專利名稱：用于鑄造剎車鼓上型的金屬型覆砂裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種車輛制動(dòng)鼓的鑄造工裝設(shè)備，特別涉及一種利用金屬型覆砂工藝 鑄造剎車鼓上形的鐵型覆砂裝置。
背景技術(shù)：
制動(dòng)鼓被廣泛的應(yīng)用于汽車行業(yè)。傳統(tǒng)的制動(dòng)鼓的生產(chǎn)工藝主要采用潮模砂手工 造型或潮模砂機(jī)械造型。這兩種方法存在鑄件失圓嚴(yán)重，表面質(zhì)量差，生產(chǎn)效率低和用砂量 大的缺陷。中國發(fā)明專利專利號為ZL200610144119. 1，名稱為“利用金屬型覆砂工藝制造 制動(dòng)鼓的方法”公開了一種利用金屬型覆砂工藝制造制動(dòng)鼓的方法，克服了潮模砂造型的 以上缺陷，以及現(xiàn)有的金屬型覆砂工藝應(yīng)用于制造制動(dòng)鼓而產(chǎn)生的分型面不易確定，砂箱 與模型及砂箱與砂箱的定位不便，以及覆砂后取模困難的問題。但該專利所公開的用于鑄 造制動(dòng)鼓上型的工藝存在射砂的緊實(shí)度不夠，覆砂層硬化所需時(shí)間較長，砂箱壁厚、上模型 壁厚和下模型壁厚均太薄，在重復(fù)使用過程中容易斷裂的技術(shù)問題。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明提供的用于鑄造剎車鼓上型的金屬型覆砂裝置解決了現(xiàn)有技術(shù)存在的射 砂的緊實(shí)度不夠，覆砂層硬化所需時(shí)間較長，砂箱壁厚、上模型壁厚和下模型壁厚均太薄， 在重復(fù)使用過程中容易斷裂的技術(shù)問題。本發(fā)明是通過以下方案解決以上問題的用于鑄造剎車鼓上型的金屬型覆砂裝置，包括上砂箱和上模體，在上砂箱上分別 設(shè)置有排氣孔和射砂孔，定位銷與定位銷套將上砂箱和上模體壓接在一起后形成覆砂間 隙，所述的覆砂間隙的厚度為6-10毫米，在所述的上模體中分別固定設(shè)置有電加熱管和溫 度傳感器，在上模體的開口端處即上砂箱和上模體壓接在一起后形成覆砂間隙的末端處設(shè) 置有排氣槽。所述的上模體的壁厚為20-40毫米，所述的上砂箱為鐵質(zhì)砂箱，其材質(zhì)是灰鐵 200，該上砂箱的壁厚為20-40毫米。所述的覆砂間隙的厚度最好為7毫米。所述的排氣槽設(shè)置有4個(gè)，該4個(gè)排氣槽均勻?qū)ΨQ分布在上模體的開口端的圓周 上。所述的電加熱管為8-10個(gè)，它們以上模體的中心軸為對稱軸均勻地分布在上模 體中，電加熱管和溫度傳感器均分別于一溫度調(diào)節(jié)控制器連接在一起。本發(fā)明的射砂的緊實(shí)度高，覆砂層硬化所需時(shí)間短，大大提高了生產(chǎn)效率；同時(shí)， 砂箱、上模型和下模型的壁厚與覆砂層的厚度匹配合理，提高了砂箱和模型的重復(fù)使用效率。


圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖具體實(shí)施方式
用于鑄造剎車鼓上型的金屬型覆砂裝置，包括上砂箱1和上模體7，在上砂箱1上 分別設(shè)置有排氣孔3和射砂孔4，定位銷5與定位銷套6將上砂箱1和上模體7壓接在一起 后形成覆砂間隙2，所述的覆砂間隙2的厚度為6-10毫米，在所述的上模體7中分別固定設(shè) 置有電加熱管8和溫度傳感器9，在上模體7的開口端處即上砂箱1和上模體7壓接在一起 后形成覆砂間隙2的末端處設(shè)置有排氣槽10。所述的上模體7的壁厚為20-40毫米，所述的上砂箱1為鐵質(zhì)砂箱，其材質(zhì)是灰鐵 200，該上砂箱1的壁厚為20-40毫米。所述的覆砂間隙2的厚度最好為7毫米。所述的排氣槽10設(shè)置有4個(gè)，該4個(gè)排氣槽10均勻?qū)ΨQ分布在上模體7的開口 端的圓周上。所述的電加熱管8為8-10個(gè)，它們以上模體7的中心軸為對稱軸均勻地分布在上 模體7中，電加熱管8和溫度傳感器9均分別于溫度調(diào)節(jié)控制器連接在一起。鐵型覆砂鑄造技術(shù)經(jīng)濟(jì)及技術(shù)優(yōu)勢所依賴的三大技術(shù)要素冷卻速度、凝固補(bǔ)縮、 排氣技術(shù)，都取決于模具與鐵型等工裝設(shè)計(jì)的合理性及正確的生產(chǎn)工藝過程控制方法。以 下問題都是鐵型覆砂鑄造工藝生產(chǎn)剎車鼓時(shí)工藝設(shè)計(jì)與實(shí)際生產(chǎn)需主要解決的問題1、鐵型壁厚和覆砂層厚度及二者的配合，以滿足不同壁厚和不同材質(zhì)鑄件對凝固 和冷卻的不同要求；2、便捷和經(jīng)濟(jì)的覆砂成型方法，以滿足不同鑄件對表面質(zhì)量和尺寸精度的要求；3、工藝參數(shù)。如澆注系統(tǒng)、射砂系統(tǒng)、排氣系統(tǒng)等的確定；4、批量生產(chǎn)的實(shí)現(xiàn)。例如生產(chǎn)線及覆砂主機(jī)和輔機(jī)的設(shè)計(jì)定型；5、工藝規(guī)程的制定，例如澆注、冷卻和開箱等規(guī)程，以及鑄件成分的調(diào)整等。本發(fā)明所述剎車鼓零件鑄造工藝方法，其工藝步驟如下1、設(shè)計(jì)一套與剎車鼓零件完全一致的上、下模體，壁厚20_40mm。2、上、下模體設(shè)置有600-1200KW加熱管8-10個(gè)，并設(shè)置了溫度傳感器進(jìn)行反饋控 制，實(shí)現(xiàn)模具的溫度調(diào)節(jié)。上模體設(shè)4個(gè)排氣孔。3、設(shè)計(jì)制作與上、下模體關(guān)聯(lián)配套的上、下沙箱，上、下沙箱的工作面形狀與上、下 模體的工作面形狀隨形，上、下砂箱與上、下模體配套時(shí)其間隙為6-10mm，優(yōu)選間隙為7mm。 砂箱的鐵型材質(zhì)為HT200(C% 3. 5-3. 7% )，砂箱的壁厚為20_40mm。4、上、下砂箱設(shè)計(jì)的射砂孔為8-16個(gè)，射砂孔的直徑為Φ 10-Φ 20mm。在上、下模 體的分型面上各增加4個(gè)0. 3-0. 5mm高的排氣槽。5、將上、下模體固定在射砂機(jī)上。6、生產(chǎn)前提前一小時(shí)打開電加熱管，預(yù)熱上、下模體至200°C -240°C，并保溫30分 鐘以上。7、先將上、下砂箱加熱，溫度到200°C _280°C后，再與上、下模體平穩(wěn)合箱。8、把覆膜砂通過射砂機(jī)射砂孔射至預(yù)先設(shè)計(jì)好的砂箱與模體之間的空腔中。射砂壓力為4-6個(gè)大氣壓，射砂時(shí)間3-6秒鐘，射滿后保持0. 5-2分鐘等待其固化。9、固化后分別將模體與砂箱分離，分別得到上、下均覆砂的砂箱型腔。10、對覆膜完的上、下砂箱表面噴涂一層表面醇基涂料。11、將上、下砂箱合箱用箱扣卡緊后，澆注合格鐵水。12、鑄件澆注完8分鐘后開箱。采用這種方法制得剎車鼓毛坯，尺寸準(zhǔn)確、內(nèi)部組織致密。鐵型覆砂鑄造剎車鼓與 砂型鑄造剎車鼓各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)對比見表一，比較結(jié)果表明，鐵型覆砂鑄造剎車鼓各項(xiàng)技術(shù) 指標(biāo)均優(yōu)于砂型鑄造。原因如下1、在鑄造過程中無需過大的澆冒口系統(tǒng)，提高了鑄件出品率。噴涂一層表面醇基 涂料于覆砂層上，使該部位型腔表面光潔，從而有效的提高了鑄件表面質(zhì)量。2、覆砂層有效地調(diào)節(jié)了鑄件的冷卻速度，一方面使鑄件不易出現(xiàn)白口，另一方面 又使冷卻速度大于砂型鑄造。當(dāng)鐵水澆入鐵型覆砂鑄型后，經(jīng)Smin鑄件溫度降到930°C左 右，而砂型要降到同樣溫度，就需要2%iin，冷卻速度提高了 3倍左右，其結(jié)果使鑄件的組織 致密，機(jī)械性能顯著提高。3、鐵型無退讓性，但很薄的覆砂層卻能適當(dāng)減少鑄型的收縮阻力；而鐵型所具有 的剛性，又有效地利用了在凝固過程中的石墨化膨脹，實(shí)現(xiàn)了無冒口鑄造；由于覆砂層薄， 型腔不易變形。所以鑄件無漲箱，尺寸精度比砂型大為提高。當(dāng)鐵型覆砂鑄造用于各種不同型號剎車鼓的生產(chǎn)時(shí)，因?yàn)殍T件形狀與壁厚有差 異，就需要通過試驗(yàn)或經(jīng)驗(yàn)類比，以確定不同的覆砂層厚度和鐵型厚度來控制鑄件的凝固 速度。例如在剎車鼓易產(chǎn)生縮松的部位鐵型覆砂工藝設(shè)計(jì)中，就需要減少覆砂層厚度或增 加鐵型壁厚來調(diào)整鑄件局部部位的凝固冷卻速度來解決縮松缺陷，生產(chǎn)出合格的產(chǎn)品。本發(fā)明還可有其他多種實(shí)施例，也可根據(jù)本發(fā)明作出各種相應(yīng)的改變和變型，但 這些相應(yīng)的改變和變形都應(yīng)屬于本發(fā)明所附的權(quán)利要求的保護(hù)范圍。表一鐵型覆砂鑄造與砂型鑄造應(yīng)用效果對比[0043]
權(quán)利要求1.一種用于鑄造剎車鼓上型的金屬型覆砂裝置，包括上砂箱(1)和上模體(7)，在上 砂箱(1)上分別設(shè)置有排氣孔(3)和射砂孔(4)，定位銷(5)與定位銷套(6)將上砂箱(1) 和上模體(7)壓接在一起后形成覆砂間隙(2)，其特征在于，所述的覆砂間隙(2)的厚度為 6-10毫米，在所述的上模體(7)中分別固定設(shè)置有電加熱管⑶和溫度傳感器(9)，在上模 體(7)的開口端處即上砂箱(1)和上模體(7)壓接在一起后形成覆砂間隙(2)的末端處設(shè) 置有排氣槽(10)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于鑄造剎車鼓上型的金屬型覆砂裝置，其特征在于， 所述的上模體(7)的壁厚為20-40毫米，所述的上砂箱(1)的壁厚為20-40毫米。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種用于鑄造剎車鼓上型的金屬型覆砂裝置，其特征在 于，所述的覆砂間隙(2)的厚度最好為7毫米。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種用于鑄造剎車鼓上型的金屬型覆砂裝置，其特征在 于，所述的排氣槽(10)設(shè)置有4個(gè)，該4個(gè)排氣槽(10)均勻?qū)ΨQ分布在上模體(7)的開口 端的圓周上。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種用于鑄造剎車鼓上型的金屬型覆砂裝置，其特征在 于，所述的電加熱管(8)為8-10個(gè)，它們以上模體(7)的中心軸為對稱軸均勻地分布在上 模體(7)中，電加熱管(8)和溫度傳感器(9)均分別于一溫度調(diào)節(jié)控制器連接在一起。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種用于鑄造剎車鼓上型的金屬型覆砂裝置，解決了現(xiàn)有技術(shù)存在的射砂的緊實(shí)度不夠，覆砂層硬化所需時(shí)間較長，砂箱壁厚、上模型壁厚和下模型壁厚均太薄，在重復(fù)使用過程中容易斷裂的問題。包括上砂箱(1)和上模體(7)，在上砂箱(1)上分別設(shè)置有排氣孔(3)和射砂孔(4)，定位銷(5)與定位銷套(6)將上砂箱(1)和上模體(7)壓接在一起后形成覆砂間隙(2)，覆砂間隙(2)的厚度為6-10毫米，上模體(7)中分別固定設(shè)置有電加熱管(8)和溫度傳感器(9)，在上模體(7)的開口端處即上砂箱(1)和上模體(7)壓接在一起后形成覆砂間隙(2)的末端處設(shè)置有排氣槽(10)。提高了砂箱和模型的重復(fù)使用效率。
文檔編號F16D65/02GK201913196SQ20102064707
公開日2011年8月3日 申請日期2010年12月8日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月8日
發(fā)明者孟喜明, 楊自勇, 王東會, 王小妍, 王志平, 陳世強(qiáng) 申請人:山西湯榮機(jī)械制造股份有限公司