[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

说明书

技术领域

本发明涉及一种采用金属型覆砂铸造汽车差速器壳体的铸造模具，以及使用这种模具铸造汽车差速器壳体的铸造方法。

背景技术

汽车差速器壳体是汽车车桥系统中的重要铸件之一。汽车差速器壳体铸件为中空、带法兰盘的铸件，在铸造生产时需在铸型中放置坭芯形成铸件的内腔。车辆中差速器壳铸件的传统生产工艺是采用潮模砂机器造型。对于潮模砂机器造型生产差速器壳铸件来说主要存在的问题是：铸件的尺寸精度低，铸件表面质量差，铸件质量稳定性低，废品高。潮模砂用砂量大，砂处理系统庞大、复杂，能耗高。差速器壳体铸件厚薄不均，为满足铸件凝固需要，在铸件厚壁处需要安置冷铁，生产工艺复杂。潮模砂造型的型腔强度和硬度相对较低，铁水浇注后，铁液在凝固过程中，球铁会产生较大的石墨化膨胀，这样会使型腔变大，因此铸件需采用冒口补缩，这样才能获得组织致密的合格铸件，因此铁水收得率比较低。

金属型覆砂铸造是一种新的铸造工艺，具有节能、节材、优质等特点，目前主要应用于结构、形状比较简单的铸件生产，比如：曲轴、飞轮、磨球。目前尚未有应用于汽车差速器壳体铸件生产。主要的原因就是：汽车差速器壳体的形状比较复杂，特别是铸件生产时，必须采用下坭芯的方式，形成铸件的内腔。对于铁型覆砂铸造而言，由于铁型没有透气性，下坭芯后实体坭芯在浇注时会产生的大量气体，容易产生呛火现象，并在铸件中产生大量的气孔缺陷。因此，在金属型覆砂铸造汽车差速器壳体铸件生产中坭芯的形式、以及坭芯的发气量成为金属型覆砂铸造汽车差速器壳体生产的关键。差速器壳体厚薄不均，壳体中有四个小孔处的壁厚相对于铸件的其它部位厚度厚得多，金属型覆砂铸造此铸件时，采用同时凝固无冒口铸造，稍有不慎，很容易在此处产生缩松、缩孔缺陷。另外汽车差速器壳体铸件的材质是QT500，属于铁素体球铁。而金属型覆砂铸造冷却速度快，适用于珠光体球铁的生产。

专利号为200610144119.1，专利名称为“利用金属型覆砂工艺制造制动鼓

的方法”的中国专利中公开了一种方法：该方法包括:以该制动鼓直径最大处确定分型面,并以大口部分确定为下型,以小口部分确定为上型;分别设置内、外模型用于保证所述制动鼓的内轮廓和外轮廓尺寸；分别设置内、外砂箱用于制造该制动鼓的下型和上型；分别以预定的间隙装配该内模型和内砂箱,以及外模型和外砂箱以后,通过射砂孔在该内、外砂箱上覆砂；锁紧该带有覆砂层的内、外砂箱后浇注金属液。上述技术方案与本申请的差别主要为制动鼓为灰铸铁，差速器壳体为铁素体基体球墨铸铁，材质完全不同，浇注工艺、铁水处理工艺、成形生产工艺完全不同，铸件的形状也完全不同。

    专利号为201110316590.5，专利名称为“金属型覆砂制造汽车后桥铸件的装置及其生产方法”的中国专利中公开了一种装置及方法，其装置的特点是在上下铁型合箱后形成的型腔内设置有坭芯组件, 上铁型与下铁型的射砂孔位置一一对应,上型板上设置有气针,气针与上铁型的射砂孔一一对应,上型板与下型板的模板中都均布有多个加热管,加热管的温控表与温度传感器连接,上型板与下型板的模板四周还都均布有多个排气凸台,上型板与下型板分别设置有水冷底座,上铁型的分型面、下型板的分型面上设置有多个排气槽。上述技术方案仅用于制造汽车后桥铸件，由于汽车后桥铸件本身的形状特点，与本申请铸件完全不同，因此其采用的模具形式及铸造生产方法不能应用于差速器壳体的生产。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是克服现有技术中的不足而提供一种采用金属型覆砂铸造汽车差速器壳体的铸造模具，制得的汽车差速器壳体表面质量好、尺寸精度高、工艺出品率高、生产成本低、产品质量容易控制。本发明还提供一种采用所述铸造模具的铸造方法，该方法具有节能、节材、优质等特点。