[发明专利]一种曲轴铁模覆砂铸造工艺及其铁模装置

说明书

本发明具体涉及一种曲轴铁模覆砂铸造工艺及其铁模装置，属于铸造领域，所要解决的技术问题是提供一种可以及时排除铸型型腔内气体，完成150公斤以上的曲轴产品的浇铸，并提高其成品率的铁模覆砂铸造工艺及铁模装置，采用的技术方案为：一种曲轴铁模覆砂铸造工艺，包括步骤：母模制作，铁模制作，铁模覆砂，合箱，铁水熔炼及浇注，开箱；一种曲轴铁模装置，包括：上砂箱，下砂箱，箱卡，两个浇注口，若干出气孔，铸型型腔，凸起块，封闭卡环和操作杆；本发明可以加快铁液的凝固冷却，细化结晶组织；本发明出气孔可以及时排出铸型型腔内的气体，在生产150公斤以上的曲轴时，避免曲轴产品出现气孔及铁水浇注不足的情况发生。

技术领域

本发明涉及铸造领域，具体涉及一种曲轴铁模覆砂铸造工艺及其铁模装置。

背景技术

铸造是生产零件毛坯的主要方法之一，其成型方法主要是将铁件加热熔化，使其成为具有流动性的铁液，然后浇铸到具有一定形状的铸型型腔内，在重力的作用下注满型腔，冷却并凝固成铸件或零件。曲轴是发动机的关键零部件之一，其性能好坏直接影响发动机的使用性能和寿命。目前，国内铸造厂家生产的车用、船用曲轴一般采用传统工艺，例如潮模砂工艺，这种方法生产的曲轴由于铁液的凝固速度慢，造成组织结晶粗大，废品率高，工艺出品率低，加工余量大，生产效率低。

铁模覆砂工艺利用铁模的导热性能，可以加快铁液的凝固冷却，细化结晶组织，提高组织的致密性，满足产品材料要求，能够使毛坯铸件加工余量减小，尺寸精度高，降低废品率，提高生产效率。但是，目前铁模覆砂工艺主要用于重量在150公斤以下汽车发动机曲轴的生产。对于重量达150公斤以上的曲轴产品依旧采用潮模砂工艺生产，对于重量达到150公斤以上的曲轴产品采用铁模覆砂工艺生产时，在向型腔浇入铁水时，型腔内存在的大量气体不能及时排除，造成曲轴产品产生气孔，并有铁水浇注不足的情况发生。

发明内容

本发明克服了现有技术存在的不足，提供了一种可以及时排除铸型型腔内气体，完成150公斤以上的曲轴产品的浇铸，并提高其成品率的铁模覆砂铸造工艺及其铁模装置。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：一种曲轴铁模覆砂铸造工艺，包括以下步骤：

1）母模制作：设计一套与曲轴形状一致的模型作为母模；

2）铁模制作：制作与母模相配合的铁模，铁模设置有两个浇注口，铁模与母模的空腔间隙为10～12mm；

3）铁模覆砂：加热母模和铁模，然后通过射砂机射砂孔将覆膜砂射至母模和铁模之间的空腔，固化完成120秒后起模；

4）合箱：将完成覆砂的铁模放置过滤网，合箱夹紧，放置至浇注台；

5）铁水熔炼及浇注：铁水熔炼温度为1580～1590℃，铁水浇注温度为1340～1480℃；浇注时向两个浇注口同时浇注；

6）开箱：大于等于90分钟后开箱。

所述铁水的材料为球墨铸铁。

每箱浇注时间为90～150秒。

根据曲轴起摸角度的影响，设计制作一套芯盒，配合覆砂铁模制作曲轴产品。

铁模覆砂过程是整个铸造的关键步骤，直接影响成品率的高低，在覆砂过程中，将铁模和母模加热至260℃，温度过低时覆膜砂不能完全固化，温度过高时覆膜砂在流动过程中就已固化。

射砂是利用低压压缩空气（0.6MPa）将流态覆膜砂吹入母模和铁模之间的空腔，射砂时间一般为6～10秒，覆膜砂一般采用酚醛树脂覆膜砂。

在浇注过程中，因为铁水凝固快，夹杂物难以上浮，一般在浇注系统中放置过滤片，完成挡渣处理。