專利名稱：用于鑄造剎車鼓下型的金屬型覆砂裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種車輛制動鼓的鑄造工裝設備，特別涉及一種利用金屬型覆砂工 藝鑄造剎車鼓下形的鐵型覆砂裝置。
背景技術：
制動鼓被廣泛的應用于汽車行業(yè)。傳統(tǒng)的制動鼓的生產工藝主要采用潮模砂手 工造型或潮模砂機械造型。這兩種方法存在鑄件失圓嚴重，表面質量差，生產效率低和 用砂量大的缺陷。中國發(fā)明專利專利號為ZL200610144119.1，名稱為“利用金屬型覆 砂工藝制造制動鼓的方法”公開了一種利用金屬型覆砂工藝制造制動鼓的方法，克服了 潮模砂造型的以上缺陷，以及現(xiàn)有的金屬型覆砂工藝應用于制造制動鼓而產生的分型面 不易確定，砂箱與模型及砂箱與砂箱的定位不便，以及覆砂后取模困難的問題。但該專 利所公開的用于鑄造制動鼓上型的工藝存在射砂的緊實度不夠，覆砂層硬化所需時間較 長，砂箱壁厚、上模型壁厚和下模型壁厚均太薄，在重復使用過程中容易斷裂的技術問 題。

發(fā)明內容
本發(fā)明提供的用于鑄造剎車鼓下型的金屬型覆砂裝置解決了現(xiàn)有技術存在的射 砂的緊實度不夠，覆砂層硬化所需時間較長，砂箱壁厚、上模型壁厚和下模型壁厚均太 薄，在重復使用過程中容易斷裂的技術問題。本發(fā)明是通過以下方案解決以上問題的用于鑄造剎車鼓下型的金屬型覆砂裝置，包括下砂箱和下模體，在下砂箱上分 別設置有排氣孔和射砂孔，定位銷與定位銷套將下砂箱和下模體壓接在一起后形成覆砂 間隙，所述的覆砂間隙的厚度為6-10毫米，在所述的下模體中分別固定設置有電加熱管 和溫度傳感器，在下模體的開口端處即下砂箱和下模體壓接在一起后形成覆砂間隙的末 端處設置有排氣槽。所述的下模體的壁厚為20-40毫米，所述的下砂箱為鐵質砂箱，其材質是灰鐵 200，該下砂箱的壁厚為20-40毫米。所述的覆砂間隙的厚度最好為7毫米。所述的排氣槽設置有4個，該4個排氣槽均勻對稱分布在下模體的開口端的圓周 上。所述的電加熱管為8-10個，它們以下模體的中心軸為對稱軸均勻地分布在下模 體中，電加熱管和溫度傳感器均分別于一溫度調節(jié)控制器連接在一起。本發(fā)明的射砂的緊實度高，覆砂層硬化所需時間短，大大提高了生產效率；同 時，砂箱、上模型和下模型的壁厚與覆砂層的厚度匹配合理，提高了砂箱和模型的重復 使用效率。


圖1是本發(fā)明的結構示意圖
具體實施例方式用于鑄造剎車鼓下型的金屬型覆砂裝置，包括下砂箱1和下模體7，在下砂箱1 上分別設置有排氣孔3和射砂孔4，定位銷5與定位銷套6將下砂箱1和下模體7壓接在 一起后形成覆砂間隙2，所述的覆砂間隙2的厚度為6-10毫米，在所述的下模體7中分別 固定設置有電加熱管8和溫度傳感器9，在下模體7的開口端處即下砂箱1和下模體7壓 接在一起后形成覆砂間隙2的末端處設置有排氣槽10。所述的下模體7的壁厚為20-40毫米，所述的下砂箱1為鐵質砂箱，其材質是灰 鐵200，該下砂箱1的壁厚為20-40毫米。所述的覆砂間隙2的厚度最好為7毫米。所述的排氣槽10設置有4個，該4個排氣槽10均勻對稱分布在下模體7的開口 端的圓周上。所述的電加熱管8為8-10個，它們以下模體7的中心軸為對稱軸均勻地分布在 下模體7中，電加熱管8和溫度傳感器9均分別于一溫度調節(jié)控制器連接在一起。鐵型覆砂鑄造技術經濟及技術優(yōu)勢所依賴的三大技術要素冷卻速度、凝固補 縮、排氣技術，都取決于模具與鐵型等工裝設計的合理性及正確的生產工藝過程控制方 法。以下問題都是鐵型覆砂鑄造工藝生產剎車鼓時工藝設計與實際生產需主要解決的問 題1、鐵型壁厚和覆砂層厚度及二者的配合，以滿足不同壁厚和不同材質鑄件對凝 固和冷卻的不同要求；2、便捷和經濟的覆砂成型方法，以滿足不同鑄件對表面質量和尺寸精度的要 求；3、工藝參數。如澆注系統(tǒng)、射砂系統(tǒng)、排氣系統(tǒng)等的確定；4、批量生產的實現(xiàn)。例如生產線及覆砂主機和輔機的設計定型；5、工藝規(guī)程的制定，例如澆注、冷卻和開箱等規(guī)程，以及鑄件成分的調整等。本發(fā)明所述剎車鼓零件鑄造工藝方法，其工藝步驟如下1、設計一套與剎車鼓零件完全一致的上、下模體，壁厚20_40mm。2、上、下模體設置有600-1200KW加熱管8-10個，并設置了溫度傳感器進行反 饋控制，實現(xiàn)模具的溫度調節(jié)。上模體下部設4個排氣孔。3、設計制作與上、下模體關聯(lián)配套的上、下砂箱，上、下砂箱的工作面形狀與 上、下模體的工作面形狀隨形，上、下砂箱與上、下模體配套時其間隙為6-lOmm，優(yōu)選 間隙為7mm。砂箱的鐵型材質為HT200(C% 3.5-3.7% )，砂箱的壁厚為20_40mm。4、上、下砂箱設計的射砂孔為8-16個，射砂孔的直徑為Φ 10-Φ 20mm。在 上、下鐵型分型面上各增加4個0.3-0.5mm高的排氣槽。5、將上、下模體固定在射砂機上。6、生產前提前一小時打開電加熱管，預熱上下模體至200°C-240°C，并保溫30 分鐘以上。
7、先將上、下砂箱加熱，溫度到200°C-280°C后，再與上、下模體平穩(wěn)合箱。8、把覆膜砂通過射砂機射砂孔射至預先設計好的砂箱與模體之間的空腔中。射 砂壓力為4-6個大氣壓，射砂時間3-6秒鐘，射滿后保持0.5-2分鐘等待其固化。9、固化后將模體與砂箱分離，依次得到上、下均覆砂的砂箱型腔。10、對覆膜完的上、下砂箱表面噴涂一層表面醇基涂料。11、將上、下砂箱合箱用箱扣卡緊后，澆注合格鐵水。12、鑄件澆注完8分鐘后開箱。采用這種方法制得剎車鼓毛坯，尺寸準確、內部組織致密。鐵型覆砂鑄造剎車 鼓與砂型鑄造剎車鼓各項技術指標對比見表一，比較結果表明，鐵型覆砂鑄造剎車鼓各 項技術指標均優(yōu)于砂型鑄造。原因如下1、在鑄造過程中無需過大的澆冒口系統(tǒng)，提高了鑄件出品率。噴涂一層表面醇 基涂料于覆砂層上，使該部位型腔表面光潔，從而有效的提高了鑄件表面質量。2、覆砂層有效地調節(jié)了鑄件的冷卻速度，一方面使鑄件不易出現(xiàn)白口，另一 方面又使冷卻速度大于砂型鑄造。當鐵水澆入鐵型覆砂鑄型后，經8min鑄件溫度降到 930°C左右，而砂型要降到同樣溫度，就需要24min，冷卻速度提高了 3倍左右，其結果 使鑄件的組織致密，機械性能顯著提高。3、鐵型無退讓性，但很薄的覆砂層卻能適當減少鑄型的收縮阻力；而鐵型所具 有的剛性，又有效地利用了在凝固過程中的石墨化膨脹，實現(xiàn)了無冒口鑄造；由于覆砂 層薄，型腔不易變形。所以鑄件無漲箱，尺寸精度比砂型大為提高。當鐵型覆砂鑄造用于各種不同型號剎車鼓的生產時，因為鑄件形狀與壁厚有差 異，就需要通過試驗或經驗類比，以確定不同的覆砂層厚度和鐵型厚度來控制鑄件的凝 固速度。例如在剎車鼓易產生縮松的部位鐵型覆砂工藝設計中，就需要減少覆砂層厚度 或增加鐵型壁厚來調整鑄件局部部位的凝固冷卻速度來解決縮松缺陷，生產出合格的產品。本發(fā)明還可有其他多種實施例，也可根據本發(fā)明作出各種相應的改變和變型， 但這些相應的改變和變形都應屬于本發(fā)明所附的權利要求的保護范圍。表一鐵型覆砂鑄造與砂型鑄造應用效果對比
權利要求
1.一種用于鑄造剎車鼓下型的金屬型覆砂裝置，包括下砂箱(1)和下模體(7)，在下 砂箱(1)上分別設置有排氣孔(3)和射砂孔(4)，定位銷(5)與定位銷套(6)將下砂箱(1) 和下模體(7)壓接在一起后形成覆砂間隙(2)，其特征在于，所述的覆砂間隙(2)的厚度 為6-10毫米，在所述的下模體(7)中分別固定設置有電加熱管(8)和溫度傳感器(9)，在 下模體(7)的開口端處即下砂箱⑴和下模體(7)壓接在一起后形成覆砂間隙(2)的末端 處設置有排氣槽(10)。
2.根據權利要求1所述的一種用于鑄造剎車鼓下型的金屬型覆砂裝置，其特征在于， 所述的下模體(7)的壁厚為20-40毫米，所述的下砂箱(1)的壁厚為20-40毫米。
3.根據權利要求1或2所述的一種用于鑄造剎車鼓下型的金屬型覆砂裝置，其特征在 于，所述的覆砂間隙(2)的厚度最好為7毫米。
4.根據權利要求1或2所述的一種用于鑄造剎車鼓下型的金屬型覆砂裝置，其特征在 于，所述的排氣槽(10)設置有4個，該4個排氣槽(10)均勻對稱分布在下模體(7)的開 口端的圓周上。
5.根據權利要求1或2所述的一種用于鑄造剎車鼓下型的金屬型覆砂裝置，其特征在 于，所述的電加熱管(8)為8-10個，它們以下模體(7)的中心軸為對稱軸均勻地分布在 下模體(7)中，電加熱管(8)和溫度傳感器(9)均分別于一溫度調節(jié)控制器連接在一起。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種用于鑄造剎車鼓下型的金屬型覆砂裝置，解決了現(xiàn)有技術存在的射砂的緊實度不夠，覆砂層硬化所需時間較長，砂箱壁厚、上模型壁厚和下模型壁厚均太薄，在重復使用過程中容易斷裂的問題。包括下砂箱(1)和下模體(7)，在下砂箱(1)上分別設置有排氣孔(3)和射砂孔(4)，定位銷(5)與定位銷套(6)將下砂箱(1)和下模體(7)壓接在一起后形成覆砂間隙(2)，覆砂間隙(2)的厚度為6-10毫米，在下模體(7)中分別固定設置有電加熱管(8)和溫度傳感器(9)，在下模體(7)的開口端處即下砂箱(1)和下模體(7)壓接在一起后形成覆砂間隙(2)的末端處設置有排氣槽(10)。提高了砂箱和模型的重復使用效率。
文檔編號B22C21/02GK102009128SQ20101057809
公開日2011年4月13日 申請日期2010年12月8日 優(yōu)先權日2010年12月8日
發(fā)明者孟喜明, 楊自勇, 王東會, 王小妍, 王志平, 陳世強 申請人:山西湯榮機械制造股份有限公司