專利名稱：大型耐高壓多油缸體鑄件的鑄造方法
技術領域：
本發明涉及鑄件的鑄造領域，具體是ー種大型耐高壓多油缸體鑄件的鋳造方法。
背景技術：
目前，隨著塑料制品要求的尺寸越來越大，注塑機作為塑料制品的主要生產設備越來越大型化，注塑機零部件的尺寸也越來越大。油缸體是注塑機關鍵的部件之一，由于其結構復雜，通常是由鑄造而成；最近本申請單位接到了ー個大型耐高壓多油缸體鑄件的鑄造任務，該鑄件重達27噸，主要壁厚110mm，最大壁厚200mm，外形尺寸為3250mmX2800mmX 1350mm,要求鑄件內部不得有影響使用的縮孔、縮松、夾雜、氣隙、裂紋等缺陷的質量要求，并且要求油缸體鑄造完成并對油缸孔機加工后，油缸孔能夠作為油缸內 壁使用。對于這種大型多油缸體的鑄件，其結構復雜，壁厚相差較大，傳統的鋳造方法在進行澆注時，由于冷卻速度不均勻，澆注鐵液的流速控制不當，會容易產生縮松、縮孔的缺陷，而且鐵液容易沖刷鑄型，熔渣容易沉積在鑄件內，產生夾渣缺陷，從而達不到所要求的質量。
發明內容
本發明所要解決的技術問題是提供ー種大型耐高壓多油缸體鑄件的鋳造方法，滿足鑄件內沒有縮孔、縮松、夾渣等缺陷，能夠達到油缸孔機加工后作為油缸內壁使用的質
量要求。本發明所采取的技術方案是提供ー種大型耐高壓多油缸體鑄件的鋳造方法，包括以下步驟1)模具制造，2)砂型制造，3)澆注成型，所述的步驟2)砂型制造吋，將直澆道設計成第一直澆道和第二直澆道，橫澆道設計成第一橫澆道和第二橫澆道，內澆道設計成多條相互平行的澆道，第一直澆道作為鐵液的入口，第一直澆道、第一橫澆道、第二直澆道、第二橫澆道和內澆道依次連通，內澆道和鑄件型腔連通，多條內澆道設于多油缸體鑄件基座空腔的底面，將各個澆道的橫截面面積的關系如下
第一直澆道大于第一橫澆道，第一橫澆道小于第二直澆道，第二直澆道大于第二橫澆道，第二橫澆道小于內澆道；
第一直澆道和第一橫澆道之間設有過濾裝置；
將出氣ロ設在鑄件的基座上，冒ロ設在鑄件缸體的上端，冒ロ總高度大于600mm ；
制作缸體內孔的砂芯時，在砂芯內設置空心的鋼筒，往鋼筒內填充有冷卻剤，并使鋼筒外圓周到砂芯外圓周的距離相等，鋼筒底部到砂芯底部的距離30mnT80mm ；
所述的步驟3)澆注成型時，鐵水的化學成分是含碳量為3. 659^3.75%，含硅量為2. 2% 2. 65%，含錳量為0. 03% 0. 05%,含磷量小于0. 04%,含硫量小于0. 01%，碳當量為4. 25% 4. 35%，澆注溫度為1320°C 1350°C，澆注時間為40秒 80秒，澆注速度250kg/s 400kg/s。
本發明大型耐高壓多油缸體鑄件的鋳造方法有以下優點根據鑄件的結構特點，將各個澆道的橫截面面積設成一定的關系，第一直澆道和第一橫澆道之間設有過濾裝置，鐵液在澆注流經各澆道的過程中，流速能夠得到較好的控制，也使鐵液中的熔渣在過濾裝置得到過濾，擋渣效果增強，設置成平行的內澆道設于鑄件空腔的底面，使鐵液在鋳型最低處全方位的向上擴漲開去，澆注均勻，冷卻速度較為一致；由于在制作油缸體孔腔的砂芯時，在砂芯內設置了空心的鋼筒，往鋼筒內填充冷卻剤，并使鋼筒外圓周到砂芯外圓周的距離相等，鋼筒底部到砂芯底部的距離相等，這樣在澆注到油缸體吋，形成油缸體壁的鐵液的溫度分布均勻，冷卻的速度均勻，油缸體壁材料的晶體得到細化，加上鐵液化學成分的良好控制，油缸體鑄造的質量滿足要求。作為改進，第一直澆道和第一橫澆道之間設有過濾裝置是指，在第一橫澆道內放置ー層過濾磚，過濾磚的水平中心線和第一橫澆道的高度中心線重合，設置過濾磚，能夠增強過濾鐵液中溶渣的效果，避免鑄件產生夾雜缺陷。作為進一歩改進，所述的澆注系統設為兩套，分別設于鑄件兩相對的側面，兩套澆注系統能更快速的對鑄件的鑄型進行充滿鐵水，避免冷卻速度的不均勻，出現縮孔、縮松等缺陷。作為進ー步改進，所述的步驟3)澆注成型時，在鐵液澆注前先進行球化處理，球化等級為2級，鐵液的殘余鎂含量為0. 049T0. 06%,殘余稀土量小于0. 02%,球化劑加入量為
I.19T1. 25%，球化處理能更好的提高鑄件的抗拉強度、硬度等力學性能，提高鑄件的質量。作為更進一步改進，所述的內澆道采用耐火陶瓷管，因為如果采用砂型管道，有可能沖刷砂型，造成不必要的損失，采用耐火陶瓷管能夠防止鑄件重出現夾砂情況的出現。作為更更進ー步改進，在步驟2)砂型制造時，將鋼筒外圓周到砂芯外圓周的距離為40mm，鋼筒底部到砂芯底部的距離為50mm，設置合適的距離，在不影響砂芯強度和澆注鐵液的散熱效果情況下，可以減少樹脂砂的使用量。作為更更進ー步改進，在步驟2)砂型制造時，將鋼筒的下部鑲嵌在砂芯內，鋼筒的上端開ロ且延伸出砂芯外，采用此結構，使澆注和加冷卻劑同步進行，容易進行砂箱分型，也能使冷卻效果更佳。
圖I為本發明大型耐高壓多油缸體鑄件結構示意圖。圖2為本發明大型耐高壓多油缸體鑄件的鋳造方法的澆注裝置結構示意圖。圖3為本發明大型耐高壓多油缸體鑄件的鋳造方法的澆注裝置另ー結構示意圖。圖4為本發明大型耐高壓多油缸體鑄件的油缸體的砂型結構示意圖。圖中，I、第一直燒道,2、第一橫燒道,3、第二直燒道,4、第二橫燒道,5、內燒道,6、鋼筒，7、出氣ロ，8、冒ロ，9、油缸體，10、基座，11、砂芯。
具體實施例方式以下結合附圖和具體實施例對本發明作進ー步說明
如圖I、圖2、圖3、圖4所示，ー種大型耐高壓多油缸體鑄件的鋳造方法，包括以下步
驟1)模具制造；
2)砂型制造；
3)澆注成型；
在步驟2)砂型制造吋，將直澆道設計成第一直澆道I和第二直澆道3，橫澆道設計成第一橫澆道2和第二橫澆道4，內澆道5設計成多條相互平行的澆道，第一直澆道I作為鐵液的入口，第一直澆道I的上端采用定量包拔塞澆注ロ，這樣有利于鐵液平穩地進入鑄件的型腔，也有利于渣和氣的上浮減少澆注缺陷，第一直澆道I、第一橫澆道2、第二直澆道3、第二橫澆道4和內澆道5依次連通，內澆道5和鑄件型腔連通，也就是說第一直澆道I的出口和第一橫澆道2的入口連通，第一橫澆道2的出口和第二直澆道3的入口連通，第二直澆道3的出口和第二橫澆道4的入口連通，第二橫澆道4的出口和內澆道5的入口連通，內澆道5的出口和鑄件的型腔連通，采用底注式澆注系統也就是多條內澆道5的出口設于多油缸體9鑄件的基座10空腔的底面，將各個澆道的橫截面面積的關系如下 第一直澆道I大于第一橫澆道2，第一橫澆道2小于第二直澆道3，第二直澆道3大于第二橫澆道4，第二橫澆道4小于內澆道5。第一直澆道I和第一橫澆道2之間設有過濾裝置2. 1，在本例的具體實施過程中，過濾裝置2. I是指在第一橫澆道2內放置ー層過濾磚，過濾磚的水平中心線和第一橫澆道2的高度中心線重合。由于多油缸體鑄件的基座10厚度較厚，需澆注的量也較大，將出氣ロ 7設在鑄件的基座10上，冒ロ 8設在鑄件的缸體最上端，冒ロ 8總高度大于600mm。在制作多油缸體鑄件油缸體9的內孔砂芯11時，在砂芯11內設置一空心鋼筒6，往鋼筒6內填充有冷卻剤，并使鋼筒6的外圓周到砂芯11外圓周的距離為40mm，也就是鋼筒6位于砂芯11的中心，砂芯11的壁厚相同，鋼筒6底部距離砂芯11底部的距離為50mm。在步驟3)澆注成型時，鐵水的化學成分是含碳量為3. 659^3.75%，含硅亮為2. 2% 2. 65%,含錳量為0. 03% 0. 05%,含磷量小于0. 04%,含硫量小于0. 01%,碳當量為4. 25% 4. 35%，澆注溫度為1320°C 1350°C，澆注時間為40秒 80秒，澆注速度250kg/s 400kg/s。本發明大型耐高壓多油缸體鑄件的鋳造方法的澆注系統設為兩套，分別設于鑄件兩相對的側面，換句話說也就是本鑄造方法的澆注系統共有兩個第一橫澆道2、兩個第二橫澆道4、兩個第一直澆道I、兩個第二直澆道3，每個澆注系統的內澆道5均為多個平行設置，內澆道5的出口分別設于多油缸體鑄件的基座10型腔的下端，也就是鐵液從基座10型腔的下端開始進入型腔，而后往上擴漲。在步驟3)澆注成型吋，鐵液澆注前先進行球化處理，球化等級為2級，鐵液的殘余鎂含量為0. 049T0. 06%，殘余稀土量小于0. 02%，球化劑加入量為I. 1°/Tl. 25%，內澆道5均采用耐火陶瓷管。
權利要求
1.一種大型耐高壓多油缸體鑄件的鑄造方法，包括以下步驟1)模具制造，2)砂型制造，3)澆注成型，其特征在于 所述的步驟2)砂型制造時，將直澆道設計成第一直澆道(I)和第二直澆道(3)，橫澆道設計成第一橫澆道(2)和第二橫澆道(4)，內澆道(5)設計成多條相互平行的澆道，第一直澆道(I)作為鐵液的入口，第一直澆道(I)、第一橫澆道(2)、第二直澆道(3)、第二橫澆道(4)和內澆道(5)依次連通，內澆道(5)和鑄件型腔連通，多條內澆道(5)的出口設于多油缸體鑄件基座(10)空腔的底面，將各個澆道的橫截面面積設為如下關系 第一直澆道(I)大于第一橫澆道(2)，第一橫澆道(2)小于第二直澆道(3)，第二直澆道(3)大于第二橫燒道(4),第二橫燒道(4)小于內燒道(5)； 第一直燒道(I)和第一橫燒道(2)之間設有過濾裝置(2. I)； 將出氣口(7)設在鑄件的基座(10)上，冒口(8)設在鑄件油缸體(9)的上端，冒口(8)總高度大于600mm ； 制作油缸體(9 )孔腔的砂芯(11)時，在砂芯(11)內設置空心的鋼筒(6 )，往鋼筒(6 )內填充冷卻劑，并使鋼筒(6)外圓周到砂芯(11)外圓周的距離相等，鋼筒(6)底部到砂芯(11)底部的距離為30mnT80mm ； 所述的步驟3)澆注成型時，鐵水的化學成分是含碳量為3. 659T3. 75%，含硅量為2. 2% 2. 65%,含錳量為0. 03% 0. 05%,含磷量小于0. 04%,含硫量小于0. 01%,碳當量為4. 259T4. 35%，澆注溫度為1320°C 1350°C，澆注時間為40秒 80秒，澆注速度250kg/s 400kg/s。
2.根據權利要求I所述的大型耐高壓多油缸體鑄件的鑄造方法，其特征在于第一直澆道(I)和第一橫澆道(2)之間設有過濾裝置是指，在第一橫澆道(2)內放置一層過濾磚，過濾磚的水平中心線和第一橫澆道(2)的高度中心線重合。
3.根據權利要求I所述的大型耐高壓多油缸體鑄件的鑄造方法，其特征在于所述的澆注系統設為兩套，分別設于鑄件兩相對的側面。
4.根據權利要求I所述的大型耐高壓多油缸體鑄件的鑄造方法，其特征在于所述的步驟3)澆注成型時，在鐵液澆注前先進行球化處理，球化等級為2級，鐵液的殘余鎂含量為0.04% 0. 06%，殘余稀土量小于0. 02%，球化劑加入量為I. 1% 1. 25%。
5.根據權利要求I所述的大型耐高壓多油缸體鑄件的鑄造方法，其特征在于所述的內澆道(5)采用耐火陶瓷管。
6.根據權利要求I所述的大型耐高壓多油缸體鑄件的鑄造方法，其特征在于在步驟2)砂型制造時,將鋼筒(6)外圓周到砂芯(11)外圓周的距離設為40mm,鋼筒(6)底部到砂芯(11)底部的距離設為50mm。
7.根據權利要求I所述的大型耐高壓多油缸體鑄件的鑄造方法，其特征在于在步驟2)砂型制造時，將鋼筒(6)的下部鑲嵌在砂芯(11)內，鋼筒(6)的上端開口且延伸出砂芯(11)外。
全文摘要
本發明涉及一種大型耐高壓多油缸體鑄件的鑄造方法，包括以下步驟1)模具制造，2)砂型制造，3)澆注成型，步驟2)砂型制造時，將直澆道設計成第一直澆道(1)和第二直澆道(3)，橫澆道設計成第一橫澆道(2)和第二橫澆道(4)，內澆道(5)設計成多條相互平行的澆道，將各個澆道的橫截面面積設為如下關系第一直澆道(1)大于第一橫澆道(2)，第一橫澆道(2)小于第二直澆道(3)，第二直澆道(3)大于第二橫澆道(4)，第二橫澆道(4)小于內澆道(5)。本發明滿足鑄件內沒有縮孔、縮松、夾渣等缺陷，能夠達到油缸孔機加工后作為油缸內壁使用的質量要求。
文檔編號B22C9/24GK102699282SQ20121014939
公開日2012年10月3日 申請日期2012年5月15日 優先權日2012年5月15日
發明者傅明康, 宋賢發, 馬超 申請人:日月重工股份有限公司