[发明专利]一种快速制造汽车用自动变速器壳体铸造工艺

说明书

本发明涉及铸造工艺技术领域，具体公开了一种快速制造汽车用自动变速器壳体铸造工艺，包括如下步骤：(1)确定汽车用自动变速器壳体的结构；(2)设计浇铸系统，并开设浇铸工艺孔，通过数值模拟软件进行工艺仿真；(3)根据浇铸系统设计打印砂型，并进行砂型的3D打印；(4)对砂型进行硬化处理；(5)流涂涂料并进行烘干；(6)将砂型表面修磨平整后按照设计的砂型进行合型，合型后对铸件进行低压浇铸。通过对砂型进行强化处理,可得到铸造模具要求的强度、尺寸精度和表面粗糙度，达到收缩小，硬度高，抗冲击，韧性好的特点。通过强化处理的砂型3D打印技术和低压浇铸相结合对新产品的开发试制，成本和周期都得到了很好的控制。

技术领域

本发明涉及铸造工艺技术领域，尤其涉及公开了一种快速制造汽车用自动变速器壳体铸造工艺。

背景技术

汽车用自动变速器壳体具有精密型、轻型化的特征，多呈现结构复杂、壁厚不均、结构镂空等特点。汽车用自动变速器壳体产品结构复杂，多加强筋和孔位，主体壁厚仅为4mm，壁厚不均匀。孔系较多，局部区域壁厚较厚，且对轴承孔及气缸孔部位气密性要求高，其内部有深腔,且两侧大的轴承孔中心部位，由于深腔及壁厚问题,产生内部缺陷风险较大,侧面孔较多且密集,布置冷铁和排气的位置度难度大,影响因素较多，且相互影响，整体设计复杂程度高。

通常变速器壳体需要的铸造需要使用金属铸造模具，不仅成本高，制作难度大，而且对于研发过程或小批量生产而言，设计出不同的变速器壳体形状就需要制造相应的金属铸造模具以将其实体化，以测试其各项性能指标，大大增加了研发和生产成本和精力。而常规形状复杂的3D打印砂型由于抗压强度低的问题很难进行满足低压铸造机的浇铸要求。

发明内容

为解决现有技术存在的使用金属铸造模具成本高的缺陷，本发明提供一种快速制造汽车用自动变速器壳体铸造工艺。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案为：一种快速制造汽车用自动变速器壳体铸造工艺，包括如下步骤：

(1)确定汽车用自动变速器壳体的结构；

(2)设计浇铸系统，并开设浇铸工艺孔，通过数值模拟软件进行工艺仿真；

(3)根据浇铸系统设计打印砂型，并进行砂型的3D打印；

(4)对砂型进行硬化处理；

(5)对硬化处理的砂型表面流涂涂料并进行烘干；

(6)将砂型表面修磨平整后按照设计的砂型进行合型，合型后采用低压铸造机对铸件进行浇铸。

进一步地，步骤(2)所述的浇铸工艺孔开设在靠近变速器壳体的轴承孔的端面上，所述的浇铸工艺孔底部周向设置有环状流道，所述环状流道连通多个浇铸流道。

作为优选，所述浇铸流道包括用于填充所述轴承孔的填充支路，所述轴承孔处的砂型设置有随形冷铁。确保了轴承孔内部品质。

具体地，所述的所述浇铸工艺孔与所述环状流道连接处设置有铸液汇集部，所述铸液汇集部设置有集渣滤网，在砂型壁厚大于5mm处设置冷铁，并在冒口处设置发热暗冒口。保证冷料、气体以及料渣能够最大限度地排出，以消除铸件缺陷。

作为优选，所述的砂型包括上砂型和下砂型，所述上砂型和下砂型的分型面位于铸件最大截面位置，所述上砂型和下砂型之间设置有三个定位砂锥，所述上砂型和下砂型的侧面设置合型扣手，所述分型面开设有与砂型内腔连通的排气孔。3D打印砂型通过上下两个砂型实现全部砂型成形，砂型分块少，精度高，浇铸后外观洁净，通过3D打印实现无模铸造和柔性生产，降低制造成本，缩短制作周期。

作为优选，所述的3D打印材料为100～200目的宝珠砂，3D打印的每层打印厚度为0.1～0.2mm，打印速度为4～6m/s