用于地鐵機(jī)車上的轉(zhuǎn)子壓圈的鑄造方法
【專利說明】用于地鐵機(jī)車上的轉(zhuǎn)子壓圈的鑄造方法
[0001]
技術(shù)領(lǐng)域
[0002]本發(fā)明屬于鑄造領(lǐng)域，具體涉及一種采用鐵型覆砂工藝鑄造用于地鐵機(jī)車上的轉(zhuǎn)子壓圈的方法。
【背景技術(shù)】
[0003]在現(xiàn)有的工業(yè)生產(chǎn)中，生產(chǎn)地鐵機(jī)車上使用的轉(zhuǎn)子壓圈鑄件，均采用自硬砂造型技術(shù)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(dǎo)致鑄件內(nèi)部產(chǎn)生的縮松、縮孔、裂紋，質(zhì)量不穩(wěn)定，鑄件冷卻速度慢，導(dǎo)致鑄件內(nèi)部組織不致密，球化級(jí)別低，通常為3級(jí)，材質(zhì)不穩(wěn)定，鑄件外觀粗糙，鑄好的鑄件上的配重孔還需要機(jī)械加工，所鑄的鑄件加工余量大，浪費(fèi)材料，且機(jī)加工成本高。另外，采用自硬砂造型生產(chǎn)工序復(fù)雜，工人勞動(dòng)強(qiáng)度大，生產(chǎn)效率低，且自硬樹脂用量大，原砂用量大，增加了企業(yè)的生產(chǎn)成本。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是克服上述不足，提供一種采用鐵型覆砂工藝鑄造用于地鐵機(jī)車上的轉(zhuǎn)子壓圈的方法，該方法能夠消除轉(zhuǎn)子壓圈內(nèi)部縮松、縮孔、裂紋的缺陷，鑄出的轉(zhuǎn)子壓圈零件精度高、重量輕，可有效降低企業(yè)的生產(chǎn)成本。
[0005]本發(fā)明的技術(shù)方案:一種用于地鐵機(jī)車上的轉(zhuǎn)子壓圈的鑄造方法，該鑄造方法采用鐵型覆砂工藝進(jìn)行鑄造，具體包括以下步驟:
(1)設(shè)計(jì)一套與地鐵機(jī)車上使用的轉(zhuǎn)子壓圈形狀完全一致的模型作為母模；
(2)制作與母模相關(guān)聯(lián)的鐵模外型，鐵模外型與母模配套時(shí)間隙為5?7_;
(3)把步驟(1)制作好的母模固定在射砂機(jī)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；
(4)把覆膜砂通過射砂機(jī)射砂孔射至預(yù)先設(shè)計(jì)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，即經(jīng)過覆砂的可合箱澆注的型腔；
(5)將以生鐵和廢鋼為主的原材料配比后放入中頻熔煉爐內(nèi)加熱，熔煉出爐鐵水溫度為 1530°C ；
(6)采用沖入法對(duì)步驟(5)備好的鐵水進(jìn)行球化處理；
(7)合箱夾緊固定后澆注步驟(6)處理后的鐵水，澆注時(shí)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轉(zhuǎn)子壓圈毛坯零件，保溫20分鐘后開箱取出鑄件。
[0006]進(jìn)一步地，所述生鐵與廢鋼的比例為:生鐵88%，廢鋼12%。
[0007]進(jìn)一步地，步驟(5 )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(jìn)一步地，步驟(7)所述的球墨鑄鐵轉(zhuǎn)子壓圈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%，Ρ:彡 0.035% ; Μη:彡 0.015%，其余為
Fe0
[0009]進(jìn)一步地，步驟(1)所述的母模包括設(shè)計(jì)制作地鐵機(jī)車上使用的轉(zhuǎn)子壓圈工裝模具、澆注系統(tǒng)、加熱型板和底座。
[0010]進(jìn)一步地，所述鐵模外型與母模相關(guān)聯(lián)，鐵模外型與母模配套時(shí)間隙為5?7_。
[0011]進(jìn)一步地，所述射砂機(jī)的型號(hào)為IFSI260卡斯丁覆砂造型機(jī)。
[0012]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下有益效果:
1、本發(fā)明方法消除了轉(zhuǎn)子壓圈內(nèi)部縮松、縮孔、裂紋等缺陷，鑄出的轉(zhuǎn)子壓圈零件質(zhì)量穩(wěn)定，內(nèi)部組織致密，球化級(jí)別1?2級(jí)，石墨大小6?8級(jí)，鑄件粗糙度可達(dá)到Ra25 μπι ;
2、轉(zhuǎn)子壓圈上的配重孔與轉(zhuǎn)子壓圈一次鑄成，減輕鑄件重量15%，無需再進(jìn)行鉆孔加工，降低了鑄件因機(jī)加工不合格而造成的報(bào)廢率，鑄件加工余量可降到2.5_，這樣節(jié)約了材料，降低了機(jī)加工成本；
3、生產(chǎn)工藝穩(wěn)定，步驟簡單易實(shí)行，可有效降低工人勞動(dòng)強(qiáng)度，提高生產(chǎn)效率，采用該方法生產(chǎn)成本可降低30%。
[0013]4、同樣工作人員，采用鐵型覆砂的生產(chǎn)效率是自硬砂造型的6倍，且鑄件所用樹脂砂量少，而且可回收，有效降低了鑄造成本，從而提高了企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益，該鑄造方法市場(chǎng)前景廣闊，適合絕大多數(shù)鑄造企業(yè)。
【附圖說明】
[0014]圖1是本發(fā)明實(shí)施例中鐵型的俯視圖；
圖2是本發(fā)明實(shí)施例中上型板的俯視圖；
圖3是本發(fā)明實(shí)施例中下型板的俯視圖；
圖4是本發(fā)明實(shí)施例中轉(zhuǎn)子壓圈模型的俯視圖；
圖5是圖4沿Α-Α剖面線的剖視圖。
[0015]圖中:1-轉(zhuǎn)子壓圈模型，2-轉(zhuǎn)子壓圈上模，3-轉(zhuǎn)子壓圈下模，4-上型板，5-下型板，6-鐵模外型，7-砂箱，8-澆注孔，9-芯柱。
【具體實(shí)施方式】
[0016]下面結(jié)合說明書附圖對(duì)本發(fā)明實(shí)施例作進(jìn)一步的說明。
[0017]實(shí)施例1
一種用于地鐵機(jī)車上的轉(zhuǎn)子壓圈的鑄造方法，該鑄造方法采用鐵型覆砂工藝進(jìn)行鑄造，具體包括以下步驟:(1)設(shè)計(jì)一套與地鐵機(jī)車上使用的轉(zhuǎn)子壓圈形狀完全一致的模型作為母模，所述母模即為轉(zhuǎn)子壓圈模型1，如圖4、圖5所示，所述轉(zhuǎn)子壓圈模型1的中心開有安裝孔，其一個(gè)端面為平面，另一端面帶有一個(gè)凸臺(tái)，在轉(zhuǎn)子壓圈上呈環(huán)形開有兩圈通氣孔，共84個(gè)；所述轉(zhuǎn)子壓圈模型1分為轉(zhuǎn)子壓圈上模2和轉(zhuǎn)子壓圈下模3。如圖2所示，所述上型板4上設(shè)有轉(zhuǎn)子壓圈上模1，所述轉(zhuǎn)子壓圈上模2上開設(shè)有轉(zhuǎn)子壓圈端面及安裝孔的型腔。如圖3所示，所述下型板5上設(shè)有轉(zhuǎn)子壓圈下模3，所述轉(zhuǎn)子壓圈下模3上開設(shè)有轉(zhuǎn)子壓圈帶有凸臺(tái)端面及安裝孔的型腔。還包括設(shè)計(jì)制作地鐵機(jī)車上使用的轉(zhuǎn)子壓圈工裝模具、澆注系統(tǒng)、加熱型板和底座。(2)制作與母模相關(guān)聯(lián)的鐵模外型6，如圖1所示，鐵模外型與母模配套時(shí)間隙為7mm。(3)把制作好的母模固定在射砂機(jī)上，加熱至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。(4)把覆膜砂通過射砂機(jī)射砂孔射至預(yù)先設(shè)計(jì)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30s后，依次得到上、下覆砂的鐵模外型型腔，即經(jīng)過覆砂的可合箱澆注的型腔，所述下型板5設(shè)在砂箱7內(nèi)，砂廂7上設(shè)有澆注孔8，所述澆注孔8連通轉(zhuǎn)子壓圈型腔。(5)將生鐵88%，廢鋼12%放入中頻熔煉爐內(nèi)加熱，熔煉出爐鐵水溫度為1530°C。(6)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進(jìn)行球化處理。(7)合箱夾緊固定后澆注處理后的鐵水，澆注時(shí)間為8分鐘，澆注溫度控制在1430°C，即得到C3.88%，S1:2.2%，S0.02%，P0.035%，Mn0.015%，其余為Fe的球墨鑄鐵轉(zhuǎn)子壓圈毛坯零件，保溫20分鐘后開箱取出鑄件。
[0018]鑄造的球墨鑄鐵轉(zhuǎn)子壓圈零件經(jīng)清理打磨后，各項(xiàng)性能指標(biāo)均能滿足圖紙要求，無需熱處理及鉆孔等加工處理，經(jīng)檢測(cè)，鑄件的球化級(jí)別為2級(jí)，石墨大小8級(jí)，硬度HB=213，抗拉強(qiáng)度6b=558MPa，延伸率δ =18.5%，_20°C低溫沖擊值A(chǔ)K=17 J/m2，鑄件粗糙度可達(dá)到Ra25 μ m。
[0019]實(shí)施例2
一種用于地鐵機(jī)車上的轉(zhuǎn)子壓圈的鑄造方法，該鑄造方法采用鐵型覆砂工藝進(jìn)行鑄造，具體包括以下步驟:(1)設(shè)計(jì)一套與地鐵機(jī)車上使用的轉(zhuǎn)子壓圈形狀完全一致的模型作為母模，所述母模即為轉(zhuǎn)子壓圈模型1，如圖4、圖5所示，所述轉(zhuǎn)子壓圈模型1的中心開有安裝孔，其一個(gè)端面為平面，另一端面帶有一個(gè)凸臺(tái)，在轉(zhuǎn)子壓圈上呈環(huán)形開有兩圈通氣孔，共84個(gè)；所述轉(zhuǎn)子壓圈模型1分為轉(zhuǎn)子壓圈上模2和轉(zhuǎn)子壓圈下模3。如圖2所示，所述上型板4上設(shè)有轉(zhuǎn)子壓圈上模1，所述轉(zhuǎn)子壓圈上模2上開設(shè)有轉(zhuǎn)子壓圈端面及安裝孔的型腔。如圖3所示，所