采用金属型覆砂铸造汽车差速器壳体的铸造模具制造技术

本实用新型专利技术涉及一种采用金属型覆砂铸造汽车差速器壳体的铸造模具，包括上金属型，下金属型，上型板和下型板，其特征在于：所述的上金属型上设有凸出的自来金属芯，自来金属芯与上金属型连为一体，该自来金属芯形状与汽车差速器壳体的中空内腔形状匹配，所述的上型板上设置有排气装置，该排气装置设置在自来金属芯对应的上型板铸件模型型腔底部，下金属型型腔中还设置有用于形成汽车差速器壳体环壁上四个小孔的小孔坭芯，小孔坭芯为金属覆砂结构。本实用新型专利技术制得的汽车差速器壳体表面质量好、尺寸精度高、工艺出品率高、生产成本低、产品质量容易控制。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种采用金属型覆砂铸造汽车差速器壳体的铸造模具。
技术介绍
汽车差速器壳体是汽车车桥系统中的重要铸件之一。汽车差速器壳体铸件为中空、带法兰盘的铸件，在铸造生产时需在铸型中放置坭芯形成铸件的内腔。车辆中差速器壳铸件的传统生产工艺是采用潮模砂机器造型。对于潮模砂机器造型生产差速器壳铸件来说主要存在的问题是铸件的尺寸精度低，铸件表面质量差，铸件质量稳定性低，废品高。潮模 砂用砂量大，砂处理系统庞大、复杂，能耗高。差速器壳体铸件厚薄不均，为满足铸件凝固需要，在铸件厚壁处需要安置冷铁，生产工艺复杂。潮模砂造型的型腔强度和硬度相对较低，铁水浇注后，铁液在凝固过程中，球铁会产生较大的石墨化膨胀，这样会使型腔变大，因此铸件需采用冒口补缩，这样才能获得组织致密的合格铸件，因此铁水收得率比较低。金属型覆砂铸造是一种新的铸造工艺，具有节能、节材、优质等特点，目前主要应用于结构、形状比较简单的铸件生产，比如曲轴、飞轮、磨球。目前尚未有应用于汽车差速器壳体铸件生产。主要的原因就是汽车差速器壳体的形状比较复杂，特别是铸件生产时，必须采用下坭芯的方式，形成铸件的内腔。对于铁型覆砂铸造而言，由于铁型没有透气性，下坭芯后实体坭芯在浇注时会产生的大量气体，容易产生呛火现象，并在铸件中产生大量的气孔缺陷。因此，在金属型覆砂铸造汽车差速器壳体铸件生产中坭芯的形式、以及坭芯的发气量成为金属型覆砂铸造汽车差速器壳体生产的关键。差速器壳体厚薄不均，壳体中有四个小孔处的壁厚相对于铸件的其它部位厚度厚得多，金属型覆砂铸造此铸件时，采用同时凝固无冒口铸造，稍有不慎，很容易在此处产生缩松、缩孔缺陷。另外汽车差速器壳体铸件的材质是QT500，属于铁素体球铁。而金属型覆砂铸造冷却速度快，适用于珠光体球铁的生产。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题是克服现有技术中的不足而提供一种采用金属型覆砂铸造汽车差速器壳体的铸造模具，制得的汽车差速器壳体表面质量好、尺寸精度高、工艺出品率高、生产成本低、产品质量容易控制。本技术解决上述技术问题采用的技术方案是该采用金属型覆砂铸造汽车差速器壳体的铸造模具，包括上金属型，下金属型，上型板和下型板，上金属型设有上射砂孔、排气槽和定位销套，下金属型设有下射砂孔和定位销，上型板包括铸件模型、浇注系统模板、水冷底座、气针、排气凸台、定位销、加热管和温度传感器，下型板包括铸件模型、浇注系统模板、水冷底座、排气凸台、定位销套、加热管和温度传感器，上金属型与上型板合模，两者之间形成上覆砂间隙，下金属型与下型板合模，两者之间形成下覆砂间隙，上射砂孔与下射砂孔位置一一对应，上射砂孔与上覆砂间隙连通，下射砂孔与下覆砂间隙连通，其特征在于所述的上金属型上设有凸出的自来金属芯，自来金属芯与上金属型连为一体，该自来金属芯形状与汽车差速器壳体的中空内腔形状匹配，所述的上型板上设置有排气装置，该排气装置设置在自来金属芯对应的上型板铸件模型型腔底部，下金属型中还设置有用于形成汽车差速器壳体环壁上四个小孔的小孔坭芯，小孔坭芯为金属覆砂结构。本技术所述的排气装置包括排气柱塞、弹簧、移动板和回位导杆，回位导杆一端设置在上型板的相应回位导杆孔中，回位导杆与此孔移动配合，另一端固定设置在移动板上，排气柱塞安装在移动板上，排气柱塞的位置与上型板上排气孔的位置对应，排气柱塞的直径比排气孔的直径小O. 3-0. 4毫米，移动板与水冷底座之间设置有弹簧。本技术所述的上金属型与下金属型的壁厚为2(T30mm，上下覆砂间隙中位于 浇注系统模板部位的覆砂间隙优选为12mm，位于铸件模型部位的覆砂间隙优选为10mm，位于自来金属芯头部的覆砂间隙优选为3 — 5mm,小孔坭芯的覆砂层厚度与周围下金属型覆砂层厚度相同。本技术所述的上金属型上设置有4个定位销套，下金属型上设置有4个定位销，定位销套和定位销均呈十字分布，两者位置一一对应，定位销的截面为圆形，定位销套为长圆孔。本技术所述的上型板和下型板中分别设置有6个加热管，加热管均匀分布在上下型板的模板中，还设置有温度传感器。本技术所述的上型板上的气针与上金属型上的射砂孔数量和位置一一对应。本技术所述上型板和下型板的模板上分别设置有多个排气凸台。本技术所述上金属型和下型板的分型面上分别设置有排气槽。本技术与现有技术相比具有以下优点本技术设计合适的模型分型面，满足铸造生产要求，保证浇注时的排气畅通。对于差速器壳体铸件的主要内腔采用铁型覆砂自来坭芯的方式，减少坭芯的总体发气量，同时省去下芯工序，设计合适的坭芯排气方式，满足汽车差速器壳体铸件浇注、凝固冷却过程铸型型腔、特别是铸型中坭芯的排气，获得无气孔缺陷的致密铸件。研究、设计选择恰当的覆砂层厚度和金属型厚度满足汽车差速器壳体铸件凝固冷却条件，保证铸件的同时凝固，达到铸件凝固过程中的自补缩的目的，获得无缩孔、缩松组织的铸件。采用本技术所述模具制造的汽车差速器壳体铸件尺寸精度高、表面质量好，铸件后续清理及打磨工作量小。采用金属型覆砂的自来坭芯的方式，保证了铸件内外部金相组织均匀，减少了覆膜砂用量，节约了生产成本，大大减少了坭芯的发气量，降低铸件气孔缺陷；省去了主要坭芯的下芯工序和人工，简化了生产环节。附图说明图I为本技术所述的汽车差速器壳体铸件示意图。图2为本技术上金属型和上型板结构示意图。图3为本技术下金属型和下型板结构示意图。图4为本技术上下金属型中定位销套和定位孔结构示意图。图5为本技术排气装置结构示意图。具体实施方式参见图1，本技术所述的汽车差速器壳体铸件属于中空、带法兰盘a、壁厚厚薄不均的铸件，铸件相对高度较高，且中空内腔形状比较复杂、贯穿整个铸件。在汽车差速器壳体环壁上还有四个小孔b。采用金 属型覆砂铸造此铸件时，若内腔采用常用的实体坭芯的方式，则带来几方面的问题，其一实体坭芯在浇注时将产生大量的气体，金属型覆砂铸造的型腔排气性较差，容易产生呛火，影响铸件的浇注过程，带来不安全的因素，并最终造成气孔缺陷；其二 整个内腔采用实体坭芯，造成铸件外型与内腔不同的冷却条件，容易造铸件金相组织的不均匀性，影响铸件的机械性能；其三由于需要下芯，需要增加人工和工序，下芯时还会产生掉砂、坭芯压崩等现象，增加铸件产生废品产生的因素。参见图2、图3，本技术包括上金属型A、下金属型B、上型板C、下型板D。上金属型A壁厚20-30mm，材质为HT250，其上设有自来金属芯I、射砂孔2、排气槽3、定位销套4。本技术的上、下金属型的壁厚满足金属型覆砂造型工艺要求，即覆砂造型时，利用浇注后的余热能使上下金属型的温度保持在180-250°C。下金属型B壁厚20-30mm，材质为HT250，其上设有射砂孔2’、定位销5。上型板C包括铸件模型6、浇注系统模板7、水冷底座8、气针9、排气凸台10、排气装置11、定位销5’、加热管12、温度传感器13、模板14。下型板D包括铸件模型6’、浇注系统模板7’、水冷底座8’、排气凸台10’、定位销套4’、加热管12’、温度传感器13’、模板14’。上金属型A与下金属型B的射砂孔2、2’位置一一对应，以便可以共用射砂板，上金属型A和下金属型B上的射砂孔各为10个，其中每个本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种采用金属型覆砂铸造汽车差速器壳体的铸造模具，包括上金属型，下金属型，上型板和下型板，上金属型设有上射砂孔、排气槽和定位销套，下金属型设有下射砂孔和定位销，上型板包括铸件模型、浇注系统模板、水冷底座、气针、排气凸台、定位销、加热管和温度传感器，下型板包括铸件模型、浇注系统模板、水冷底座、排气凸台、定位销套、加热管和温度传感器，上金属型与上型板合模，两者之间形成上覆砂间隙，下金属型与下型板合模，两者之间形成下覆砂间隙，上射砂孔与下射砂孔位置一一对应，上射砂孔与上覆砂间隙连通，下射砂孔与下覆砂间隙连通，其特征在于：所述的上金属型上设有凸出的自来金属芯，自来金属芯与上金属型连为一体，该自来金属芯形状与汽车差速器壳体的中空内腔形状匹配，所述的上型板上设置有排气装置，该排气装置设置在自来金属芯对应的上型板铸件模型型腔底部，下金属型型腔中还设置有用于形成汽车差速器壳体环壁上四个小孔的小孔坭芯，小孔坭芯为金属覆砂结构。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：潘东杰，黄列群，夏小江，沈永华，何芝梅，应浩，朱丹，薛存球，马益诚，高强，刘同帮，洪华泽，汤瑶，
申请(专利权)人：浙江省机电设计研究院有限公司，
类型：实用新型
国别省市：