薄壁框架铸件一铸多出的铸造方法技术

一种薄壁框架铸件一铸多出的铸造方法，包括：1)模具制造；2)砂芯制造；3)浇道设置；4)浇注成型；所述的步骤2)砂芯强度控制在：0.8～0.9Mpa；所述的步骤3)外型型砂强度控制在0.9～1.1MPa；所述的步骤4)浇注成型：浇注时对浇注液成分及浇注液温度要求如下：浇注液中各个化学成分重量百分比含量为：C 3.65％～3.80％，Si 2.20％～2.65％，Mn≤0.30％，P≤0.04％，S≤0.012％，Mg 0.035％～0.06％，RE≤0.02％，CE 4.50～4.65％，其余为铁；球化剂加入量：1.2％～1.30％，孕育剂加入量：0.8％～1.0％；浇注液温度为：1350℃～1380℃。提高薄壁框架铸件的成品率的同时还能提高生产效率，铸件没有白口组织及缩松、夹渣等缺陷。

【技术实现步骤摘要】
薄壁框架铸件一铸多出的铸造方法
本专利技术涉及铸件的铸造领域，具体是一种薄壁框架铸件一铸多出的铸造方法。
技术介绍
节能减排已成为一种发展的必然趋势，为了适应社会发展的需要，近年来现代装备也朝向轻量化、节能和高效的方向发展，机械零件的轻量化是节约能源的一条重要途径。通过对精密薄壁球墨铸铁件液态成形技术的研发，提高了铸件的成形质量，避免工作过程中因频繁受力而引起变形或损坏，从而确保机械设备的寿命，实现机械设备的轻量化。众所周知，Fe-C相图是双重复相相图，在不同的条件下，铁液按不同的曲线进行凝固。石墨共晶温度和渗碳体共晶温度相差很小，对于薄壁框架球墨铸铁件来说，由于其壁厚减薄使得共晶凝固冷却速度增大，铁液沿着介稳定系进行凝固，在凝固过程中碳原子没有足够的时间进行扩散形成六方晶格的石墨，而只能以一个碳原子结合周围三个铁原子形成具有斜方晶结构的渗碳体(Fe3C)，也就是我们所说的白口组织。由于薄壁框架球墨铸铁件在共晶凝固时容易形成白口组织(自由渗碳体)，该组织硬而脆，使球墨铸铁的力学性能严重恶化，阻碍了薄壁球墨铸铁的推广应用。因此，抑制白口化对生产高质量高性能的薄壁框架球墨铸铁非常重要，消除白口是薄壁球墨铸铁生产过程中的主要问题。如注塑机用的线轨支座是支撑整体注射部件的关键部件，通过线轨支座实现整体注射部件的中心与其合模部件的中心线同心，保证喷嘴与模具套紧密地接合，以防溢料；如附图1-2所示：就是一种典型的薄壁框架类球铁件的铸造结构件，这种铸造结构件整体呈长方体结构，即具有薄壁框架铸件本体1’，所述的本体呈长方体形状，长方体形状的本体沿长度方向的两端各设置一个端板2’，其中一端的端板的厚度大于另一端端板的厚度，且每个端板上均设置两个通孔3’；所述的两个端板之间还设置有两块隔板4’，所述隔板与端板相互平行设置且每个隔板上也均设置有一对通孔，且隔板上与端板上同一侧的通孔为同轴线设置；所述的本体还包括两块侧板5’，两块侧板沿长度方向延伸、且端板的两端均固定于侧板上，所述的侧板上也设置有通孔；所述的两侧侧板的外侧面上还设置有搬运用凸块6’，搬运用凸块为四个，其中一对位于厚端板所在端，另一对位于薄端板和相邻的隔板之间的侧板上，且凸块的下底面与两个侧板的下底面齐平；这种结构的薄壁框架结构，通孔多、壁薄(15mm～30mm)，采用浇注工艺进行生产，如果浇注系统结构设计的不合理很容易出现铸造缺陷，降低成品率。
技术实现思路
本专利技术针对现有技术的上述不足，提供一种薄壁框架铸件一铸多出的铸造方法，提高薄壁框架铸件的成品率的同时还能提高生产效率，此外，满足铸件没有白口组织及缩松、夹渣等缺陷，能够稳定批量生产注塑机用的高品质线轨支座铸件，实现注塑机整体注射部件的中心与其合模部件的中心线同心，保证喷嘴与模具套紧密地接合。为了解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案为：一种薄壁框架铸件一铸多出的铸造方法，包括以下步骤：1)模具制造；2)砂芯制造；3)浇道设置；4)浇注成型；所述的步骤1)模具制造包括：铸件模具制造和砂芯模具制造，铸件模具采用整体制造，将制好的铸件模具固定在型板上；砂芯模具采用分体制造，各个单体砂芯模具制作工艺同铸件模具一样；所述的步骤2)砂芯制造包括：使用步骤1)中的单体砂芯模具制造独立的单体砂芯，然后将各个单体砂芯下在铸型内形成砂芯整体；其中，在制作砂芯时在砂芯内设置钢筋用来对砂芯的强度进行加强，砂芯强度控制在：0.8～0.9Mpa；所述的步骤3)浇道设置包括：将铸件模具和砂芯摆放好，然后进行外型型砂制造构成浇注系统，外型型砂强度控制在0.9～1.1MPa；其中，浇注系统包括三个平行设置的薄壁框架铸件型腔和与三个薄壁框架铸件型腔连通的浇注结构；三个平行设置的薄壁框架铸件型腔为沿着铸件宽度方向竖向设置；所述的步骤4)浇注成型包括：浇注时对浇注液成分及浇注液温度要求如下：浇注液中各个化学成分重量百分比含量为：C3.65％～3.80％，Si2.20％～2.65％，Mn≤0.30％，P≤0.04％，S≤0.012％，Mg0.04％～0.06％，RE≤0.02％，CE(碳当量C.E.)4.50～4.65％，其余为铁；球化剂加入量：1.2％～1.30％(占浇注液的重量百分比)，孕育剂加入量：0.8％～1.0％(占浇注液的重量百分比)；浇注液温度为：1350℃～1380℃。作为优选，本专利技术所述的浇注液成分的重量百分比控制如下：C3.70％～3.80％,Si2.45％～2.60％，Mn≤0.25％，P≤0.03％，S≤0.010％，Mg0.035％～0.04％，RE0.008％～0.012％，CE4.50～4.60％，余量为铁。作为优选，步骤4)中所述的球化剂为稀土镁合金：Mg6.0％-7.0％，RE1.5％-2.5％，Si38％-42％，Ca2.0％-3.0％，Ba2.0％-3.0％5，Al≤1.2％，余量为Fe。作为优选，步骤4)中所述的孕育剂为硅钡孕育剂：Si71％-73％，Ca0.7％-1.3％，Ba1.6％-2.4％，Al≤1.2％，S≤0.02％，余量为Fe。作为优选，步骤4)中所述的孕育剂分二次加入，第一次孕育：出铁时孕育量为0.6％～0.7％，硅钡颗粒为3-8(mm)；第二次孕育：随流孕育，孕育量为0.2％～0.3％，硅钡颗粒为0.2-1(mm)。本专利技术各个成分添加作用：由于薄壁球墨铸铁件共晶凝固时冷却速度大，易在共晶凝固组织中形成自由渗碳体，导致机械性能恶化。要保证铸件的强度和切削加工性能等不致因壁厚减小而降低，最重要的两个方面，一是白口化倾向的降低和抑制；二是增加石墨数量。因此我们要严格抑制白口组织的生成，这就要使薄壁球墨铸铁中石墨球数增加到一定数量，即使其充分石墨化，这一点对于薄壁球墨铸铁非常重要。碳和硅是晶内偏析元素，都是促进石墨化的元素。在本专利技术的球墨铸铁的生产中遵循的原则是：高碳、中硅、大量孕育。球墨铸铁中含碳量高时有助于石墨的析出，使石墨球数量增多石墨球径尺寸减小，石墨的圆整度增加。但碳含量过高则容易产生集中块状碳化物促使薄壁铸件产生白口，而且还容易出现石墨漂浮。有研究发现对于薄壁球墨铸铁件，随碳含量的增加，不同壁厚铸件组织中的石墨球数呈直线增加。硅对石墨化起非常重要的促进作用，硅使共晶温度升高共晶含碳量降低，对球墨铸铁的组织和性能影响很大。由于碳富集于石墨中而硅主要分布于基体中，因此硅对石墨的生长不起直接作用，而是富集于石墨晶体生长前沿，造成成分过冷。硅含量过高时会降低碳在铁液中的溶解度，有利于碳的析出，促进富集区石墨的自由生长使石墨发生畸变。硅促进石墨化的主要原因是其削弱了渗碳体中键的结合强度，降低了渗碳体的稳定性。因此在生产球墨铸铁件时，应针对不同的壁厚使硅的含量控制在合适的范围内，以确保无白口组织产生。球化处理是生产球墨铸铁的一项重要工序，是在铁液中加入适量的球化剂以促使石墨形态呈球状生长而非片状或其他形态。其中球化剂是球墨铸铁生产中一个重要的中间合金，对生产性能良好的球墨铸铁是非常重要的。在生产中一般所用的球化元素有Mg、Ce、La、Ca等，其中Mg是最重要的球化元素。镁是强球化元素，加入铁液中可获得理想圆整度的球状石墨，并可起到脱硫脱氧去气的作用。虽然镁是理想的球化元素但当镁量不足，则会本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种薄壁框架铸件一铸多出的铸造方法，包括以下步骤：1)模具制造；2)砂芯制造；3)浇道设置；4)浇注成型；所述的步骤1)模具制造包括：铸件模具制造和砂芯模具制造，铸件模具采用整体制造，将制好的铸件模具固定在型板上；砂芯模具采用分体制造，各个单体砂芯模具制作工艺同铸件模具一样；所述的步骤2)砂芯制造包括：使用步骤1)中的单体砂芯模具制造独立的单体砂芯，然后将各个单体砂芯下在铸型内形成砂芯整体；其中，在制作砂芯时在砂芯内设置钢筋用来对砂芯的强度进行加强，砂芯强度控制在：0.8～0.9Mpa；所述的步骤3)浇道设置包括：将铸件模具和砂芯摆放好，然后进行外型型砂制造构成浇注系统，外型型砂强度控制在0.9～1.1MPa；其中，浇注系统包括三个平行设置的薄壁框架铸件型腔和与三个薄壁框架铸件型腔型腔连通的浇注结构；三个平行设置的薄壁框架铸件型腔为沿着铸件宽度方向竖向设置。所述的步骤4)浇注成型：浇注时对浇注液成分及浇注液温度要求如下：浇注液中各个化学成分重量百分比含量为：C 3.65％～3.80％，Si 2.20％～2.65％，Mn≤0.30％，P≤0.04％，S≤0.012％，Mg 0.035％～0.06％，RE≤0.02％，CE 4.50～4.65％，其余为铁；球化剂加入量：1.2％～1.30％，孕育剂加入量：0.8％～1.0％；浇注液温度为：1350℃～1380℃。...

【技术特征摘要】
1.一种薄壁框架铸件一铸多出的铸造方法，包括以下步骤：1)模具制造；2)砂芯制造；3)浇道设置；4)浇注成型；所述的步骤1)模具制造包括：铸件模具制造和砂芯模具制造，铸件模具采用整体制造，将制好的铸件模具固定在型板上；砂芯模具采用分体制造，各个单体砂芯模具制作工艺同铸件模具一样；所述的步骤2)砂芯制造包括：使用步骤1)中的单体砂芯模具制造独立的单体砂芯，然后将各个单体砂芯下在铸型内形成砂芯整体；其中，在制作砂芯时在砂芯内设置钢筋用来对砂芯的强度进行加强，砂芯强度控制在：0.8～0.9Mpa；所述的步骤3)浇道设置包括：将铸件模具和砂芯摆放好，然后进行外型型砂制造构成浇注系统，外型型砂强度控制在0.9～1.1MPa；其中，浇注系统包括三个平行设置的薄壁框架铸件型腔和与三个薄壁框架铸件型腔型腔连通的浇注结构；三个平行设置的薄壁框架铸件型腔为沿着铸件宽度方向竖向设置。所述的步骤4)浇注成型：浇注时对浇注液成分及浇注液温度要求如下：浇注液中各个化学成分重量百分比含量为：C3.65％～3.80％，Si2.20％～2.65％，Mn≤0.30％，P≤0.04％，S≤0.012％，Mg0.035％～0.06％，RE≤0.02％，CE4.50～4.65％，其余为铁；球化剂加入量：1.2％～1.30％，孕育剂加入量：0.8％～1.0％；浇注液温度为：1350℃～1380℃。2.根据权利要求1所述的薄壁框架铸件一铸多出的铸造方法，其特征在于：所述的浇注液成分的重量百分比控制如下：C3.70％～3.80％,Si2.45％～2.60％，Mn≤0.25％，P≤0.03％，S≤0.010％，Mg0.035％～0.04％，RE0.008％～0.012％,CE4.50～4.60％，余量为铁。3.根据权利要求2所述的薄壁框架铸件一铸多出的铸造方法，其特征在于：步骤4)中所述的球化剂为稀土镁合金：Mg6.0％-7.0％，RE1.5％-2.5％，Si38％-42％，Ca2.0％-3.0％，Ba2.0％...

【专利技术属性】
技术研发人员：张亚敏，吴超，项铮宇，周宁，
申请(专利权)人：宁波拓铁机械有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江,33