[发明专利]采用金属型覆砂铸造汽车差速器壳体的铸造模具及铸造方法

权利要求书

1.一种采用金属型覆砂铸造汽车差速器壳体的铸造模具，包括上金属型，下金属型，上型板和下型板，上金属型设有上射砂孔、排气槽和定位销套，下金属型设有下射砂孔和定位销，上型板包括铸件模型、浇注系统模板、水冷底座、气针、排气凸台、定位销、加热管和温度传感器，下型板包括铸件模型、浇注系统模板、水冷底座、排气凸台、定位销套、加热管和温度传感器，上金属型与上型板合模，两者之间形成上覆砂间隙，下金属型与下型板合模，两者之间形成下覆砂间隙，上射砂孔与下射砂孔位置一一对应，上射砂孔与上覆砂间隙连通，下射砂孔与下覆砂间隙连通，其特征在于：所述的上金属型上设有凸出的自来金属芯，自来金属芯与上金属型连为一体，该自来金属芯形状与汽车差速器壳体的中空内腔形状匹配，所述的上型板上设置有排气装置，该排气装置设置在自来金属芯对应的上型板铸件模型型腔底部，下金属型型腔中还设置有用于形成汽车差速器壳体环壁上四个小孔的小孔坭芯，小孔坭芯为金属覆砂结构。

2.根据权利要求1所述的采用金属型覆砂铸造汽车差速器壳体的铸造模具，其特征在于：所述的排气装置包括排气柱塞、弹簧、移动板和回位导杆，回位导杆一端设置在上型板的相应回位导杆孔中，回位导杆与此孔移动配合，另一端固定设置在移动板上，排气柱塞安装在移动板上，排气柱塞的位置与上型板上排气孔的位置对应，排气柱塞的直径比排气孔的直径小0.3-0.4毫米，移动板与水冷底座之间设置有弹簧。

3.根据权利要求1所述的采用金属型覆砂铸造汽车差速器壳体的铸造模具，其特征在于：所述的上金属型与下金属型的壁厚为20~30mm，上下覆砂间隙中位于浇注系统模板部位的覆砂间隙优选为12mm，位于铸件模型部位的覆砂间隙优选为10mm，位于自来金属芯头部位的覆砂间隙优选为3－5mm，小孔坭芯的覆砂层厚度与周围下金属型覆砂层厚度相同。

4.根据权利要求1所述的采用金属型覆砂铸造汽车差速器壳体的铸造模具，其特征在于：所述的上金属型上设置有4个定位销套，下金属型上设置有4个定位销，定位销套和定位销均呈十字分布，两者位置一一对应，定位销的截面为圆形，定位销套为长圆孔。

5.根据权利要求1所述的采用金属型覆砂铸造汽车差速器壳体的铸造模具，其特征在于：所述的上型板和下型板中分别设置有6个加热管，加热管均匀分布在上下型板的模板中，还设置有温度传感器。

6.根据权利要求1所述的采用金属型覆砂铸造汽车差速器壳体的铸造模具，其特征在于：所述的上型板上的气针与上金属型上的射砂孔数量和位置一一对应。

7.根据权利要求1所述的采用金属型覆砂铸造汽车差速器壳体的铸造模具，其特征在于：所述上型板和下型板的分型面上分别设置有多个排气凸台；所述上金属型和下型板的分型面上分别设置有排气槽。

8.一种采用金属型覆砂铸造汽车差速器壳体的铸造方法，采用权利要求1所述的铸造模具，其特征在于包括以下步骤：

a、生产前提前一小时打开电加热管，预热上下型板至220-240℃，并保温至少10分钟；

b、将上下金属型加热到200-300℃后，再分别与上下型板平稳合模；

c、把覆膜砂通过覆砂造型机射砂孔射至上、下覆砂间隙中，射砂压力为3-4个大气压，射砂时间3-6秒，射砂后保持0.5-2分钟等待其固化；

d、固化后分别将上型板与上金属型分离，下型板与和下金属型分离，分别得到上下均覆砂的金属型型腔；

e、将预先做好的小孔坭芯放入下金属型，并用气枪吹去型腔中的浮砂；

f、将覆好砂的上、下金属型合箱，用箱扣扣紧，放上浇口杯，采用浇注系统浇注合格铁水；

g、浇注完5-8分钟时，铲去浇口杯，20-30分钟后卸去箱扣，待铸件冷却至700℃以下时，开箱、出铸件。

9.根据权利要求8所述的采用金属型覆砂铸造汽车差速器壳体的铸造方法，其特征在于：所述的f步骤中采用的浇注系统包括直浇口、横浇口和内浇口，内浇口分别位于横浇口的两端，直浇口设置在横浇口的一端且与横浇口垂直，浇注时铁水通过直浇道至横浇道至内浇道至铸件型腔，一个浇注系统一次浇注两个差速器壳体铸件。

10.根据权利要求9所述的采用金属型覆砂铸造汽车差速器壳体的铸造方法，其特征在于：所述的f步骤中其铁水含有的各个元素质量百分比为C为 3.70-3.85%，Si为2.5-2.8%，S为0.010～0.016 %，P小于0.05%，Mn小于0.15%，Mg为0.027～0.050%，Re为0.020～0.035%，余量为Fe；上述铁水经过三次孕育，在球化处理中将占铁水重量0.7%的高效Si-Ba-Ca孕育剂放在球化剂上进行球化处理，当球化反应完成，在冲入铁水时随流加入占铁水重量0.4%的高效孕育剂，对铁水进行二次孕育，在浇注时再随流冲入占铁水重量0.15%，粒度为1毫米的高效Si-Ba-Ca孕育剂，对铁水进行瞬时孕育。