[發明專利]一種提高制動輪動平衡的鑄造工藝

有效

• 申請號: 201310425992.8
• 申請日: 2013-09-18
• 公開（公告）號: CN103480806A
• 公開（公告）日: 2014-01-01
• 發明（設計）人: 王凱;潘宇明
• 申請（專利權）人: 蘇州市通潤機械鑄造有限公司
• 主分類號: B22C9/28
• 分類號: B22C9/28;B22C9/02;B22C1/00
• 代理公司: 蘇州創元專利商標事務所有限公司 32103
• 代理人: 項麗

技術領域

?本發明涉及制動輪的鑄造工藝，具體地涉及一種提高制動輪動平衡的鑄造工藝。

背景技術

制動輪是以外圓柱面為摩擦工作面，同制動帶組成摩擦副的零件。動平衡是制動輪各項參數中十分重要的參數之一。鑄造的制動輪，由于材質不均勻或毛坯缺陷、加工及裝配中產生的誤差，甚至設計時就具有非對稱的幾何形狀等多種因素，使得制動輪在旋轉時，其上每個微小質點產生的離心慣性力不能相互抵消，離心慣性力通過軸承作用到機械及其基礎上，引起振動，產生了噪音，加速軸承磨損，縮短了機械壽命，嚴重時能造成破壞性事故。為此，必須控制制動輪的形狀，使其達到允許的動平衡精度等級。

如圖1所示現有鑄造工藝制備的制動輪，主要包括圓環形輪圈1’、同軸設于輪圈1’中央的軸套2’、連接輪圈1’和軸套2’且垂直于軸向的環形連接部3’，環形連接部3’在與輪圈1’、軸套2’連接處分別形成拐角31’、拐角32’，并向內凹陷形成拐角33’，環形連接部3’與輪圈1’、軸套2’圍繞形成腔體4’。現有的鑄造工藝中造型壓實無法保證這些拐角處的砂型表面質量以及硬度；澆注鐵水后，鐵水對砂型表面的壓力使砂型表面產生不一致的表面位移，使鑄件尺寸不能保證，需要再在整個制動輪上預留適當的加工余量34’，待鑄件鑄造成型后再進行精加工，此時雖然對造型的工藝條件要求較低，但在精加工時需要較大的工作量，一方面浪費了大量的原料，耗費較多的時間；另一方面對腔體4’內部進行精加工具有較大的難度，不利于動平衡精度的控制。

發明內容

本發明目的是為了克服現有技術的不足而提供一種不需要對制動輪腔體內部進行精加工的制動輪鑄造工藝。

為達到上述目的，本發明所采用的技術方案為：一種提高制動輪動平衡的鑄造工藝，包括以下工藝步驟：

（a）制作上砂箱：將與制動輪尺寸形狀相同的模具固定在模架上，加熱模具至30~50℃并在其表面噴涂脫模劑，隨后安放好上箱填入型砂，填砂完畢后用壓縮空氣進行吹氣預緊實，再在100~120N/cm²壓力下進行機械壓實，開模得上砂箱；

（b）制作下砂箱：將固定的模具翻轉180°，重復步驟（a）得下砂箱；

（c）合箱：在上砂箱和下砂箱內銑制鐵水澆注通道，使其與型砂空腔多點連通，吹去表面的碎砂，然后將上砂箱合蓋到下砂箱上，得到完整的砂型結構；

（d）澆注：對澆包內1420~1450℃的鐵水進行孕育處理，隨后除去鐵渣，澆注到砂型結構中直至注滿，鑄件在砂型結構內冷卻60~90分鐘后進行開箱、清砂，取出鑄件；

（e）清理：去除鑄件的鐵水澆注通道，進行拋丸、打磨處理，得到所述的制動輪；

其中，所述的型砂中各組分含量如下：

膨潤土??????15~25wt%；

高效煤粉????55~65wt%；

瀝青?????????2~5wt%；

堿化褐煤?????5~7wt%；

淀粉?????????3~5wt%；

纖維素???????3~5wt%。

優化地，所述的砂型結構包括裝有型砂的上砂箱和下砂箱、設于上砂箱和下砂箱界面處與制動輪尺寸形狀相同的型腔、均勻分布在型腔外圓面與其相連通且設于上砂箱內的多個內澆道、與內澆道相連通且設于下砂箱內的圓弧形橫澆道、與橫澆道相連通且設于上砂箱內用于引入鐵水的直澆道。

進一步地，所述的砂型結構還包括設于上砂箱內與型腔相連通的溢流裝置。

進一步地，所述的橫澆道內還設有過濾網。

優化地，所述的模具上設有排氣塞。

優化地，所述的壓縮空氣壓強為5~6.5bar。

優化地，所述的鐵水澆注速度為20~40秒/型。

優化地，所述的機械壓實由模架上方正對模具的觸頭提供。

由于上述技術方案運用，本發明與現有技術相比具有下列優點：本發明提高制動輪動平衡的鑄造工藝，一方面采用重新配置的型砂制作砂型結構，并用壓縮空氣進行吹氣預緊實后再在100~120N/cm²壓力下進行機械壓實，保證了砂型結構具有較高硬度，尤其是與制動輪拐角處相對應的砂型結構的緊實程度和表面硬度，使得不會因為鐵水的澆注而造成砂型結構表面型壁遷移，導致鑄件出現變形，另一方面鐵水澆注通道與型砂空腔多點連通，保證鑄件的溫度場趨于一致，有利于凝固后的鑄件形成均勻內部組織結構，從而提高了制動輪動平衡的精度，減少了精加工量、精加工時間和難度。

附圖說明