[發明專利]鐵路貨車搖枕、側架整體制芯工藝

有效

• 申請號: 200710048895.6
• 申請日: 2007-04-19
• 公開（公告）號: CN101066554A
• 公開（公告）日: 2007-11-07
• 發明（設計）人: 王云東;徐五一;李竹;楊曉明;劉幼平;王之成;劉成勇;卿明高
• 申請（專利權）人: 中國南車集團眉山車輛廠
• 主分類號: B22C9/10
• 分類號: B22C9/10
• 代理公司: 成都九鼎天元知識產權代理有限公司
• 代理人: 吳彥峰

技術領域

本發明涉及鑄造生產制芯中區別于射芯的整體制芯工藝方法，具體的說是用于鐵路貨車搖枕、側架鑄造過程中的整體制芯工藝。

背景技術

搖枕、側架是鐵路貨車行走部分的關鍵零部件，我國乃至世界鐵路貨車搖枕、側架鑄件的生產中，形成鑄件內腔砂芯的制芯工藝通常為分層、分段制造，如圖1、圖2所示。

采用此種分層、分段制芯工藝制芯，所生產的搖枕、側架主要存在兩方面的危害：

危害之一是，由于砂芯變形或邊緣破損，致使砂芯結合部位存在的不易控制的間隙，如圖5中所示，這種間隙3致使鑄件內腔在鑄件澆注成型過程中形成飛邊，尤其是搖枕、側架關鍵部位A、B部位對應內腔的飛邊。而鑄件內腔存在的飛邊鑄件凝固成型過程中，飛邊與鑄件結合部位又極其容易產生皮下氣孔8和微裂紋7，如圖6所示，這種氣孔8和裂紋7因位于鑄件內腔在常規產品檢驗中不易被排除，即是說給產品帶來質量隱患。搖枕、側架屬鐵路貨車行走部分的關鍵件，在貨車運行過程中不斷的循環應力作用下，將以鑄件內氣孔和微裂紋成為應力源，并逐漸擴展，使產品的壽命大大減少，嚴重時，微裂紋逐漸擴展致使搖枕、側架橫向斷裂直接引起鐵路事故。

危害之二是，分層、分段砂芯，在下芯后，合箱前，為加強砂芯定位，確保鑄件壁厚符合要求，一直在沿用芯撐9，如圖7所示，一件搖枕或側架使用數量多達30余個。使用芯撐對鑄件性能的影響可分以下三方面：一是容易與鑄件不熔合，減少鑄件有效使用截面積，在對應部位產生局部應力，此種應力的危害需經上百萬甚至上千萬次以上的疲勞試驗才能體現出來，表現為裂紋源的起始點，受循環應力的作用逐漸擴展；二是芯撐表面容易發生銹蝕，澆注過程中產生氣孔等，鍍錫或鋅在與鋼水接觸后發生反應，使鑄件局部產生成分偏析形成應力源而影響性能；三是容易在使用過程中，受芯撐擠壓脫落的上型芯砂10直接掉入型腔，如圖7所示，在鑄件內部或表面形成砂眼，而內腔表面形成的砂眼不易處理，在使用運行中埋下隱患。

以上主要危害，時常在鐵路運行過程中體現出來，造成鐵路線中斷運行等后果，給鐵路運輸事業帶來較大的社會、經濟損失。

為了消除以上危害需要進行整體制芯，通常的整體制芯方案是采用射芯機射芯，射芯工藝一般為對半分型，水平(橫向)合模，但是射芯機本身設備復雜、昂貴，對配套動能、控制部分以及工裝要求高，而且還存在砂芯局部緊實度過高或不均勻現象，鑄件容易產生裂紋。

發明內容

本發明的目的在于：提供一種鐵路貨車搖枕、側架整體制芯工藝，在傳統的分層、分段制芯工藝方法基礎上，將多元化砂芯整合為單元化，即整體芯。

本發明的技術方案是：

一種鐵路貨車搖枕、側架整體制芯工藝，包括如下步驟：

A、填砂，向活塊擺放到位的整體芯盒體腔內填砂、同時置入加強的芯骨等，填砂的高度適當高出刮砂面，搗實或震實后，刮去多余殘砂，至此芯砂與芯盒體頂面高度一致；

其特征在于，它還包含以下步驟，

B、壓型合模，填砂后，在芯砂強度處于可使用時間內，將上壓模在導向作用下壓在芯盒體內芯砂上，對上壓模實施微震，或壓力，使上壓模扣于刮砂面后，繼續向下壓，使上壓模基礎面與芯盒頂面貼合，其中上壓模內腔形狀為需要壓出隨形的曲線部分，即砂芯頂部形狀；

C、翻轉、起模，上壓模基礎面與芯盒頂面貼合后，加強芯砂強度，上壓模與芯盒在鎖緊狀態下翻轉，然后起模，芯盒體被提起，留下活塊包住砂芯，此時活塊正好置于上壓模基礎面上；

D、取活塊，沿上壓模基礎面滑動，取出活塊；

E、砂芯硬化、取芯，取活塊后需要制作的砂芯即被上壓模隨形托住，經硬化到所需要的強度值后，進行刷涂料、清理工作。

優選地，在B步驟中，上壓模未下壓前芯砂的抗壓強度小于0.04MPa，在上壓模基礎面與芯盒頂面貼合后，芯砂的抗壓強度大于0.06MPa時可起模。

本發明的有益效果是：

1、多元化砂芯整合為單元化，采用整體制芯工藝制芯，砂芯表面連續光滑，曲面連接完整，通過使用整體芯生產的鑄件內腔光滑無接縫、平整，可有效的避免使用多元化組合砂芯帶來的鑄造飛邊、披縫。

2、砂芯品質好：表面光滑、相關尺寸精確高，大量采用側面活塊可形成較為復雜的砂芯形狀，并保證質量；整體芯在分層芯基礎上截面增加后，剛度增加，抗變形能力加大。

3、有利于工藝要求操作：于工藝要求部位準確地放置冷鐵、芯骨、排氣管、鉻鐵礦砂等造型材料。