[发明专利]一种变速箱壳体铸造工艺

权利要求书

1.一种变速箱壳体铸造工艺，其特征在于：该工艺包括以下步骤：

步骤一、铸造方法及铸造工艺参数；

1）、铸件生产方式；采用砂型铸造，用树脂粘结剂作为型砂和芯砂的粘结剂能够获得高强度的砂型和砂芯，自硬树脂砂的铸造性能良好，而且树脂砂拥有良好的流动性、易紧实和刚度高的特点，因此变速箱壳体的造型材料采用自硬树脂砂作为砂型和砂芯；

2）、造型与制芯材料选择；采用砂芯形成铸件的内腔；选择碱性酚醛树脂自硬砂，其树脂中不含 N、P、S 元素，高温下有二次硬化现象，裂纹倾向比呋喃树脂砂小，无刺激性气体，生产环境好，落砂清理性能好；

3）、型砂与砂芯成分配比；树脂砂所用到的配方由都昌擦洗砂、固化剂、FFD-131树脂组成；

各组分的配比为：都昌擦洗砂的化学成分：SiO285%，粒度为55/100，含泥量0.3%，含水量0.3%，灼减量0.55%；

固化剂FFD-G04甲醛磺酸成分：总酸以H2SO4%计，为18.5-22，游离硫酸%《3.0；

FFD-131树脂的成分质量指标：糖醇含量50，含氮量《9.0，粘度《0.15，密度1.15-1.25，游离甲醛《1.0，PH值6-8；

4）涂料的选择；采用水石英粉涂料，其成分按质量份算包括：石英粉90-110份，钠基膨润土1-3份，CMC0.3-0.5份，水溶性酚醛树脂4-6份，硅溶胶6-8份，氧化铁粉4-6份，然后与水混合即可；

5）、铸铁的熔炼；

（1）、选用合金元素，铜0.70%～0.75%、 锰铁0.75%～0.80 % 、铬铁0.25%～0.30%；

（2）、炉料配比的确定，炉料配比为生铁∶废钢∶回炉料 =2∶5∶3；在熔炼过程中添加增碳剂以提高铁液的碳含量；

（3）、孕育剂的选择，采用福士科复合孕育剂与75硅铁的组合后进行孕育处理；

（4）、熔炼方式及工艺；使用碱性电弧炉进行熔炼，熔炼温度在1500℃~1550℃，等到高温把金属融化成铁水时，就往铁液加入孕育剂进行搅拌均匀，才能保证铸件组织一致；之后静置10~15min后用氢仪对铁液的含氢量进行检测，氢含量达到标准后方即可浇注，浇注温度在1420~1480℃之间；

步骤二、砂芯的设计

1）、砂芯形状；对于铸件上无法直接成形部分，需要用砂芯来进行成形，变速箱壳体的砂芯是采用碱性酚醛树脂自硬砂制芯，采用组芯造型，型芯分为两个；

2）、芯头的设计；芯头是指砂芯凸出来并且起到固定和定位的地方，而且也要承担金属液的浮力；

3）、芯骨设计；在制芯的时候放置芯骨，本铸件芯骨材料采用圆钢和铸铁；

4）、砂芯排气；采用蜡线或尼龙管开设砂芯排气道；

步骤三、浇注系统的设计

1）、浇注系统类型的选择；选择中间注入式浇注系统中，对于内浇道以下的型腔来说，相当于顶注式浇注系统；对于内浇道以下的型腔而言，则相当于底注式浇注系统；

2）、浇口杯的设计；选择采用池型浇口杯，池型浇口杯的容量较大，并且可防止水平漩涡的产生而形成垂直漩涡，有利于分离熔渣和气泡；

3）、过滤网的设计；选取泡沫式陶瓷过滤器；

4）、冒口的设计；采用腰圆柱形明顶冒口；

5）、冷铁的设计；采用设置外冷铁，冷铁设计的位置主要为两处：首先为箱底与箱壁配合处，该处在浇注时处于内浇口附近，此处设置冷铁可以改善铸件的凝固顺序，力求变速箱壳体的顺序凝固是从下到上的，即使铸件下部先凝固；

步骤四、铸造工艺装备；采用木模样制造模样，设置砂箱，采用自硬砂制芯制作芯盒；

步骤五、铸件落砂清理及后处理

1）、落砂处理；工艺流程为称料→熔炼→精炼→转注→测氢→铸造→X 检验探伤→毛坯尺寸、外观检查→去浇冒口→修毛边→T6 热处理→抛丸→机加工；

2）、X 射线探伤检测；用X 射线对铸件进行探伤，根据射线透过铸件内部会出现不同的信号强度，因此能够看到内部不连续程度，显示出缺陷等级；

3）、24小时煤油渗漏检测；将箱体进行机油充满状态再进行24小时煤油渗漏检测；

检测时，先对铸件进行清理，之后在内壁至少喷涂两次煤油；每次间隔 10min，24h 后，在涂白粉乳液的外壁上没有出现斑点即为合格；

4）、荧光探伤；检测过程严格按照 QJ2286-1992 中进行，进行过程为清洗、渗透、去除、干燥、显像与检测6部分；

5）、HT250热处理；热处理方法包括高温石墨化退火，低温退火；详细的过程如下：

（1）、热处理前检测；

（2）、检测完成后就把温度调到 900-950℃后保温3h；

（3）、使温度降到500-550℃保温4h,接下来实行空冷；这种热处理不仅可以降低铸件的90%-95%的内应力，并且铸件的组织不发生变化；

（4）、进行铸件变形的矫正，矫正模具提前备好，矫正要在淬火后立刻进行；

6）、抛丸处理；采用粒度为 1±0.2mm 的铝合金丸进行抛丸处理。