地鐵機車上牽引電機傳動端端蓋的鑄造方法
【專利說明】 地鐵機車上牽引電機傳動端端蓋的鑄造方法
[0001]
技術領域
[0002]本發明屬于鑄造領域，具體涉及一種采用鐵型覆砂工藝鑄造地鐵機車上牽引電動傳動端端蓋的方法。
【背景技術】
[0003]在現有的工業生產中，生產傳動端端蓋鑄件，均采用自硬砂造型技術工藝。該工藝在制備的過程中存在以下缺陷:由于自硬砂工藝中鐵水冷卻慢導致鑄件內部產生的縮松、縮孔、裂紋，質量不穩定；鑄件冷卻速度慢，內部組織不致密，球化級別低(3級)，材質不穩定；鑄件外觀粗糙差；鑄件加工余量大，浪費材料，機加工成本高；生產工序復雜，工人勞動強度大，生產效率低；自硬樹脂用量大，原砂用量大，導致生產成本高。

【發明內容】

[0004]本發明所要解決的技術問題是提供一種地鐵機車上牽引電機傳動端端蓋的鑄造方法，該鑄造方法采用鐵型覆砂工藝，能夠消除傳動端端蓋內部縮松、縮孔、裂紋的缺陷，提高鑄件表面粗糙度，且鑄出的傳動端端蓋精度高，重量輕。
[0005]本發明的技術方案:一種地鐵機車上牽引電機傳動端端蓋的鑄造方法，該鑄造方法采用鐵型覆砂工藝進行鑄造，具體步驟如下:
(O設計一套與地鐵機車上牽引電機傳動端端蓋形狀完全一致的模型作為母模；
(2)設計制作四套與地鐵機車上牽引電機傳動端端蓋相應空腔一致的芯盒；
(3)制作與母模相關聯的鐵模外型，鐵模外型與母模配套時間隙為5?7_;
(4)把步驟(I)設計好的母模固定在射砂機上，加熱至230?270°C，并且合上鐵模外型，射砂板到位夾緊，然后射砂，固化25秒；
(5)把步驟(2)設計制作的芯盒固定在制芯機上，合模加熱至170?200°C，射砂板到位夾緊，然后射砂，根據芯子厚薄固化5?10分鐘，開模取芯并去掉劈縫；
(6)將覆膜砂通過射砂機射砂孔射至預先設計好的鐵模外型上，使覆膜砂充滿至模型和鐵模外型之間的空腔，30秒后起模，自然冷卻25?30s后，依次得到上、下覆砂的鐵模外型型腔，把步驟(5)制得的四個砂芯下到鐵模相應位置并粘接緊，即得到可合箱澆注的型腔；
(7)將以生鐵和廢鋼為主的原材料配比后放入中頻熔煉爐內加熱，熔煉出爐鐵水溫度為 1530 0C ；
(8)采用沖入法對步驟(7)備好的鐵水進行球化處理；
(9)合箱夾緊固定后澆注步驟(8)處理后的鐵水，澆注時間為8分鐘，澆注溫度控制在1330?1430°C，即得到所需的球墨鑄鐵傳動端端蓋毛坯零件，保溫20分鐘后開箱取出鑄件。
[0006]進一步地，所述生鐵與廢鋼的比例為:生鐵88%，廢鋼12%。
[0007]進一步地，步驟(8 )所述的球化處理是在在球化包里加入球化劑0.9%，硅鐵7%，采用沖入法將鐵水倒入球化包而得到的鐵水。
[0008]進一步地，步驟(9)所述的球墨鑄鐵傳動端端蓋毛坯零件的各組分及含量的百分比為:C:3.75-3.88%，S1: 1.95-2.2%，S 彡 0.02%，P:彡 0.035% ; Mn:彡 0.015%，其余為Fe。
[0009]進一步地，步驟(I)所述的母模包括設計制作地鐵機車上牽引電機傳動端端蓋的工裝模具、澆注系統、加熱型板和底座。
[0010]進一步地，所述鐵模外型與母模相關聯，鐵模外型與母模配套時間隙為5?7_。
[0011]進一步地，所述射砂機的型號為IFSI260卡斯丁覆砂造型機。
[0012]本發明與現有技術相比具有以下有益效果:
1、本發明方法消除了傳動端端蓋內部縮松、縮孔、裂紋等缺陷，質量穩定；內部組織致密，球化級別I?2級，石墨大小6?8級，鑄出的傳動端端蓋材質穩定，鑄件粗糙度可達到Ra25 μmD
[0013]2、采用本發明方法鑄出的鑄件比傳統方法鑄出的鑄件重量減輕16%，鑄件加工余量可降到2.5_，不但節約了材料，且降低了機加工成本。
[0014]3、生產工藝穩定，生產簡練，工人勞動強度低，同樣人員，鐵型覆砂生產效率是自硬砂的6倍，大大提高了生產效率，節約了大量時間和人力、設備等成本，該方法成本降低28%。
[0015]4、鑄件所用樹脂砂量少，而且可回收，有效降低了企業的生產成本，從而提高了企業的經濟效益，該鑄造方法市場前景廣闊，適合絕大多數鑄造企業。
【附圖說明】
[0016]圖1是本發明中鐵模外型的俯視圖；
圖2是本發明中上型板的俯視圖；
圖3是本發明中下型板的俯視圖；
圖4是本發明中兩個芯盒的結構示意圖；
圖5是本發明中另外兩個芯盒的結構示意圖；
圖6是本發明中傳動端端蓋上模的結構示意圖；
圖7是圖6的剖視圖；
圖8是本發明中傳動端端蓋下模的結構示意圖；
圖9是圖8的剖視圖。
[0017]圖中:1-傳動端端蓋上模，2-傳動端端蓋下模，3上型板，4-下型板，5-鐵模外型，6-砂廂，7-饒注孔，8-芯盒。
【具體實施方式】
[0018]下面結合實施例對本發明作進一步的說明，以使本領域技術人員能夠更好地理解本發明。
[0019]實施例1 一種地鐵機車上牽引電機傳動端端蓋的鑄造方法，該鑄造方法采用鐵型覆砂工藝進行鑄造，具體步驟如下:(1)設計一套與地鐵機車上牽引電機傳動端端蓋形狀完全一致的模型作為母模，所述的母模包括設計制作地鐵機車上牽引電機傳動端端蓋的工裝模具、澆注系統、加熱型板和底座。如圖2、圖6、圖7所示，所述上型板3上設有傳動端端蓋上模1，所述傳動端端蓋上模I上開設有傳動端端蓋外部結構的型腔。如圖3、圖8、圖9所示，所述下型板4上設有傳動端端蓋下模2，所述傳動端端蓋下模2上開設有傳動端端蓋內部結構的型腔。(2)設計制作四套與地鐵機車上牽引電機傳動端端蓋相應空腔一致的芯盒8，如圖4、圖5所示。(3)制作與母模相關聯的鐵模外型5，鐵模外型5與母模配套時間隙為7_，如圖1所示。(4)把設計好的母模固定在射砂機上，加熱至250°C，并且合上鐵模外型，射砂板到位夾緊，然后射砂，固化25秒。(5)把設計制作的芯盒固定在制芯機上，合模加熱至200°C，射砂板到位夾緊，然后射砂，根據芯子厚薄固化10分鐘，開模取芯并去掉劈縫。(6)將覆膜砂通過射砂機射砂孔射至預先設計好的鐵模外型5上，使覆膜砂充滿至模型和鐵模外型5之間的空腔，30秒后起模，自然冷卻30s后，依次得到上、下覆砂的鐵模外型型腔，把步驟(5)制得的四個砂芯下到鐵模相應位置并粘接緊，即得到可合箱澆注的型腔。(7)將生鐵88%，廢鋼12%放入中頻熔煉爐內加熱，熔煉出爐鐵水溫度為1530°C ; (8)在球化包里加入球化劑0.9%，硅鐵7%，采用沖入法對備好的鐵水進行球化處理。(9)合箱夾緊固定后澆注處理后的鐵水，澆注時間為8分鐘，澆注溫度控制在1430°C，即得到所需的C3.8%，Si2%，S0.02%，P0.035%，Mn0.015%，其余為Fe的球墨鑄鐵傳動端端蓋毛坯零件，保溫20分鐘后開箱取出鑄件。
[0020]所鑄造的球墨鑄鐵傳動端端蓋零件經清理打磨后，各項性能指標均能滿足圖紙要求，無需熱處理及鉆孔等加工處理，經檢測，鑄件的球化級別為2級，石墨大小8級，硬度HB=237，抗拉強度6b=543MPa，延伸率δ =18%，_20°C低溫沖擊值AK=17 J/m2，鑄件粗糙度可達到 Ra25 μ m。
[0021]實施例2
一種地鐵機車上牽引電機傳動端端蓋的鑄造方法，該鑄造方法采用鐵型覆砂工藝進行鑄造，具體步驟如下:(1)設計一套與地鐵機車上牽引電機傳動端端蓋形狀完全一致的模型作為母模，所述的母模包括設計制作地鐵機車上牽引電機傳動端端蓋的工裝模具、澆注系統、加熱型板和底座。如圖2、圖6、圖7所示，所述上型板3上設有傳動端端蓋上模1，所述傳動端端蓋上模