[发明专利]一种生产转向桥的铁模覆砂工艺

说明书

技术领域

本发明涉及一种转向桥的生产方法，尤其是一种生产转向桥的铁模覆砂工艺方法，属于铸造技术领域。

背景技术

转向桥，是指承担转向任务的车桥，一般汽车的前桥是转向桥。四轮转向汽车的前后桥，都是转向桥。它利用车桥中的转向节使两端的车轮偏转一定的角度，以实现汽车的转向。转向桥除承担汽车的垂直载荷外，还承受纵向力和侧向力及这些力造成的力矩。转向桥通常位于汽车前部，因此也常称为前桥。各种车型的转向桥结构基本相同，主要由前梁，转向节组成。

转向桥是大型机械结构上一个受力和变形比较大的零件，对其力学性能要求非常严格，迄今为止类似转向桥这类大型机械零件都是通过锻造件焊接起来生产的。

高强高韧球墨铸铁由于具有较高的抗拉强度和较高伸长率在工程机械、汽车零件中应用广泛。球墨铸铁如果在铸态下就能达到高强度高韧性等优异的综合力学性能的话，则会大大降低生产成本以及缩短生产周期。许多原来采用铸钢材料或者锻焊结合的零件，现在越来越多地被高强高韧的球铁件所代替。因此，类似转向桥这类大型机械零件，如果采用球墨铸铁铸造成型的话，将大大降低成本，缩短生产周期，经济效益显著。

使用球铁铸造方法生产转向桥是一个大胆的突破，因普通砂型铸造此类铸件时需要较多较大的冒口补缩铸件，因此工艺出品率很低，废品率较高。铁模覆砂因其独特的工艺特点，冷却快，铸型刚度大，可获得尺寸精度高，晶粒细小的铸件。同时可充分利用铸铁的石墨化膨胀尽可能多地消除铸件缩孔缩松以获得质量优异的铸件。因此可以采用铁模覆砂这一工艺生产转向桥。

发明内容

本发明正是针对现有技术存在的不足，提供一种生产转向桥的铁模覆砂工艺。

为解决上述问题，本发明所采取的技术方案如下：

一种生产转向桥的铁模覆砂工艺，所述铁模覆砂工艺包括以下步骤：

步骤一：造型；

利用上一批浇注打箱后砂箱的余热进行造型，砂箱温度不能高于300℃，否则需要强制降温，模板通过电加热至250~300℃，每个铸件上开设四个截面形状为短薄宽且带有拐角的内浇道，铸件上不开设冒口；

步骤二：射砂与合箱；

将模板与砂箱贴合紧密之后开始进行射砂，射砂压力为0.8Mpa，铁型材质采用QT400高韧性球墨铸铁，检查射砂是否完整，用气枪吹净型腔内浮砂，使砂箱表面无浮砂；

将砂芯轻放至砂箱砂壳内，要求砂芯完整无磕碰且下放之后与砂壳贴合紧密，无摆动，下放完成后用气枪吹净型腔中浮砂；将下箱运至合箱处，在下箱浇注系统处放置过滤网，控制合箱机吊取上箱匀速下落合箱，合箱过程中销、孔对正，合箱后用箱卡固定，在浇口处放置浇口杯，用封箱膏进行密封，然后转运至浇注台待浇注；

步骤三：球化和孕育；

炉料配比为80%的生铁、10%的回炉料以及10%的钢屑，在中频感应电炉中熔炼至1550~1580℃，在感应电炉内进行球化和首次孕育；

在浇包底部加入粒度为5mm~15mm的含硅的稀土镁球化剂FeSiMg5RE1，球化剂的总重量为铁液总重量的1.1%~1.4%，在球化剂上面盖上薄铁板，再在铁板上放入占铁液总重量0.8%~1.0%的75SiFe孕育剂，75SiFe孕育剂粒度为5~15mm，将铁液从电炉内倒入浇包进行球化和首次孕育，在浇包内加入珍珠岩覆盖剂进行除渣，同时进行保温；

二次孕育采用含铋的硅钡高效孕育剂，孕育剂的化学成分为（重量百分比）：Si：63%~68%；Ca:0.8%~2.2%；Al：1.0%~2.0%；Ba：4.0%~6.0%；Bi：0.06%~0.08%；余量为Fe；浇注时进行随流孕育，即二次孕育，使用量为占铁液总重量的0.4%~0.6%，粒度为0.5mm~4mm；二次孕育随后续步骤四一起进行；

步骤四：震动浇注；

浇注前采用测温枪测量浇包内铁水温度，当温度降至1400℃时开始浇注，将造好型的型箱置于震动台上，边浇注边震动，浇注时进行随流第二次孕育；采用偏慢浇注但不能断流，浇注时间为40~45S，浇注末箱温度控制在不低于1360℃，震动幅度及频率不应过大，震动幅度为0.5~2cm，震动频率为10~20Hz，震动时间为2~4分钟；

步骤五：浇注后处理；

浇注完成，震动结束后除去浇口杯，在浇注完毕15分钟后，待铸件的温度达到680℃~750℃时，用落砂机落砂后开箱，把铸件整齐摆放进行自然空冷，直至室温即可。