[發明專利]機器人底座鑄件的鑄造方法

有效

• 申請號: 200910053665.8
• 申請日: 2009-06-23
• 公開（公告）號: CN101927499A
• 公開（公告）日: 2010-12-29
• 發明（設計）人: 徐清;蔡中強;李安全;畢永成;張宗來
• 申請（專利權）人: 上海華新合金有限公司
• 主分類號: B25J19/00
• 分類號: B25J19/00
• 代理公司: 上海開祺知識產權代理有限公司 31114
• 代理人: 竺明

技術領域

本發明涉及鑄造領域，特別涉及一種機器人底座鑄件的鑄造方法。

背景技術

機器人產品廣泛運用于現代制造業，其中，20136型機器人底座是系列配套件中生產難度最大的鑄件。鑄件產品的材料牌號為QT500-7，產品的機械性能指標為：抗拉強度≥500MPa，屈服強度≥320MPa，伸長率≥7％，鑄件硬度要求為170～230HBS；產品的金相組織要求：球化率≥80％，石墨大小4～6級，珠光體40～60％，鑄件不允許有碳化物存在，鑄件產品的尺寸精度要求比較高。因此如何滿足上述技術要求，成了鑄造機器人底座鑄件產品的關鍵。

發明內容

本發明的目的是提供一種機器人底座鑄件的鑄造方法，以使生產出的機器人底座產品能夠滿足上述技術要求。

為達到上述目的，本發明采用的技術方案是：

機器人底座鑄件的鑄造方法，其步驟包括混沙、造型、制芯、組芯、下芯、合型、爐料熔煉、出鐵球化孕育處理、澆注、冷卻、開箱、鑄件清理及產品質量檢驗；其中，所述的制芯、組芯及下芯步驟中，把預先制好的3個砂芯用多組芯的鑄造工藝形成一個大砂芯；所述的爐料熔煉步驟包括，爐料的成分質量百分比：生鐵35％～45％、回爐鐵35～45％、廢鋼10％～30％；熔煉采用中頻感應電爐進行鐵液熔煉，熔煉溫度為1480～1560℃；所述的出爐球化孕育處理工序包括球化處理和硅鋇一次孕育處理兩個步驟；所述的澆注工序中，澆注溫度控制在1380～1450℃。

本發明所述的制芯工序中，在對應鑄件上部厚大部位放明冒口的位置，在泥芯中放置一塊外冷鐵，冷鐵形狀與鑄件內腔相吻合，其作用是加速冒口根底部鑄件部分的冷卻速度，防止該厚大部位產生縮松缺陷。

本發明鑄件產品形狀比較復雜，鑄件的主體部分由3個砂芯垂直組裝形成，由于鑄件尺寸精度要求比較高，如何保證3個砂芯之間的相對位置是技術關鍵。由于型腔與砂芯之間以及砂芯與砂芯之間均存在間隙，3個砂芯按照順序分別下入型腔時，這些間隙會累加起來，會造成累積誤差，致使鑄件產品的尺寸精度達不到技術要求。

本發明解決的辦法是把3個砂芯改進為一個大砂芯，即把3個砂芯用組芯的鑄造工藝形成一個大砂芯，在型腔外進行組芯時，芯子內部的相對位置就容易控制，從而保證了鑄件產品的尺寸精度。

本發明在合型前在下型(對應直澆道位置)放置泡沫陶瓷過濾片，其作用是：(1)在鐵液澆注時，把鐵液中的雜質過濾掉，以免雜質進入型腔而產生夾渣缺陷；(2)減緩鐵液的流動速度，避免鐵液沖擊力過大而造成沖砂鑄造缺陷。

本發明所述的爐料熔煉步驟包括配置爐料和熔煉鐵液兩個部分。爐料配置質量百分比為：生鐵35～45％、回爐鐵35～45％、廢鋼10～30％；熔煉采用中頻感應電爐進行鐵液熔煉，熔煉溫度為1480～1560℃。

所述的出鐵球化孕育處理工序包括出鐵球化處理和硅鋇一次孕育處理兩個步驟。其中所述球化處理步驟加入的球化劑總量為熔煉出鐵量的1.0～2.4％，球化劑的化學成分質量百分比為：Mg?5.0～7.0％、RE?1.0～3.0％、Si?38～48％、Ca?1.0～3.0％以及Fe余量。

所述球化劑的粒度為4～25mm。

所述的硅鋇一次孕育處理所用的硅鋇孕育劑的加入量為熔煉出鐵量的0.50～1.2％，硅鋇孕育劑的化學成分質量百分比為：Si?60～70％、Ca0.8～2.2％、Al?1.0～2.0％、Ba?1.5～6.0％以及Fe余量。

所述的硅鋇孕育劑的粒度為5～25mm。

所述的澆注工序中，鐵液經過球化及孕育處理后，要保證鐵液的澆注溫度在1380～1450℃。

鑄件產品的化學成分質量百分比為：C?3.4～3.7％、Si?2.4～2.8％、Mn?0.30～0.60％、P≤0.07％、S≤0.03％、RE?0.01～0.04％、Mg?0.03～0.06％、余Fe和不可避免雜質。

本發明的有益效果是：

采用本發明所述的鑄造方法后，生產出的機器人底座鑄件產品的抗拉強度≥500MPa，屈服輕度≥320MPa，伸長率≥7％，鑄件產品硬度達到170～230HBS；產品的金相組織中，球化率≥80％，石墨大小4～6級，球光體40～60％，鑄件產品沒有碳化物。鑄件產品的尺寸精度符合技術要求。

附圖說明

圖1為本發明一實施例鑄型的示意圖。

圖2為圖1的俯視圖。

具體實施方式

實施例1

參見圖1、圖2，以20136型機器人底座鑄件的鑄造方法為例，包括如下步驟：