專利名稱：水平中開多級輸油泵體鑄造工藝的制作方法
技術領域：
本發明屬于鑄造技術領域，特別涉及一種水平中開多級輸油泵體的鑄造工藝。
背景技術：
傳統鑄造工藝鑄造的中開泵泵體，在級數較少情況下，其流道較寬敞，承壓小，壁 較薄，壁厚差異小，在控制好澆注溫度的情況下，用普通型砂造型，易清砂，達到使用要求。 但當級數達到7級以上時，縮小其體積后，流道尺寸被縮小，而承壓增大，造成流道與外部 壁厚差異增加，導致鑄造難度增加；當流道設計接近半圓，弧度大，一般的清砂工具較難清 理。由于中開多級離心泵體的特殊結構，鑄造時只能采用底注式澆注，對于上部最后凝固的 厚大輪轂處雖可通過設置冒口補縮，使上部組織致密，但對于下部最后凝固的厚大輪轂處 因無法采取補縮措施，得不到金屬液補縮而產生縮孔、縮松。由于鑄造時內腔被高溫液體全 部包圍，使用一般型砂制作的砂芯難以抵抗澆注溫度和凝固時高達160(TC左、右的高溫而 被燒結，且一般型砂造型易造成嚴重的化學粘砂，使鑄件成型后難以清理，造成報廢。

發明內容
本發明的目的，在于結合綜上所述的中開泵泵體鑄造中存在著的諸多問題和弊 端，提供一種精度高，鑄件內部組織致密、結構緊湊、體積小，流道內無粘砂、耐蝕、耐磨，運 行平穩，使用效果好的水平中開多級輸油泵體的鑄造工藝。 本發明的水平中開多級輸油泵體的鑄造工藝，結合常規的芯盒制備、配砂、造型、 澆注、清砂、去除澆冒口，熱處理環節為基礎。采用鋁合金材料，沿中開面向上處設置的分型 面分別制備成整體結構的上、下模具，并經數控加工機床加工后分別置于上、下砂箱內，再 用樹脂砂復制成上、下鑄型。視型腔形狀用數控加工機床分別制備底板砂芯與砂芯的模具， 并將60 80%的鉻礦砂與20 40%的鋯英砂配制的成混合砂復制底板砂芯與砂芯，再將 砂芯預配至底板砂芯上后置于下鑄型內，上、下鑄型內分別設置有冒口與內澆道，內澆道、 橫澆道、直澆道依次連通。澆注的金屬液經由直澆道依次進入橫澆道、內澆道，再引入由上、 下鑄型和底板芯、砂芯組成的型腔進行底澆。當澆注的金屬液由下至上到達冒口的頂部時 澆注完畢，即向冒口內加入發熱劑。最后待鑄件全部冷卻后，打開上、下砂箱，經清砂、去除 澆冒口后進行熱處理，而獲得水平中開多級輸油泵體的鑄件。 本發明的水平中開多級輸油泵體鑄造工藝，適應于各種鑄鋼合金泵體的鑄造，其 鑄件尺寸精度高，流道光滑，無粘砂、燒結，鑄件組織致密、結構緊湊、體積小，運行平穩，耐 蝕、耐磨、使用效果好。


圖l，系本發明的水平中開多級輸油泵體鑄造工藝的合型鑄造圖；
圖2，系圖1中A-A的剖視圖。
具體實施例方式
以下結合上述附圖實例，對本發明的水平中開多級輸油泵體鑄造工藝作進一步詳 述。 本發明的水平中開多級輸油泵體鑄造工藝，結合常規的芯盒制備、配砂、造型、澆 注、清砂、去除澆冒口、熱處理環節為基礎，并以十級泵體幾何尺寸2360 X 1086 X 345 (mm)、 壁厚17 145 (mm)、流道復雜、狹窄等特點，采用鋁合金材料ZG1. 4460為本發明的實施例， 對本發明的水平中開多級輸油泵體鑄造工藝進行詳述。 本發明根據水平中開多級輸油泵體的流道圖設計其鑄造工藝，應用CAE/InteCAST 技術對外型和砂芯合理分塊和片，采用鋁合金材料制造模具，用鑄鐵平板做模具型板，沿中 開面9向上200mm處設置的分型面2分別制備成整體結構的上、下模具，并經數控加工機床 加工后分別置于上砂箱13、下砂箱12內，再用樹脂砂復制成上鑄型6、下鑄型ll，造型后的 上鑄型6、下鑄型11的分型面2自然地產生在模具的分模面上。 本發明的水平中開多級輸油泵體，視型腔形狀用數控加工機床分別制備底板砂芯 3、砂芯4的模具，經數控加工機床加工的模具其加工精度可達0. 003 0. 005mm。為避免內 型腔在高溫下不被粘砂、燒結，將60 80%的鉻礦砂與20 40%的鋯英砂配制成的混合 砂復制底板砂芯3、砂芯4，再將砂芯4預配至底板砂芯3上后置于表面涂有醇基鋯英涂料 的下鑄型11內，然后將上鑄型6合于下鑄型11上而構成整個鑄型。 本發明的水平中開多級輸油泵體整體鑄造時，應嚴格控制金屬液澆注后的凝固順 序，因此必須在上鑄型6內設置8 12個直徑為輪轂尺寸厚2 2. 5倍的冒口 5，并采用底 注式澆注系統，在下鑄型11內設置3 5個內澆道10，從而能有效地分散熱量，使金屬液澆 注平穩、無飛濺、氧化和避免沖刷鑄型的目的。 本發明的水平中開多級輸油泵體的內澆道10與橫澆道8連通，橫澆道8與預埋于 鑄型一側、直徑為80mm的陶瓷材料制成的直澆道1連通，內澆道10的截面積為直澆道1的 1. 2 1. 5倍。澆注的金屬液經由直澆道1依次進入橫澆道8、內澆道IO，再引入由上鑄型 6、下鑄型11和底板芯3、砂芯4組成的型腔進行底澆，從而均勻地分散金屬液的熱量，減少 對底板芯3和砂芯4的熱影響。當澆注的金屬液由下至上到達冒口 5的頂部時澆注完畢， 即向冒口 5內加入發熱劑7，從而延長冒口 5內金屬液的補縮時間，達到本發明的水平中開 多級輸油泵體鑄件在整個凝固結晶過程中能獲得金屬液的補縮，致使鑄件內的縮孔和縮松 最終被引入冒口 5內。最后待鑄件全部冷卻后，打開上砂箱13、下砂箱12，經清砂、除去直 澆道1、橫澆道8、內澆道IO和冒口 5，再進行熱處理，而獲得致密而完整的水平中開多級輸 油泵體鑄件。
權利要求
一種經芯盒制備、配砂、造型、澆注、清砂、去除澆冒口、熱處理環節的水平中開多級輸油泵體鑄造工藝，其特征在于采用鋁合金材料，沿中開面(9)向上處設置的分型面(2)分別制備成整體結構的上、下模具，并經數控加工機床加工后分別置于上砂箱(13)、下砂箱(12)內，再用樹脂砂復制成上鑄型(6)、下鑄型(11)，視型腔形狀用數控加工機床分別制備底板砂芯(3)與砂芯(4)的模具，并將60～80％的鉻礦砂與20～40％的鋯英砂配制成的混合砂復制底板砂芯(3)、砂芯(4)，再將砂芯(4)預配至底板砂芯(3)上后置于下鑄型(11)內，上鑄型(6)與下鑄型(11)內分別設置有冒口(5)與內澆道(10)，內澆道(10)、橫澆道(8)、直澆道(1)依次連通，澆注的金屬液經由直澆道(1)依次進入橫澆道(8)、內澆道(10)，再引入由上鑄型(6)、下鑄型(11)和底板砂芯(3)、砂芯(4)組成的型腔進行底澆，當澆注的金屬液由下至上到達冒口(5)的頂部時澆注完畢，即向冒口(5)內加入發熱劑(7)，最后待鑄件全部冷卻后，打開上砂箱(13)、下砂箱(12)，經清砂、去除澆冒口后進行熱處理，而獲得水平中開多級輸油泵體的鑄件。
全文摘要
本發明提供一種水平中開多級輸油泵體鑄造工藝。它用鋁合金材料，沿中開面向上處設置的分型面分別制備成整體結構的上、下模具經數控加工后造型，再用數控加工制備底板砂芯與砂芯模具至造型后置于下鑄型內。上、下鑄型內分別設置有冒口與內澆道，內澆道、橫澆道、直澆道依次連通，金屬液經由直澆道依次進入橫澆道、內澆道，再引入由上、下鑄型和底板芯、砂芯組成的型腔進行底澆。當金屬液由下至上到達冒口頂部時澆注完畢，即向冒口內加入發熱劑，待鑄件全部冷卻后打開上、下砂箱，經清砂、去除澆冒口后進行熱處理。它適應于各種鑄鋼合金泵體的鑄造，其尺寸精度高，流道光滑、無粘砂、燒結，鑄件組織致密、結構緊湊，運行平穩，耐蝕、耐磨、效果好。
文檔編號B22C9/22GK101693284SQ200910191048
公開日2010年4月14日 申請日期2009年9月29日 優先權日2009年9月29日
發明者唐杰, 孫正健, 廖興銀, 王異, 秦禮慶, 高忠林 申請人:遵義拓特鑄鍛有限公司;