一种耐热钢排气歧管负压压铸方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种耐热钢排气歧管负压压铸方法，解决现有重力铸造工艺方法铸件成品率低、工艺出品率的问题。该方法是将砂型放入铸箱内，然后对铸箱内抽气形成负压环境，最后向铸型内压入钢液，从而获得耐热钢排气歧管铸件。本发明专利技术的耐热钢排气歧管负压压铸方法，有效提高铸件成品率和工艺出品率。本发明专利技术还公开了一种耐热钢排气歧管负压压铸装置。本发明专利技术的耐热钢排气歧管负压压铸装置，在提高铸件成品率和工艺出品率的同时，有效降低生产成本，易于集中处理废气，达到环保生产的目的。

【技术实现步骤摘要】
一种耐热钢排气歧管负压压铸方法及装置
本专利技术涉及耐热钢排气歧管压铸工艺，更具体地说，它涉及一种耐热钢排气歧管负压压铸方法及装置。
技术介绍
近年来，汽车产业的发展突飞猛进，能源与环境的问题日益突出，汽车发动机在节能环保方面面临着更高的挑战。排气歧管作为汽车发动机上的关键零部件，它的质量好坏直接影响到发动机的使用寿命和排放性能。目前，排气歧管铸件材料多采用硅钼球铁和高镍铸铁。随着发动机性能的提高，排气温度已经达到900℃以上，硅钼球铁和高镍球铁已不能满足发动机的排放使用性能要求，而奥氏体耐热铸钢有良好的耐热性，耐温可达到1050℃、耐疲劳性、抗腐蚀性能，能充分适应发动机的燃烧效率，减少有害气体的排放量。因此奥氏体耐热铸钢已成为生产高性能排气歧管的首选材料。作为汽车重要零件的发动机排气歧管，是典型的薄壁复杂铸件。由于奥氏体耐热铸钢流动性差及排气歧管结构特殊等因素，使得奥氏体耐热铸钢在排气歧管上的应用存在巨大的工艺难度。耐热钢材质的凝固收缩大，钢液流动性差，铸造工艺性能差，铸件易产生气孔、夹渣、缩孔缩松等铸造缺陷。目前，奥氏体耐热铸钢排气歧管，大部分采用传统的重力铸造工艺方法，浇注温度在1600℃以上，需要补缩的冒口较多较大，铸件成品率低至70-80％以下，工艺出品率低至20-30％，生产成本高，且生产薄壁3-4mm的排气歧管，即使浇注温度达1700℃，铸件也难以成型。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是针对现有技术的上述不足，其目的之一是提供一种耐热钢排气歧管负压压铸方法，有效提高铸件成品率和工艺出品率。其目的之二是提供一种耐热钢排气歧管负压压铸装置，在提高铸件成品率和工艺出品率的同时，有效降低生产成本，易于集中处理废气，达到环保生产的目的。本专利技术的技术方案一是这样的：一种耐热钢排气歧管负压压铸方法，该方法是将砂型放入铸箱内，然后对铸箱内抽气形成负压环境，最后向铸型内压入钢液，从而获得耐热钢排气歧管铸件。作为进一步地改进，该方法包括如下步骤：S1制壳制芯：利用壳型模具在热芯盒机上制作砂型，并组装得到铸型；S2铸型装箱：把砂型放入铸箱中，然后在铸型背面的铸箱内填充钢丸并振实，接着在铸箱底部安装浇杯，使浇杯与砂型内的铸型连通；S3移箱浇注：把铸箱移动至炉体上方，使浇杯与炉体的铸口对齐；S4负压抽气：利用抽气装置对铸箱进行抽气，使铸箱内形成负压环境；S5压力充型：利用充气装置将炉体内的钢液通过铸口、浇杯压入铸型内，完成充型；S6凝固泄压：对铸型凝固保压一段时间，然后卸去对钢液的压力；S7移箱冷却：把铸箱移动至冷却工位进行冷却；S8落砂清理：清理落砂，并切割钢丸，从而获得耐热钢排气歧管铸件。进一步地，所述的S4中，铸箱内的负压值为0.02MPa～0.04MPa；所述的S6中，对铸型的凝固保压时间为1min～2min，且凝固保压压力为0.1MPa～0.4MPa；所述的S7中，铸箱的冷却时间为35min～45min。进一步地，所述的S5中，钢液压入铸型内的速度根据浇注时间和浇注重量而设定，其公式如下：v＝m/t其中，v为钢液压入速度，m为铸件重量，t为浇注时间。本专利技术的技术方案二是这样的：一种耐热钢排气歧管负压压铸装置，包括砂型，所述的砂型内形成有排气歧管铸件的铸型，还包括炉体和铸箱，所述的砂型安装在铸箱内，所述的铸箱与抽气装置连接，所述的铸箱外围设有与铸型连通的浇杯，所述的炉体一端设有与炉体内的钢液连通的铸口，所述的浇杯卡接在铸口上，所述的炉体另一端与充气装置连接。作为进一步地改进，所述的砂型与铸箱之间填充有钢丸。进一步地，所述的抽气装置包括压盖和抽气管，所述的压盖压合在铸箱顶部，所述抽气管的一端与铸箱连通，另一端与抽气泵连通，所述的抽气管上设有抽气阀。进一步地，所述炉体的一端设有与铸口连通的出液口，另一端设有进液口，所述的炉体外围设有加热线圈。进一步地，所述的进液口外围设有炉座，所述的炉座顶部设有可拆卸的炉盖，所述的炉座与炉盖之间设有密封圈。进一步地，所述的充气装置包括进气管和排气管，所述进气管的两端分别与进液口、充气泵连通，所述的进气管上设有进气阀，所述排气管的一端与进液口连通，所述的排气管上设有排气阀。有益效果本专利技术与现有技术相比，具有以下优点：1、本专利技术的耐热钢排气歧管负压压铸方法，结合了低压铸造与真空吸铸的特点，实现型铸箱内负压浇铸，降低了充型的阻力与表面气体形成，在压力下的金属凝固，组织致密性更好，加快了表面凝固时间，降低金属液间的温度梯度，实现同时凝固或者顺序凝固，提高补缩效率，有效解决铸件内部缩孔缩松缺陷，防止铸件内漏，保证铸件质量，可浇铸薄壁3mm-4mm铸件，铸件成品率可达90％以上，工艺出品率达50％以上，大大降低生产成本，有效提高铸件成品率和工艺出品率。2、本专利技术的耐热钢排气歧管负压压铸装置，其炉体采用模块化设计，可以根据产品和工艺要求匹配水平线和垂直线浇铸，在铸件凝固补缩结束后泄压，直浇道内钢液回流，仅留很小的内浇口补缩颈，从而达到大幅度提高工艺出品率，降低废品率的目的，且保证了钢液的上升回落，使得充型阶段钢液能够顺利上升，凝固保压阶段钢液强化补缩，及泄压阶段直浇道内钢液迅速回落，同时废气少且易于与除尘系统结合，易于集中处理废气，达到环保生产的目的。附图说明图1为本专利技术的结构示意图；图2为本专利技术中浇杯的结构放大示意图；图3为本专利技术中铸口的结构放大示意图。其中：1-砂型、2-铸型、3-炉体、4-铸箱、5-浇杯、6-铸口、7-钢丸、8-压盖、9-抽气管、10-抽气阀、11-出液口、12-进液口、13-加热线圈、14-炉座、15-炉盖、16-进气管、17-排气管、18-进气阀、19-排气阀、20-浇道、21-金属液通道、22-液压缸、23-锥形孔、24-锥形体。具体实施方式下面结合附图中的具体实施例对本专利技术做进一步的说明。参阅图1-3，本专利技术的一种耐热钢排气歧管负压压铸方法，该方法是将砂型放入铸箱内，然后对铸箱内抽气形成负压环境，最后向铸型内压入钢液，从而获得耐热钢排气歧管铸件。该方法包括如下步骤：S1制壳制芯：利用壳型模具在热芯盒机上制作砂型，并组装得到铸型，具体的，气砂型包括外壳和内流道芯，外壳有两个，制作好后，按照工艺要求上好涂料、烘干，再把内流道芯装至外壳里，外壳四周涂上铸造粘合剂，并组装形成铸型；S2铸型装箱：把砂型放入铸箱中，然后在铸型背面的铸箱内填充钢丸并振实，接着在铸箱底部安装浇杯，使浇杯与砂型内的铸型连通；S3移箱浇注：把铸箱移动至炉体上方，使浇杯与炉体的铸口对齐，具体的铸箱是通过流水生产线移动至炉体，并卡合在炉体的铸口上，其流水生产线可以为：行车，操作更加方便，使得人工远离了炉体，保证工作安全性；S4负压抽气：利用抽气装置对铸箱进行抽气，使铸箱内形成负压环境；S5压力充型：利用本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种耐热钢排气歧管负压压铸方法，其特征在于，该方法是将砂型放入铸箱内，然后对铸箱内抽气形成负压环境，最后向铸型内压入钢液，从而获得耐热钢排气歧管铸件。/n

【技术特征摘要】
1.一种耐热钢排气歧管负压压铸方法，其特征在于，该方法是将砂型放入铸箱内，然后对铸箱内抽气形成负压环境，最后向铸型内压入钢液，从而获得耐热钢排气歧管铸件。


2.根据权利要求1所述的一种耐热钢排气歧管负压压铸方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：
S1制壳制芯：利用壳型模具在热芯盒机上制作砂型，并组装得到铸型；
S2铸型装箱：把砂型放入铸箱中，然后在铸型背面的铸箱内填充钢丸并振实，接着在铸箱底部安装浇杯，使浇杯与砂型内的铸型连通；
S3移箱浇注：把铸箱移动至炉体上方，使浇杯与炉体的铸口对齐；
S4负压抽气：利用抽气装置对铸箱进行抽气，使铸箱内形成负压环境；
S5压力充型：利用充气装置将炉体内的钢液通过铸口、浇杯压入铸型内，完成充型；
S6凝固泄压：对铸型凝固保压一段时间，然后卸去对钢液的压力；
S7移箱冷却：把铸箱移动至冷却工位进行冷却；
S8落砂清理：清理落砂，并切割钢丸，从而获得耐热钢排气歧管铸件。


3.根据权利要求2所述的一种耐热钢排气歧管负压压铸方法，其特征在于，所述的S4中，铸箱内的负压值为0.02MPa～0.04MPa；所述的S6中，对铸型的凝固保压时间为1min～2min，且凝固保压压力为0.1MPa～0.4MPa；所述的S7中，铸箱的冷却时间为35min～45min。


4.根据权利要求2所述的一种耐热钢排气歧管负压压铸方法，其特征在于，所述的S5中，钢液压入铸型内的速度根据浇注时间和浇注重量而设定，其公式如下：
v＝m/t
其中，v为钢液压入速度，m为铸件重量，t为浇注时间。


5.一种实现权利要求2所述的耐热钢排气歧管负压压铸方法的装置，包括砂型(1)，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：何海平，
申请(专利权)人：广西科创新材料股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广西;45