一种高铁用铝合金齿轮箱的铸造工艺制造技术

本发明专利技术公开了一种高铁用铝合金齿轮箱的铸造工艺，所述的铸造工艺主要由铸件、附铸试块、直浇口、横浇道、内浇口、出气针组成，铝水通过压力从直浇口进入，通过横浇道、内浇口进入铸件及附铸试块，最后少量铝液冲入顶部随机打的φ10mm出气孔。铝合金高温情况下容易氧化，低压铸造降低了产品的渣孔、气孔缺陷。本发明专利技术的箱体类铸件结构复杂，凝固过程中存在多个孤立热节，通过该方案解决了该问题，X光检查均为发现缺陷，本发明专利技术的铝合金箱体对装配面针孔度要求较高，该工艺通过快速激冷和压力补缩，减少了该缺陷的产生；铝合金箱体分为上下箱体，该工艺做到了成对生产，提高了生产效率的同时，也保证了产品的成对性。

【技术实现步骤摘要】
一种高铁用铝合金齿轮箱的铸造工艺
本专利技术属于铸造工艺领域，具体涉及一种高铁用铝合金齿轮箱的铸造工艺。
技术介绍
铸造工艺，铸造铝合金ZL101A。随着现代装备向轻量化、节能、高效的方向发展，作为高铁传动装置的关键部件，高铁齿轮箱材料也逐步从球墨铸铁向轻便的铸造铝合金转变。材料改变带来的优点主要有：1、铝合金齿轮箱重量约为球墨铸铁齿轮箱的三分之一。2、铝合金冲击值随着温度的降低没有明显变化。该齿轮箱的理化性能和本体致密性要求均比较高，然而，随着材料的改变其凝固方式也发生了巨大变化，从而使铝合金的铸造工艺带来了巨大挑战。本专利就是结合该难点展开说明，专利技术出了铝合金箱体类铸造工艺。该铸造工艺主要为砂型铝合金低压铸造，在保证产品底部平稳充型的同时，也保证了产品的致密性和理化性能。
技术实现思路
专利技术目的：为了解决现有技术的不足，本专利技术提供了一种高铁用铝合金齿轮箱的铸造工艺。技术方案：一种高铁用铝合金齿轮箱的铸造工艺，所述的铸造工艺主要由铸件、附铸试块、直浇口、横浇道、内浇口、出气针组成，其中，直浇口为φ110mm，横浇道宽为90mm、高为50mm，内浇口均为50mm；铝水通过压力从直浇口进入，通过横浇道、内浇口进入铸件及附铸试块，最后少量铝液冲入顶部随机打的φ10mm出气孔；本专利技术的产品浇注温度为：680-720℃，出品率为75％；使用锶变质，锶含量为0.1％-0.15％；浇注的炉料配比为：新铝：旧铝＝7：3；产品组成的成分如下：Si：7-7.4％；Mg：0.4-0.45％；Fe≤0.15％；Cu≤0.05％；Mn≤0.1％；Zn≤0.05％；Ti：0.1-0.25％。作为优化：生产的铸件进行目视检查、X光检查、煤油渗透检查、着色探伤均合格。作为优化：本专利技术的附铸试块的力学性能要求抗拉强度为：300mpa，延伸率为：9％；本体力学性能要求抗拉强度为：260mpa，延伸率为：5％。作为优化：为保证充型平稳，同时在凝固时有一定压力补缩，对浇注的低压炉设定参数，其参数如下：步骤1为充型段，压力为：30kpa、时间为：30s；步骤2为充型段，压力为：60kpa、时间为：65s；步骤3为结壳段，压力为：60kpa、时间为：68s；步骤4为升压段，压力为：160kpa、时间为：93s；步骤5为保压凝固段，压力为：160kpa、时间为：850s；步骤6为泄压段，压力为：0kpa、时间为：855s；该参数保证平稳充型，充型时液面高度上升保证：3.779cm/s，无液面翻滚、紊流的现象。有益效果：铝合金高温情况下容易氧化，低压铸造降低了产品的渣孔、气孔缺陷。本专利技术的箱体类铸件结构复杂，凝固过程中存在多个孤立热节，通过该方案解决了该问题，X光检查均为发现缺陷。本专利技术的铝合金箱体对装配面针孔度要求较高，该工艺通过快速激冷和压力补缩，减少了该缺陷的产生。本专利技术的铝合金箱体分为上下箱体，该工艺做到了成对生产，提高了生产效率的同时，也保证了产品的成对性。本专利技术的附铸试块力学性能要求抗拉强度为：250mpa，延伸率为：4％；本体力学性能要求抗拉强度为：230mpa，延伸率为：2％。该要求均大于ZL101A材料的力学性能标准。附图说明图1是本专利技术的铸造装置结构示意图；图2是本专利技术的浇注压力示意图。具体实施方式下面将对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，以使本领域的技术人员能够更好的理解本专利技术的优点和特征，从而对本专利技术的保护范围做出更为清楚的界定。本专利技术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的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。实施例如图1所示，该铸造方案主要由铸件、附铸试块、直浇口、横浇道、内浇口、出气针等组成，其中直浇口φ110mm，横浇道宽90mm、高50mm，内浇口均为50mm。铝水通过压力从直浇口进入，通过横浇道、内浇口进入铸件及附铸试块，最后少量铝液冲入顶部随机打的φ10mm出气孔。本专利技术的产品浇注温度为：680-720℃，出品率为75％。使用锶变质，锶含量为0.1％-0.15％。浇注的炉料配比为：新铝：旧铝＝7：3。成分如下表1：表1产品成分表(单位％)SiMgFeCuMnZnTi7-7.40.4-0.45≤0.15≤0.05≤0.1≤0.050.1-0.25为保证充型平稳，同时在凝固时有一定压力补缩。对浇注的低压炉设定参数，其参数如下表2：表2工艺参数表步骤时间(s)压力(kpa)130302656036860493160585016068550如图2和表2所示，步骤1、2为充型段。步骤3为结壳段。步骤4为升压段。步骤5为保压凝固段。步骤6为泄压段。该参数保证平稳充型，充型时液面高度上升保证：3.779cm/s，无液面翻滚、紊流等现象。本专利技术的检测结果如下：本专利技术对根据该工艺方案生产的铸件进行目视检查、X光检查、煤油渗透检查、着色探伤等均合格。本专利技术的附铸试块力学性能，抗拉为：300mpa、延伸率为：9％。本体试块，抗拉强度为：260mpa，延伸率为：5％。本专利技术的加工表面检查，未发现针孔、渣孔等缺陷。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高铁用铝合金齿轮箱的铸造工艺，其特征在于：所述的铸造工艺主要由铸件、附铸试块、直浇口、横浇道、内浇口、出气针组成，其中，直浇口为φ110mm，横浇道宽为90mm、高为50mm，内浇口均为50mm；铝水通过压力从直浇口进入，通过横浇道、内浇口进入铸件及附铸试块，最后少量铝液冲入顶部随机打的φ10mm出气孔；/n本专利技术的产品浇注温度为：680-720℃，出品率为75％；使用锶变质，锶含量为0.1％-0.15％；浇注的炉料配比为：新铝：旧铝＝7：3；产品组成的成分如下：Si：7-7.4％；Mg：0.4-0.45％；Fe≤0.15％；Cu≤0.05％；Mn≤0.1％；Zn≤0.05％；Ti：0.1-0.25％。/n

【技术特征摘要】
1.一种高铁用铝合金齿轮箱的铸造工艺，其特征在于：所述的铸造工艺主要由铸件、附铸试块、直浇口、横浇道、内浇口、出气针组成，其中，直浇口为φ110mm，横浇道宽为90mm、高为50mm，内浇口均为50mm；铝水通过压力从直浇口进入，通过横浇道、内浇口进入铸件及附铸试块，最后少量铝液冲入顶部随机打的φ10mm出气孔；
本发明的产品浇注温度为：680-720℃，出品率为75％；使用锶变质，锶含量为0.1％-0.15％；浇注的炉料配比为：新铝：旧铝＝7：3；产品组成的成分如下：Si：7-7.4％；Mg：0.4-0.45％；Fe≤0.15％；Cu≤0.05％；Mn≤0.1％；Zn≤0.05％；Ti：0.1-0.25％。


2.根据权利要求1所述的高铁用铝合金齿轮箱的铸造工艺，其特征在于：生产的铸件进行目视检查、X光检查、煤油渗透检查、着色探伤均合格。

【专利技术属性】
技术研发人员：杨金德，孟庆占，
申请(专利权)人：江苏宏德特种部件股份有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32