[发明专利]一种铸钢侧架的铸造方法

说明书

本发明涉及铁路车辆用转向架，特别是涉及应用树脂自硬砂技术生产铸钢侧架的铸造方法。

目前，铸钢件侧架一直采用水玻璃砂造型，其主要问题是：由于起模后硬化，型腔和坭芯变形，造成铸件尺寸精度低、壁厚超差，铸件超重。

树脂自硬砂造型工艺是近年发展的一项造型、制芯技术，已被广泛地应用到生产铸铁件和结构简单、壁厚50毫米以上的铸钢件的生产。但用于结构复杂、薄壁的铸钢侧架的生产尚无先例。其突出的问题是铸件裂纹，而使产品报废，由于这一问题的存在，限制了树脂自硬砂技术的应用范围。

本发明的目的是提供用树脂自硬砂技术生产铸钢侧架的铸造方法，克服铸件出现裂纹，以提高产品的合格率，扩大树脂自硬砂技术的应用范围。

本发明的目的是这样实现的：

一种铸钢侧架的铸造方法，新砂和再生砂按比例混匀→固化剂混匀→树脂混匀→造型或制芯→浇注，在所述的新砂和再生砂按比例混匀和固化剂混匀之间加入外增塑剂混匀和抗氧化剂混匀，所述的抗氧化剂由三氧化二铁和木素粉组成，所述的三氧化二铁和木素粉按下列配比组成，三氧化二铁≥75％，木素粉≤25％，所述的外增塑剂由下列物质组成，三氯化铁(Fecl₃)含量≥45％；二氯化铁(Fecl₂)含量≤0.4％；游离酸(Hcl)含量≤0.3％；水不溶物含量≤0.4％。

本发明与现有技术相比具有如下优点：1)由于在型、芯砂中加入了添加剂，从而改善了型、芯砂在高温作用下的退让性，使铸件的裂纹明显减少，由加入前的80％，下降为20％，使树脂自硬砂工艺成功地运用于结构复杂、薄壁的侧架生产，扩大了应用范围；2)与水玻璃砂工艺相比，采用本发明生产的铸钢侧架，表面质量和尺寸精度明显提高，其尺寸精度由CT11-13级提高到CT8-9级，表面粗糙度由50μm提高到20-25μm，铸件重量可减轻8％，使铸钢侧架的内在质量和产品合格率得到进一步提高，完全适应我国铁路重载、提速的生产需求；3)采用连续式混砂机，组成柔性生产线，旧砂90％回用。

下面详细描述本发明的实施例。

1、工艺参数的确定

收缩率：20‰

浇注至落砂时间：4.5小时

浇注温度：1550-1590℃

2、在型、芯砂中加入添加剂

为改善型、芯砂在高温作用下的退让性，在型、芯涛中加入添加剂，即加入外增塑剂和抗氧化剂。

外增塑剂成分及指标如下

三氯化铁(Fecl₃)含量≥45％    

二氯化铁(Fecl₂)含量≤0.4％

游离酸(Hcl)含量≤0.3％

水不溶物含量≤0.4％

密度1.40-1.42g/cm³

PH值1.5-2.5

抗氧化剂由三氧化二铁(Fe₂O₃)和木素粉组成，其中三氧化二铁≥75％，粒度0.150-0.106mm，木素粉≤25％，全部通过0.600mm的标准筛。

3、使用条件

砂子温度：20-30℃

环境温度≥20℃

起模时间≤40min

混制后型、芯砂可使用时间≤5min

4、型砂的配方(重量比)

天然精选砂(ZGS96-21Q-30)  100％

树脂(ZFS-0.3N-A-0.4)    1.2％(占砂量)

固化剂(GC₀₉)  40-45％(占树脂量)

外增塑剂  20％(占树脂量)

抗氧化剂  1％(占砂量)

5、混制工艺方法

新砂和再生砂按比例加入(混匀10-12秒)→抗氧化剂(混匀10-12秒)→外增塑剂(混匀30-32秒)→固化剂(混匀30-32秒)→树脂(混匀30-32秒)→造型或制芯使用。