[發明專利]一種挖掘機鑄造連桿的制造方法

在審

• 申請號: 201910047761.5
• 申請日: 2019-01-18
• 公開（公告）號: CN109590693A
• 公開（公告）日: 2019-04-09
• 發明（設計）人: 崔慕春;李柏松;張少健;姚紅;洪濤
• 申請（專利權）人: 徐州徐工礦業機械有限公司
• 主分類號: B23P15/00
• 分類號: B23P15/00;B23B41/00;B22C9/02;B22C9/08;B22C1/00;C22C38/02;C22C38/04;C22C38/06;C21D1/18
• 代理公司: 徐州市三聯專利事務所 32220
• 代理人: 周愛芳

本發明公開了一種挖掘機鑄造連桿的制造工藝，該工藝包括以下步驟：鑄造模具設計與制造、砂型制造、鋼水熔煉與澆注、熱處理、探傷、機加工；其中，基于連桿結構應力與鑄造熱節仿真分析，將補縮冒口設置在連桿的側面位置，避開關鍵受力和弧面位置；在造型過程中，采用大約30mm厚度的寶珠砂作為面砂，其余采用水玻璃砂；在加工階段采用對鏜工藝。通過側冒口取代常用的頂置冒口補縮工藝，消除了因冒口切割與成分偏析，對關鍵位置的影響，提升了鑄造連桿外觀規整度，同時，利用寶珠砂工藝，解決了鑄造粘砂問題，提升鑄造連桿的外觀質量，另外采用對鏜的加工工藝保證連桿同軸度；本發明提升了鑄造連桿可靠性，將我公司鑄造連桿失效率由10%降低至0。

技術領域

本發明屬于金屬鑄造技術領域，特別適用于大型挖掘機部件連桿的鑄造工藝。

背景技術

大型礦用挖掘機，用于大型露天礦的礦石、煤炭和尾礦等物料的鏟裝作業，一般分為礦用液壓挖掘機、索斗電鏟和繩索拉鏟三大類，其中礦用挖掘機的特點是斗容大、作業效率高。隨著高新技術的不斷應用到礦山裝備，以及為適應日益增大的礦用卡車的鏟裝需求，挖掘機正朝著大型化方向發展。大型礦用挖掘機工作環境惡劣、復雜，對結構件的穩定性要求非常高；連接油缸與工作裝置的連桿，作為主要受力部位，其性能和可靠性是整機先進性的重要標志。部分連桿采用焊接結構，但是耐沖擊性能差，疲勞壽命短；鑄鋼件憑借均勻的機械性能、順滑表面帶來的高疲勞壽命，逐步成為連桿的主流設計方案。

然而，經過調查，市場上大型挖掘機鑄造連桿的疲勞壽命并不理想，失效率居高不下。

發明內容

本發明提供一種挖掘機鑄造連桿的制造方法，用以解決現有技術中存在的不足。

本發明按以下技術方案實現：

一種挖掘機鑄造連桿的制造方法，該制造方法如下：

a）鑄造模具設計與制造：基于連桿結構應力與鑄造熱節仿真分析，完成鑄造模具設計，以及鋁制模具的制造；

b）砂型制造：基于鋁制模具，分層舂實，完成砂型制造；

c）鋼水熔煉與澆注：采用中頻完成鋼水熔煉，底注式鋼包完成澆鑄。

d）熱處理：完成淬火、高溫回火的熱處理。

e）探傷：完成超聲波與磁粉探傷。

f）機加工：完成連桿軸孔與孔端面的加工。

進一步，在步驟a 中，模具設計采用將補縮冒口設置在連桿的側面位置，避開關鍵受力和復雜曲面位置的方案。

進一步，在步驟b 中，砂型采用30mm厚度的寶珠砂作為面砂，其余采用水玻璃砂。

進一步，在步驟c 中，鋼水成分組成：C:0.25%-0.3%、Si:0.3%-0.5%、Mn:0.6%-1.0%、P:0-0.03%、S:0-0.03%、Al:0.02-0.05%。

進一步，鋼水澆鑄時間距離造型完成時間小于24H，陰雨潮濕天氣，小于12H。

進一步，在步驟d 中，熱處理為：加熱溫度至900℃-940℃，保溫時間160 min-200min，水冷，介質溫度小于30℃；再加熱溫度至580℃-620℃，保溫時間≥240min，水冷，介質溫度小于30℃。

進一步，第一次加熱與第二次加熱中間，時間間隔小于3H。

進一步，在步驟e 中，首先完成粗加工，然后超聲波探傷；最后對鏜工藝完成軸孔精加工。

本發明有益效果：