驅(qū)動(dòng)器箱蓋鑄造用砂模改進(jìn)工藝研究

閻 濤，趙寶琴，金桂芹

（1.黃岡師范學(xué)院機(jī)電工程學(xué)院，湖北 黃岡438000；2.石家莊國(guó)為知識(shí)產(chǎn)權(quán)事務(wù)所，河北 石家莊 050031）

驅(qū)動(dòng)器箱蓋鑄造用砂模改進(jìn)工藝研究

閻 濤1，趙寶琴2，金桂芹1

（1.黃岡師范學(xué)院機(jī)電工程學(xué)院，湖北 黃岡438000；2.石家莊國(guó)為知識(shí)產(chǎn)權(quán)事務(wù)所，河北 石家莊 050031）

介紹了驅(qū)動(dòng)器箱蓋鑄造用砂模改進(jìn)工藝方法，該工藝采用樹(shù)脂砂型鑄造，通過(guò)對(duì)該鑄件的工藝性分析及生產(chǎn)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)總結(jié)，對(duì)原有鑄件工藝設(shè)計(jì)革新，將產(chǎn)品上原冒口補(bǔ)縮位置鑄出孔，通過(guò)鑄出此位置孔可以大大減少該位置的工藝熱節(jié)，并實(shí)現(xiàn)同時(shí)凝固；機(jī)加工還可以省去鉆床打孔工序。革新后去掉了頂冒口，不設(shè)置冒口，采用出氣孔排氣，澆注時(shí)，減少了頂冒口需用的鐵水量。通過(guò)對(duì)鑄件工藝的改進(jìn)，鑄件的工藝出品率大大提高，廢品率明顯減少，生產(chǎn)成本大大降低。

驅(qū)動(dòng)器箱蓋；工藝設(shè)計(jì)；縮孔；縮松；冒口

砂型鑄造是在砂型中生產(chǎn)鑄件的鑄造方法，鋼、鐵和大多數(shù)有色合金鑄件都可用砂型鑄造方法獲得。由于砂型鑄造所用的造型材料價(jià)廉易得，鑄型制造簡(jiǎn)便，對(duì)鑄件的單件生產(chǎn)、批量生產(chǎn)均能適應(yīng)，因此，一直是鑄造生產(chǎn)中的基本工藝。而在砂型鑄造中，樹(shù)脂砂因?yàn)槠涓邚?qiáng)度、高密度及良好的表面光潔度，所生產(chǎn)的鑄件尺寸精度高、外部輪廓清晰、組織致密、鑄件綜合質(zhì)量高等優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)樹(shù)脂砂具有較好的流動(dòng)性、易緊實(shí)、脫模時(shí)間可調(diào)節(jié)、硬化后強(qiáng)度高、在其后的搬運(yùn)及合箱過(guò)程中不易變形，廣泛應(yīng)用于鑄造生產(chǎn)中。

鑄造工藝是鑄造生產(chǎn)的核心，是能否生產(chǎn)質(zhì)優(yōu)價(jià)廉鑄件的關(guān)鍵。鑄造工藝設(shè)計(jì)的原則：

（1）保證鑄件具有所要求的質(zhì)量水平；

（2）所設(shè)計(jì)的工藝應(yīng)保證盡可能低的成本；

（3）同一鑄件可能有多種鑄造工藝方案，在保證鑄件質(zhì)量和高的勞動(dòng)生產(chǎn)率的前提下，應(yīng)選擇最容易、最方便的方案。

驅(qū)動(dòng)器箱蓋SGA30-04是國(guó)外用到滑雪橇上的一個(gè)裝置，該裝置性能要求高，材料為QT450-10，鑄件本身不允許有裂紋、縮孔、縮松、氣孔、砂眼及夾渣等缺陷，球化級(jí)別要求2級(jí)以上，材料的力學(xué)性能和化學(xué)成分應(yīng)符合JB/ZQ4297-86的規(guī)定，每批要取試樣做力學(xué)性能試驗(yàn)，故該驅(qū)動(dòng)器箱蓋SGA30-04采用樹(shù)脂砂鑄造。

1 鑄件的工藝性分析

該驅(qū)動(dòng)器箱蓋從結(jié)構(gòu)上分析，箱蓋的表面積大，易產(chǎn)生澆不足，表面夾渣，尤其在壁厚較大的熱節(jié)處易產(chǎn)生大的收縮，很容易出現(xiàn)變形、裂紋、縮松。所以應(yīng)加大對(duì)厚大熱節(jié)處的補(bǔ)縮，以免裂紋、縮孔和縮松的產(chǎn)生。

2 原有鑄件的工藝設(shè)計(jì)

最初工藝采用頂冒口進(jìn)行補(bǔ)縮，鑄件易產(chǎn)生縮孔和縮松，而且毛坯的成本較高，如圖1和圖2所示。

圖1 SGA30-04驅(qū)動(dòng)器箱蓋試生產(chǎn)工藝的結(jié)構(gòu)示意圖

圖2 SGA30-04驅(qū)動(dòng)器箱蓋試生產(chǎn)下箱俯視圖

3 改進(jìn)后的鑄件工藝設(shè)計(jì)

鑄造驅(qū)動(dòng)器SGA30-04箱蓋，包括上箱4、下箱1、型模3、橫澆道7和直澆道5，直澆道5與型模3連通，所述型模3為四件，即一箱同時(shí)鑄出4件，型模3兩兩對(duì)稱(chēng)分布在橫澆道7的兩側(cè)，在橫澆道7和各型模3之間分別設(shè)有內(nèi)澆道2，每件型模3上均設(shè)有豎向排氣孔6，每件型模3上的排氣孔6均為兩個(gè)。其中，橫澆道7和內(nèi)澆道2的橫斷面均為等腰梯形結(jié)構(gòu)。橫澆道7位于上箱4與下箱1的分界面處，且位于上箱4上。內(nèi)澆道2位于上箱4和下箱1的分界面處，且位于下砂箱上。橫澆道7的斷面尺寸：上底和下底分別為40 mm、50 mm，高為32 mm；內(nèi)澆道2的斷面尺寸：上底和下底分別為38 mm、40 mm，高為10 mm.將型模3上原頂冒口位置鑄出三個(gè)Φ35 mm孔，將型模改制鑄出Φ29 mm孔，通過(guò)將此位置的孔鑄出，可以大大減少該位置的工藝熱節(jié)，減少壁厚，這樣壁厚一致的鐵水基本可以同時(shí)凝固，不用再使用頂冒口來(lái)進(jìn)行補(bǔ)縮，SGA30-04驅(qū)動(dòng)器箱蓋改進(jìn)工藝的結(jié)構(gòu)示意圖和下箱俯視圖。

圖3 SGA30-04驅(qū)動(dòng)器箱蓋改進(jìn)工藝的結(jié)構(gòu)示意圖

圖4 SGA30-04驅(qū)動(dòng)器箱蓋改進(jìn)工藝下箱俯視圖

此工藝一箱4件，去掉了原有技術(shù)中的4個(gè)Φ60×100頂冒口（參見(jiàn)圖1、圖2），每生產(chǎn)一個(gè)鑄件可以減少4 kg鐵水，工藝出品率大大提高，同時(shí)機(jī)加工還可以省去鉆床打孔工序。按照每生產(chǎn)一噸鑄件需要成本6 000元計(jì)算，現(xiàn)生產(chǎn)一件SGA30-04箱蓋毛坯，約可降低成本24元。

4 結(jié)論

對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)，驅(qū)動(dòng)器SGA30-04箱蓋鑄造工藝去掉了頂冒口，不設(shè)置冒口，采用出氣孔排氣，澆注時(shí)，減少了頂冒口需用的鐵水量，生產(chǎn)成本大大降低。將產(chǎn)品上原冒口位置的三個(gè)Φ35 mm鑄出，將模具改制毛坯鑄出孔，通過(guò)將此位置孔鑄出可以大大減少該位置的工藝熱節(jié)，實(shí)現(xiàn)了同時(shí)凝固，不再用冒口補(bǔ)縮。經(jīng)過(guò)革新以后，產(chǎn)品的出品率大大提高，廢品率相應(yīng)減少，同時(shí)產(chǎn)品質(zhì)量相應(yīng)提高。

[1]葉榮茂．鑄造工藝課程設(shè)計(jì)手冊(cè)[M].哈爾濱：哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社，1995．

[2]黃志光．鑄件內(nèi)在缺陷分析與防止[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2011.

Study on Improvement Process of Sand Mold for Casting of Driver Box Cover

YAN Tao1，ZHAO Bao-qin2，JIN Gui-qin1
（1.College of Electrical and Mechanical Engineering，Huanggang Normal College，Huanggang Hubei 438000，China；2.Shijiazhuang State is the Intellectual Property Office，Shijiazhuang Hebei 050031，China）

This paper introduces the sand mold improvement process of the driver box cover casting，which adopts resin sand mold casting，through the analysis of the casting process and production experience，the original casting process design innovation，the original riser feeding position of the product to cast the hole，through the casting of this location hole can greatly reduce the process hot section of the location，and achieve simultaneous solidification.Machining can also dispense with drilling and drilling procedures.After the renovation，the top riser is removed，the riser is not set，and the vent gas is used to reduce the amount of iron needed for the top riser.Through the improvement of the casting process，the production rate of the casting is greatly improved，the reject rate is obviously reduced，and the production cost is greatly reduced.

drive box cover；process design；shrinkage hole；shrinkage porosity；riser

TG706

A

1672-545X（2017）10-0117-03

2017-07-04

閻 濤（1970-），男，河北肅寧人，碩士研究生，工程師、副教授，主要從事鑄造技術(shù)以及機(jī)械教學(xué)工作。