一种变速箱壳体铸造工艺制造技术

本发明专利技术公开了一种变速箱壳体铸造工艺，该工艺分别从铸件生产方式、造型与制芯材料选择、型砂与砂芯成分配比、涂料的选择、铸铁的熔炼等工艺分别进行了优化，本发明专利技术的工艺流程更加实用，成本低廉，而且工艺难度低，适用于工业化制作。

Casting technology of gearbox shell

【技术实现步骤摘要】
一种变速箱壳体铸造工艺
本专利技术涉及铸造领域，具体涉及一种变速箱壳体的铸造工艺。
技术介绍
变速箱壳体用于各种汽车的变速装置上，用来安装固定零部件的承载装置；变速箱壳体结构复杂，如图1所示为变速箱壳体三维图，其轮廓尺寸为441mm×405mm×383mm，最大壁厚为22mm，最小壁厚为5mm，主要壁厚为12mm，质量为75kg，现有的铸造有些工艺问题仍然很明显。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种变速箱壳体铸造工艺，为变速箱铸造提供一种可行的工艺程序。为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种变速箱壳体铸造工艺，该工艺包括以下步骤：步骤一、铸造方法及铸造工艺参数；1)、铸件生产方式；采用砂型铸造，用树脂粘结剂作为型砂和芯砂的粘结剂能够获得高强度的砂型和砂芯，自硬树脂砂的铸造性能良好，而且树脂砂拥有良好的流动性、易紧实和刚度高的特点，因此变速箱壳体的造型材料主要是采用自硬树脂砂作为砂型和砂芯；2)、造型与制芯材料选择；采用砂芯形成铸件的内腔；选择碱性酚醛树脂自硬砂，其树脂中不含N、P、S元素，高温下有二次硬化现象，裂纹倾向比呋喃树脂砂小，无刺激性气体，生产环境好，落砂清理性能好；3)、型砂与砂芯成分配比；树脂砂所用到的配方由都昌擦洗砂、固化剂、FFD-131树脂组成；各组分的配比为：都昌擦洗砂的化学成分：SiO2>85％，粒度为55/100，含泥量<0.3％，含水量<0.3％，灼减量<0.55％；固化剂FFD-G04甲醛磺酸成分：总酸以H2SO4计(％)，为18.5-22，游离硫酸(％)《3.0；FFD-131树脂的成分质量指标：糖醇含量>50，含氮量《9.0，粘度《0.15，密度1.15-1.25，游离甲醛《1.0，PH值6-8；4)涂料的选择；采用水石英粉涂料，其成分按质量份算包括：石英粉90-110份，钠基膨润土1-3份，CMC0.3-0.5份，水溶性酚醛树脂4-6份，硅溶胶6-8份，氧化铁粉4-6份，然后与水混合即可；5)、铸铁的熔炼；(1)、选用合金元素，铜0.70％～0.75％、锰铁0.75％～0.80％、铬铁0.25％～0.30％；(2)、炉料配比的确定，炉料配比为生铁∶废钢∶回炉料＝2∶5∶3。在熔炼过程中添加增碳剂以提高铁液的碳含量；(3)、孕育剂的选择，采用用福士科复合孕育剂与75硅铁的组合后进行孕育处理；(4)、熔炼方式及工艺；使用碱性电弧炉进行熔炼，熔炼温度在1500℃～1550℃，等到高温把金属融化成铁水时，就往铁液加入孕育剂进行搅拌均匀，才能保证铸件组织一致。之后静置10～15min后用氢仪对铁液的含氢量进行检测，氢含量达到标准后方即可浇注，浇注温度在1420～1480℃之间步骤二、砂芯的设计1)、砂芯形状；对于铸件上无法直接成形部分，需要用砂芯来进行成形，变速箱壳体的砂芯是采用碱性酚醛树脂自硬砂制芯，采用组芯造型，型芯分为两个；2)、芯头的设计；芯头是指砂芯凸出来并且起到固定和定位的地方，而且也要承担金属液的浮力；3)、芯骨设计；在制芯的时候放置芯骨，本铸件芯骨材料采用圆钢和铸铁；4)、砂芯排气；通常采用蜡线或尼龙管开设砂芯排气道；步骤三、浇注系统的设计1)、浇注系统类型的选择；选择中间注入式浇注系统中，对于内浇道以下的型腔来说，相当于顶注式浇注系统；对于内浇道以下的型腔而言，则相当于底注式浇注系统；2)、浇口杯的设计；选择采用池型浇口杯，池型浇口杯的容量较大，并且可防止水平漩涡的产生而形成垂直旋涡，有利于分离熔渣和气泡；3)、过滤网的设计；选取泡沫式陶瓷过滤器；4)、冒口的设计；采用腰圆柱形明顶冒口；5)、冷铁的设计；采用设置外冷铁，冷铁设计的位置主要为两处处：首先为箱底与箱壁配合处，该处在浇注时处于内交口附近，此处设置冷铁可以改善铸件件的凝固顺序，力求变速箱壳体的顺序凝固是从下到上的，即使铸件下部先凝固；步骤四、铸造工艺装备；采用木模样制造模样，设置砂箱，采用自硬砂制芯制作芯盒；步骤五、铸件落砂清理及后处理1)、落砂处理；工艺流程为料→熔炼→精炼→转注→测氢→铸造→X检验(探伤)→毛坯尺寸、外观检查→去浇冒口→修毛边→T6热处理→抛丸→机加工；2)、X射线探伤检测；用X射线对铸件进行探伤，根据射线透过铸件内部会出现不同的信号强度，因此能够看到内部不连续程度，显示出缺陷等级；3)、24小时煤油渗漏检测；对箱体进行机油充满状态，再进行24小时煤油渗漏检测；检测时，先对铸件进行清理，之后在内壁至少喷涂两次煤油(环境气温低时，允许事先将煤油加热至60℃～70℃后喷涂内壁)。每次间隔10min，24h后，在涂白粉乳液的外壁上没有出现斑点即为合格；4)、荧光探伤；检测过程严格按照QJ2286-1992中进行，主要过程为清洗、渗透、去除、干燥、显像与检测等6部分；5)、HT250热处理；热处理方法主要有1高温石墨化退火，2低温退火。详细的过程如下：(1)、热处理前检测；(2)、检测完成后就把温度调到900-950℃后保温3h；(3)、使温度降到到500-550℃保温4h(低温退火),接下来实行空冷。这种热处理不仅可以降低铸件的90％-95％的内应力，并且铸件的组织不发生变化；(4)、有需要。可进行铸件变形的矫正，矫正模具提前备好，矫正要在淬火后立刻进行；6)、抛丸处理；采用粒度为1±0.2mm的铝合金丸进行抛丸处理。与现有技术相比，本专利技术的工艺流程更加实用，成本低廉，而且工艺难度低，适用于工业化制作。附图说明图1为减速箱三维线框图；图2为零件各部分组成示意图；图3为减速箱各面的加工示意图；图4为砂芯位置示意图；图5为砂芯芯头位置示意图；图6为芯骨结构示意图；图7为排气示意图；图8为过滤网结构示意图；图9为铸件浇注系统、冒口及冷铁的设计示意图；图10为模样的结构示意图；图11为铸型的结构示意图；图12为合箱的流程示意图；图13为煤油渗漏检测示意图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。请参阅附图，本专利技术提供一种技术方案：一种变速箱壳体铸造工艺1零件概述1.1变速箱壳体结构分析变速箱壳体用于各种汽车的变速装置上，用来安装固定零部件的承载装置。变速箱壳体结构复杂，如图1所示为变速箱壳体三维图，其轮廓尺寸为441mm×405mm×383mm，最大壁厚为22mm，最小壁厚为5mm本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种变速箱壳体铸造工艺，其特征在于：该工艺包括以下步骤：/n步骤一、铸造方法及铸造工艺参数；/n1)、铸件生产方式；采用砂型铸造，用树脂粘结剂作为型砂和芯砂的粘结剂能够获得高强度的砂型和砂芯，自硬树脂砂的铸造性能良好，而且树脂砂拥有良好的流动性、易紧实和刚度高的特点，因此变速箱壳体的造型材料主要是采用自硬树脂砂作为砂型和砂芯；/n2)、造型与制芯材料选择；采用砂芯形成铸件的内腔；选择碱性酚醛树脂自硬砂，其树脂中不含N、P、S元素，高温下有二次硬化现象，裂纹倾向比呋喃树脂砂小，无刺激性气体，生产环境好，落砂清理性能好；/n3)、型砂与砂芯成分配比；树脂砂所用到的配方由都昌擦洗砂、固化剂、FFD-131树脂组成；/n各组分的配比为：都昌擦洗砂的化学成分：SiO

【技术特征摘要】
1.一种变速箱壳体铸造工艺，其特征在于：该工艺包括以下步骤：
步骤一、铸造方法及铸造工艺参数；
1)、铸件生产方式；采用砂型铸造，用树脂粘结剂作为型砂和芯砂的粘结剂能够获得高强度的砂型和砂芯，自硬树脂砂的铸造性能良好，而且树脂砂拥有良好的流动性、易紧实和刚度高的特点，因此变速箱壳体的造型材料主要是采用自硬树脂砂作为砂型和砂芯；
2)、造型与制芯材料选择；采用砂芯形成铸件的内腔；选择碱性酚醛树脂自硬砂，其树脂中不含N、P、S元素，高温下有二次硬化现象，裂纹倾向比呋喃树脂砂小，无刺激性气体，生产环境好，落砂清理性能好；
3)、型砂与砂芯成分配比；树脂砂所用到的配方由都昌擦洗砂、固化剂、FFD-131树脂组成；
各组分的配比为：都昌擦洗砂的化学成分：SiO2>85％，粒度为55/100，含泥量<0.3％，含水量<0.3％，灼减量<0.55％；
固化剂FFD-G04甲醛磺酸成分：总酸以H2SO4计(％)，为18.5-22，游离硫酸(％)《3.0；
FFD-131树脂的成分质量指标：糖醇含量>50，含氮量《9.0，粘度《0.15，密度1.15-1.25，游离甲醛《1.0，PH值6-8；
4)涂料的选择；采用水石英粉涂料，其成分按质量份算包括：石英粉90-110份，钠基膨润土1-3份，CMC0.3-0.5份，水溶性酚醛树脂4-6份，硅溶胶6-8份，氧化铁粉4-6份，然后与水混合即可；
5)、铸铁的熔炼；
(1)、选用合金元素，铜0.70％～0.75％、锰铁0.75％～0.80％、铬铁0.25％～0.30％；
(2)、炉料配比的确定，炉料配比为生铁∶废钢∶回炉料＝2∶5∶3。在熔炼过程中添加增碳剂以提高铁液的碳含量；
(3)、孕育剂的选择，采用用福士科复合孕育剂与75硅铁的组合后进行孕育处理；
(4)、熔炼方式及工艺；使用碱性电弧炉进行熔炼，熔炼温度在1500℃～1550℃，等到高温把金属融化成铁水时，就往铁液加入孕育剂进行搅拌均匀，才能保证铸件组织一致。之后静置10～15min后用氢仪对铁液的含氢量进行检测，氢含量达到标准后方即可浇注，浇注温度在1420～1480℃之间
步骤二、砂芯的设计
1)、砂芯形状；对于铸件上无法直接成形部分，需要用砂芯来进行成形，变速箱壳体的砂芯是采用碱性酚醛树脂自硬砂制芯，采用组芯造型，型芯分为两个；
2)、芯头的设计；芯头是指砂芯凸出来并且起到固定和定位...

【专利技术属性】
技术研发人员：梅益，鄢天灿，吴艳华，靳壮壮，
申请(专利权)人：贵州大学，
类型：发明
国别省市：贵州;52