[发明专利]一种汽车曲轴的铸造工艺

说明书

本发明属于机械铸件铸造技术领域，具体的说是一种汽车曲轴的铸造工艺，该铸造工艺采用的砂型包括砂箱，砂箱有由上下两个箱体组成；砂箱中装有型砂，型砂中部设有用于铸造曲轴的型腔；型腔两端通过浇铸孔与型砂顶部连通；型腔壁厚突变处设有加热孔，加热孔用于对型砂进行预热；通过对加热孔进行火焰预热，减缓型腔壁厚突变处降温速度；本发明通过火炬对加热孔进行加热，使得型砂与加热孔对应位置温度升高，使得型腔壁厚突变处温度升高，进而使得曲轴毛坯厚度较大处的降温速度与厚度较小处的降温速度一致，减少因曲轴毛坯厚度突变部位散热速度不同而造成的内部缩孔和缩松的产生。

技术领域

本发明属于机械铸件铸造技术领域，具体的说是一种汽车曲轴的铸造工艺。

背景技术

曲轴是发动机中最重要的部件。它承受连杆传来的力，并将其转变为转矩通过曲轴输出并驱动发动机上其他附件工作。曲轴受到旋转质量的离心力、周期变化的气体惯性力和往复惯性力的共同作用，使曲轴承受弯曲扭转载荷的作用。因此要求曲轴有足够的强度和刚度，轴颈表面需耐磨、工作均匀、平衡性好。

球墨铸铁是通过球化和孕育处理得到球状石墨，有效地提高了铸铁的机械性能，特别是提高了塑性和韧性，从而得到比碳钢还高的强度。球墨铸铁的综合性能接近于钢，正是基于其优异的性能，已成功地用于铸造一些受力复杂，强度、韧性、耐磨性要求较高的零件。

汽车曲轴采用球墨铸铁进行铸造时，在浇铸完成后由于曲轴各部分厚薄不一，造成曲轴各部分冷却速度不同，容易在曲轴厚度突变的部位形成缩孔和缩松，降低曲轴去强度，同时使得曲轴内部应力集中，影响曲轴使用寿命。

发明内容

为了弥补现有技术的不足，解决汽车曲轴采用球墨铸铁进行铸造时，在浇铸完成后由于曲轴各部分厚薄不一，造成曲轴各部分冷却速度不同，容易在曲轴厚度突变的部位形成缩孔和缩松，降低曲轴去强度，同时使得曲轴内部应力集中，影响曲轴使用寿命的问题，本发明提出的一种汽车曲轴的铸造工艺。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：本发明所述的一种汽车曲轴的铸造工艺，其特征在于：包括以下步骤：

A、混砂：将铸造型砂混合后烘干待用；

B、制作砂型：将步骤A的铸造型砂配模合箱后形成砂型，并且在制作时砂型的轴心线与水平面相平行，砂型的轴心线与水平面相垂直；

C、原料熔炼：将铸造原料混合后投入熔炼炉中熔炼，熔炼温度为1420℃-1580℃，并在熔炼得到的铁水中加入孕育剂进行孕育；

D、浇注成型：将步骤C得到的铁水从砂型中的浇口内浇注，且浇注温度为1320℃-1420℃，浇注时间为20s-50s，浇注后保温40min-60min；

E、冷却出料：将砂型在通风处自然冷却60min-80min；之后在砂型外壁喷淋冷却水，喷淋时间为10min-20min，之后开箱出料。

所述砂型包括砂箱，砂箱由上下两个箱体组成；所述砂箱中装有型砂，型砂中部设有用于铸造曲轴的型腔；所述型腔两端通过浇铸孔与型砂顶部连通；所述型腔壁厚突变处设有加热孔，加热孔用于对型砂进行预热；通过对加热孔进行火焰预热，减缓型腔壁厚突变处降温速度；使用时，通过火炬对加热孔进行加热，使得加热孔温度升高，进而使得型砂与加热孔对应位置温度升高，然后通过浇铸孔对型腔进行铁水浇铸，此时加热孔处对应位置的型腔温度高于其它位置的温度，使得型腔壁厚突变处温度升高，进而使得浇铸出来的曲轴毛坯壁厚突变处温度降低缓慢，使得曲轴毛坯厚度较大处的降温速度与厚度较小处的降温速度一致，减少因曲轴毛坯厚度突变部位散热速度不同而造成的内部缩孔和缩松的产生，同时减少曲轴毛坯因温度下降不均匀而引起的内部应力集中，影响曲轴毛坯质量。