环型板；所述套环型板包括底板（6），底板上设置有一个直浇口（1）以及通过内浇口（7）与直浇口（1）连通的气环模型环（3），所述气环模型环（3）内嵌套设置有直径小于气环模型环、断面系数与气环模型环相匹配的油环模型环（5），气环模型环与油环模型环之间设置有过渡浇口（2），所述气环模型环与油环模型环上均设置有冒口（4）；

B.混砂：用石英砂和膨润土混合制成型砂；

C.造型：将步骤A制作的套环型板安装在造型机上，采用步骤B混合后的型砂制造砂型；

D.熔炼：将制作活塞环毛坯的原材料放置在熔炼炉内进行熔炼，形成铁水；活塞环毛坯的化学成分按重量百分含量计为：C:3.45~3.9%，Si:2.25~2.65%，Mn:0.70~0.95%，P:0.30~0.50%，S≤0.05%，Cr:0.20~0.40%，Cu:0.20~0.50%，其余为Fe和不可避免的杂质；

E.浇注：在浇包中加入浇包所容纳铁水总重量0.3~0.6%的孕育剂，当熔炼炉内的铁水温度达到1520~1540℃时，将铁水倒入浇包内使铁水与孕育剂充分混合，所述浇注的温度控制为1380~1440℃，出炉到浇注完毕的时间控制在5min以内；

F.落砂：待砂型内的铸件冷却到室温时，将砂型和毛坯一起放置在震动落砂机中，使砂型与铸件分开，并取出铸件；

G.出品：对从砂型中取出的铸件按直径大小进行区分，即可产出大直径的气环毛坯和小直径的油环毛坯。

2.根据权利要求1所述的活塞环毛坯铸造工艺，其特征在于：所述步骤B中型砂的性能要求采用单一型砂，湿压强度为1.5-1.8Kg/cm²，湿拉强度为160-200g/cm²，热湿拉强度为10-12g/cm²，紧实率为25-40%，透气性≥50，含水量3.5-4.5%，含泥量≤13%；所述的石英砂中SiO2≥98%，石英砂的粒度为100~200目，耐火度≥1700℃，含泥量≤2%；膨润土的粒度要求95%过200目筛，吸蓝量每100克大于30克。

3.根据权利要求1所述的活塞环毛坯铸造工艺，其特征在于：步骤C中制造砂型后将每组砂型层叠设置成叠型浇注形式。

4.根据权利要求1所述的活塞环毛坯铸造工艺，其特征在于步骤D中所述活塞环毛坯的成分按模型环的断面系数分为两类：

当模型环的断面系数大于1.0且小于1.2时属于Ⅱ类活塞环，其毛坯成分为C:3.45~3.8%，Si:2.45~2.65%，Mn:0.75~0.95%，P:0.30~0.50%，S≤0.05%，Cr:0.20~0.40%，Cu:0.20-~0.50%，其余为Fe和不可避免的杂质；

当模型环的断面系数大于1.2时属于Ⅰ类活塞环，其毛坯成分为C:3.45-3.70%，Si:2.4-2.6%，Mn:0.70-0.90%，P:0.30-0.50%，S≤0.05%，Cr:0.20-0.40%，Cu:0.20-0.5%，其余为Fe和不可避免的杂质。

5.根据权利要求1或4所述的活塞环毛坯铸造工艺，其特征在于：步骤D中所述的熔炼过程采用炉前化验手段控制各成分的含量；并在原材料配比时按照1%的烧损量增加C含量；炉内铁水中C含量控制为3.55~4.0%，当C含量小于3.55%时加入碳粉调整至3.55%以上，当C含量大于4.0%时加入废钢调整至4.0%以下；

炉内铁水中Si含量控制在2.25-2.65%，当Si含量小于2.25%时向炉内补加结晶硅或75号硅铁，使Si含量大于2.25%，当Si含量大于2.65%时向炉内补加Q10生铁或废钢，使Si含量小于2.65%。

6.根据权利要求1所述的活塞环毛坯铸造工艺，其特征在于所述步骤G包括以下工序：

a.毛坯分选：将步骤F中分离的铸件，按照直径大小进行区分，分为大直径的气环毛坯和小直径的油环毛坯；

b.清理：将步骤a中产出的气环毛坯和油环毛坯放入抛丸清理机中，将毛坯表面的砂子清理干净；

c.毛整：检测毛坯的外观，将外观不合格的活塞环毛坯剔除。