CN101804444B - 铁路客车转向架球墨铸铁齿轮箱铸造工艺 - Google Patents
铁路客车转向架球墨铸铁齿轮箱铸造工艺 Download PDFInfo
- Publication number
- CN101804444B CN101804444B CN 200910300414 CN200910300414A CN101804444B CN 101804444 B CN101804444 B CN 101804444B CN 200910300414 CN200910300414 CN 200910300414 CN 200910300414 A CN200910300414 A CN 200910300414A CN 101804444 B CN101804444 B CN 101804444B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- casting
- gearbox
- passenger car
- cast iron
- railway passenger
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 238000005266 casting Methods 0.000 title claims abstract description 28
- 229910001141 Ductile iron Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 19
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 title claims description 9
- 239000004576 sand Substances 0.000 claims abstract description 16
- 229910052845 zircon Inorganic materials 0.000 claims abstract description 10
- GFQYVLUOOAAOGM-UHFFFAOYSA-N zirconium(iv) silicate Chemical compound [Zr+4].[O-][Si]([O-])([O-])[O-] GFQYVLUOOAAOGM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 10
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 claims abstract description 8
- 238000000576 coating method Methods 0.000 claims abstract description 8
- 238000000465 moulding Methods 0.000 claims abstract description 6
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 17
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 17
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 claims description 7
- 235000013312 flour Nutrition 0.000 claims description 6
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 claims description 5
- 239000007799 cork Substances 0.000 claims description 4
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 claims description 3
- ISWSIDIOOBJBQZ-UHFFFAOYSA-N phenol group Chemical group C1(=CC=CC=C1)O ISWSIDIOOBJBQZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 230000002269 spontaneous effect Effects 0.000 claims description 3
- 238000003756 stirring Methods 0.000 claims description 3
- 239000003973 paint Substances 0.000 claims description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 abstract description 8
- 239000011347 resin Substances 0.000 abstract description 6
- 229920005989 resin Polymers 0.000 abstract description 6
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 5
- 239000000843 powder Substances 0.000 abstract description 4
- 230000007547 defect Effects 0.000 abstract description 3
- 229910001338 liquidmetal Inorganic materials 0.000 abstract description 3
- 238000003723 Smelting Methods 0.000 abstract description 2
- 238000003754 machining Methods 0.000 abstract description 2
- 230000008646 thermal stress Effects 0.000 abstract 1
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- YLQBMQCUIZJEEH-UHFFFAOYSA-N Furan Chemical compound C=1C=COC=1 YLQBMQCUIZJEEH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 125000003158 alcohol group Chemical group 0.000 description 3
- 230000002950 deficient Effects 0.000 description 3
- 230000003031 feeding effect Effects 0.000 description 3
- 238000005087 graphitization Methods 0.000 description 3
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 3
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 3
- 238000010923 batch production Methods 0.000 description 2
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000009749 continuous casting Methods 0.000 description 2
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 2
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 2
- 238000005429 filling process Methods 0.000 description 2
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 2
- 229910001018 Cast iron Inorganic materials 0.000 description 1
- 208000037656 Respiratory Sounds Diseases 0.000 description 1
- 230000002929 anti-fatigue Effects 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 239000011247 coating layer Substances 0.000 description 1
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 230000000875 corresponding effect Effects 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000003628 erosive effect Effects 0.000 description 1
- 238000007710 freezing Methods 0.000 description 1
- 230000008014 freezing Effects 0.000 description 1
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 1
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010439 graphite Substances 0.000 description 1
- MHKWSJBPFXBFMX-UHFFFAOYSA-N iron magnesium Chemical compound [Mg].[Fe] MHKWSJBPFXBFMX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 239000003110 molding sand Substances 0.000 description 1
- 229910001562 pearlite Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011435 rock Substances 0.000 description 1
- 238000007493 shaping process Methods 0.000 description 1
- 238000007711 solidification Methods 0.000 description 1
- 230000008023 solidification Effects 0.000 description 1
- 239000007921 spray Substances 0.000 description 1
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 1
- 230000003746 surface roughness Effects 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000859 α-Fe Inorganic materials 0.000 description 1
Landscapes
- Mold Materials And Core Materials (AREA)
Abstract
本发明涉及铁路客车转向架球墨铸铁齿轮箱的所有铸造过程和冶炼过程，具体地说是一种铁路客车转向架球墨铸铁齿轮箱的铸造方法，它适用于铁路客车转向架齿轮箱的制造过程。本发明采用球形拔塞式浇口杯，控制充型时间，使金属液充型平稳，有效控制了夹杂、气孔等铸造缺陷的产生。采用树脂砂造型，表面刷锆英粉涂料，改善了铸件的表面质量，减小了表面加工余量。采用低温打箱工艺，减少了铸件热应力，减小了铸件变形，提高了尺寸精度，为齿轮箱批量生产打下了基础。本发明可以解决薄壁复杂结构球墨铸铁件的铸造以及齿轮箱的耐低温等问题。
Description
技术领域
本发明涉及铁路客车转向架球墨铸铁齿轮箱的所有铸造过程和冶炼过程，具体地说是一种铁路客车转向架球墨铸铁齿轮箱的铸造方法，它适用于铁路客车转向架齿轮箱的制造过程。
背景技术
铁路客车转向架齿轮箱是客车外挂关键部件，是驱动轴和伞齿轮的载体，承受动载荷作用，容易产生疲劳。齿轮箱工作环境恶劣，尤其列车在北方冬季运行，需要承受低温的考验。为了保证铁路运营安全，必需开发抗疲劳，耐低温的齿轮箱铸件。
发明内容
本发明的目的在于提供一种铁路客车转向架球墨铸铁齿轮箱铸造工艺，解决薄壁复杂结构球墨铸铁件的铸造以及齿轮箱的耐低温等问题。
本发明的技术方案是：
一种铁路客车转向架球墨铸铁齿轮箱铸造工艺，具体如下：
(1)采用树脂砂造型和打芯，有利于复杂结构件的成形。树脂砂型强度大，砂型尺寸精度高，可以使铸件壁厚均匀；树脂砂溃散性好，铸件容易清砂，有利于复杂结构型腔中芯砂的清理；树脂砂高温强度高，耐火度高，有利于铸件毛坯质量提高。
(2)采用球墨铸铁专用的锆英粉涂料，有利于铸件表面质量提高，减小了表面加工余量。锆英粉涂料中含有一定量碳粉(5-10wt％)，起到保护砂型表面作用。锆英粉涂料，提高了砂芯抗冲刷能力，减少了砂芯掉砂，提高了铸件表面光洁度。涂料为醇基涂料，使用时搅拌均匀，刷第一遍时，点火使其自燃，燃烧之后，清理砂型表面；再刷第二遍，总共刷2遍，厚度不超过0.7mm(一般为0.6-0.7mm)。
(3)采用缩颈冒口，缩颈冒口有利于球墨铸铁补缩。球墨铸铁在凝固过程中，有石墨析出，发生石墨化膨胀。球墨铸铁的冒口主要在金属处于液态时起补缩作用，当铸件金属开始凝固时，由于发生石墨化膨胀，金属体积增大，如果冒口颈没有凝固，金属液会被压回到冒口中。如果将冒口颈尺寸减小，在铸件金属凝固时，冒口颈也已经凝固，金属液不能倒流回冒口，冒口的补缩效果会明显增加。该铸件冒口颈尺寸为Φ25～40mm。
(4)采用球形拔塞式浇口杯，金属液在充型过程中不产生飞溅现象，浇口杯容积与铸件金属液体积相等，使金属液在浇口杯中短时间静止，保证了夹杂上浮，孕育充分，球化均匀；采用底漏式浇注，充型平稳，防止气体和夹杂卷入，减少了夹杂、气孔等缺陷。在浇注时，先将浇口杯浇满，浇口杯浇满后，拔起球形塞头，金属液充入型腔。
(5)采用合适的浇注速度和打箱时间，有利于铸件内部质量提高。限制浇注时间，就是限定了浇注速度。浇注薄壁件需要低温快浇，本发明中，要求的速度比常规的更快。为了避免产生冷隔，要求浇注时间不能超过25秒。打箱时间为12～14h，打箱温度为200-300℃，采用低温打箱工艺，主要保证铸件铸态组织为铁素体基体，并且有较小的残余应力。目的在于使铸件在不进行热处理的条件下，满足QT400-18AL的力学性能要求，并且变形较小，保证加工过程中的尺寸精度。
本发明的有益效果如下：
1.由于本发明避免了铁水飞溅现象的发生，夹杂上浮充分，金属液充型平稳，无气体和氧化夹杂卷入金属液中，不易造成裂纹和疏松等缺陷。
2.本发明的关键在于解决了薄壁复杂结构球墨铸铁件的铸造问题，保证了铸件的外表质量和内在质量，为以后的批量生产，提供了技术指导。
3.本发明为铁路客车转向架齿轮箱的批量生产提供支持，有利于高质量齿轮箱的生产。
4.本发明可以控制铸件表面粗糙度，保证铸件壁厚均匀；铸件内部没有缩孔、疏松、裂纹缺陷，保证铸件组织均匀致密，铸件渗油试验6小时不泄漏。
具体实施方式
实施例1
试生产铁路客车转向架球墨铸铁齿轮箱铸件，材质QT400-18AL，重量153kg，充型时间15s，浇注温度1420-1430℃。
本实施例铁路客车转向架齿轮箱铸造工艺方案如下：
1)采用球形拔塞式浇口杯，金属液在充型过程中不产生飞溅现象，浇口杯容积与铸件金属液体积相等。采用底漏式浇注，充型平稳，防止气体和夹杂卷入，减少了夹杂、气孔等缺陷。在浇注时，先将浇口杯浇满，浇口杯浇满后，拔起球形塞头，金属液充入型腔。
2)采用呋喃树脂砂造型和打芯，表面刷球铁专用锆英粉醇基涂料，使用时搅拌均匀，刷第一遍时，点火使其自燃，燃烧之后，清理砂型表面；再刷第二遍，总共刷2遍，涂料层厚度0.6-0.7mm。造型开始后，先混呋喃树脂砂，树脂加入量占1.5wt％，配套的固化剂加入量占0.4wt％，将混好的型砂放入芯盒，打芯，同时造外型上下砂箱。打芯起型时，尽量减少晃动，保证砂芯尺寸精度。
本实施例的锆英粉醇基涂料所采用的是福士科铸造材料(中国)有限公司生产的规格型号ISOMOL230的锆英粉醇基涂料，其中含有碳粉占6.9wt％。
3)冒口选用缩颈冒口，该铸件冒口颈尺寸为Φ25～40mm。浇注时，表面撒保温发热覆盖剂70-100mm。
4)采用低温打箱工艺，打箱时间为12～14h，在200-300℃时打箱，清理、吹砂，自然冷却。
由于本发明工艺方案确定的比较合理，所采取的各项措施都起到了相应的作用，其工作过程及结果如下：
1)采用拔塞式浇口杯，有效地阻止了氧化夹杂的侵入，使铸件内没有任何气孔，夹杂缺陷。
2)采用树脂砂造型，刷锆英粉涂料，提高了表面质量，保证了铸件壁厚均匀。
3)采用缩颈冒口，充分利用了球墨铸铁凝固石墨化膨胀的特点，增加了冒口的补缩效果，保证了铸件组织致密。
4)采用低温打箱工艺，保证铸件应力小，变形小，减少铸件白口倾向。
本实施例浇入铸铁液态金属重量为230kg，铸件重量为155kg，充型时间为15s，观察浇注过程，发现金属液洁净、上升平稳。浇注后13h之后打箱，铸件表面质量良好。
比较例
客车转向架球铁铸件国外企业已经生产过，外观质量良好，尺寸精确，但经探伤检测，发现铸件内部质量并不致密，有明显的疏松。经力学性能测试，发现铸件低温冲击只有7J，没有达到标准要求。组织检测发现，其铸件组织中珠光体含量偏高，不符合QT400-18AL的组织要求。
Claims (1)
1.一种铁路客车转向架球墨铸铁齿轮箱铸造工艺，其特征在于，具体如下：
（1）采用树脂砂造型和打芯，表面刷球墨铸铁专用的锆英粉涂料；
（2）冒口采用缩颈冒口；
（3）采用球形拔塞式浇口杯，浇口杯容积与铸件金属液体积相等；
（4）打箱时间为12～14h，打箱温度为200-300℃；
所述缩颈冒口的冒口颈尺寸为Ф25～40mm；
采用底漏式浇注，在浇注时，先将浇口杯浇满，浇口杯浇满后，拔起球形塞头，金属液充入型腔；
浇注时间不能超过25秒；
所述锆英粉涂料为醇基涂料，使用时搅拌均匀，刷第一遍时，点火使其自燃，燃烧之后，清理砂型表面；再刷第二遍，总共刷2遍，厚度为0.6-0.7mm。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN 200910300414 CN101804444B (zh) | 2009-02-16 | 2009-02-16 | 铁路客车转向架球墨铸铁齿轮箱铸造工艺 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN 200910300414 CN101804444B (zh) | 2009-02-16 | 2009-02-16 | 铁路客车转向架球墨铸铁齿轮箱铸造工艺 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN101804444A CN101804444A (zh) | 2010-08-18 |
| CN101804444B true CN101804444B (zh) | 2012-12-12 |
Family
ID=42606492
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN 200910300414 Active CN101804444B (zh) | 2009-02-16 | 2009-02-16 | 铁路客车转向架球墨铸铁齿轮箱铸造工艺 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN101804444B (zh) |
Families Citing this family (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102407279B (zh) * | 2011-11-29 | 2013-09-11 | 宁波兴柯汽车新材料科技有限公司 | 一种砂型铸造水基涂料的制备方法 |
| CN102974772B (zh) * | 2012-12-07 | 2015-02-04 | 齐齐哈尔轨道交通装备有限责任公司 | 铁路货车转向架轴箱铸型 |
| CN103128268B (zh) * | 2013-01-17 | 2015-10-14 | 中国科学院金属研究所 | 用于大型特厚板坯的中低温打箱的方法 |
| CN103121081B (zh) * | 2013-01-23 | 2014-12-31 | 辽宁福鞍重工股份有限公司 | 一种整体铸造重型大马力内燃机车转向架的方法 |
| CN104084539A (zh) * | 2014-06-30 | 2014-10-08 | 薛铁山 | 一种吊架前段铸件铸造工艺 |
| CN104148579A (zh) * | 2014-09-03 | 2014-11-19 | 李华山 | 一种树脂砂生产球墨铸铁涂料及制备方法 |
| CN104785711A (zh) * | 2015-04-30 | 2015-07-22 | 成都桐林铸造实业有限公司 | 一种铸造工艺 |
| CN106583661A (zh) * | 2016-12-21 | 2017-04-26 | 常州新联铸业有限公司 | 一种齿轮箱后箱体的制造方法 |
| CN112605340B (zh) * | 2020-12-16 | 2022-10-18 | 中车戚墅堰机车车辆工艺研究所有限公司 | 一种球墨铸铁整体式低地板轻轨齿轮箱及其铸造方法 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1199781A (zh) * | 1997-05-19 | 1998-11-25 | 杨文财 | 钢球研磨机磨盘的生产方法 |
| CN1597180A (zh) * | 2004-08-02 | 2005-03-23 | 中国科学院金属研究所 | 铸钢支承辊整体铸造方法 |
| CN1840722A (zh) * | 2006-01-11 | 2006-10-04 | 昆明嘉和泵业有限公司 | 一种耐硫酸腐蚀的合金球墨铸铁材料 |
-
2009
- 2009-02-16 CN CN 200910300414 patent/CN101804444B/zh active Active
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1199781A (zh) * | 1997-05-19 | 1998-11-25 | 杨文财 | 钢球研磨机磨盘的生产方法 |
| CN1597180A (zh) * | 2004-08-02 | 2005-03-23 | 中国科学院金属研究所 | 铸钢支承辊整体铸造方法 |
| CN1840722A (zh) * | 2006-01-11 | 2006-10-04 | 昆明嘉和泵业有限公司 | 一种耐硫酸腐蚀的合金球墨铸铁材料 |
Non-Patent Citations (3)
| Title |
|---|
| 史艳兵等.严格控制化学成分生产球墨铸铁缸体铸件.《铸造》.2007,(第6期), * |
| 常宏志等.HC-84球墨铸铁的工艺实践.《铸造》.2006,(第9期), * |
| 贾泽春.大型船用柴油机气缸盖的工艺设计与铸造生产.《铸造技术》.2008,(第11期), * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN101804444A (zh) | 2010-08-18 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN101804444B (zh) | 铁路客车转向架球墨铸铁齿轮箱铸造工艺 | |
| CN103212672B (zh) | 大缸径船用低速柴油机气缸盖的铸造方法 | |
| CN103920852B (zh) | 一种大铸件的精密铸造工艺 | |
| CN108531803B (zh) | 一种球墨铸铁阀体的铸造方法 | |
| CN104525870A (zh) | 缓冲器箱体的制造方法 | |
| CN103008547B (zh) | 一种汽车涡轮增压器壳体的树脂砂壳型铸造方法 | |
| CN101712068B (zh) | 德国奔驰汽车skn-r空调气室金属型重力铸造工艺 | |
| CN103203432A (zh) | 铸钢轮心铸模及其使用方法 | |
| CN103212671A (zh) | 采用消失模铸造铁路机车摇枕与侧架的工艺 | |
| CN101412076A (zh) | 一种陶瓷壳消失模精密铸造工艺 | |
| CN101342573A (zh) | 一种真空负压实型树脂砂造型消失模铸造方法 | |
| CN103789605A (zh) | 风电偏航变浆器球墨铸铁铸件的制造方法 | |
| CN101554644B (zh) | 适合于铝合金材料的消失模铸造工艺 | |
| CN103480797A (zh) | 高速铁路车辆缓冲器方箱体铸造工艺方法 | |
| CN101716668A (zh) | 一种薄壳球墨铸铁涡轮增压器的铸造方法 | |
| CN101618428A (zh) | 风力发电机轮毂铸件的铸造方法 | |
| CN110449556A (zh) | 一种变速箱后壳体铸造方法 | |
| CN101637803B (zh) | 轮边减速器壳的铸造方法 | |
| CN201102057Y (zh) | 用于铸造火车车轮的砂芯 | |
| CN101480701A (zh) | 一种冷热组合型芯成型工艺 | |
| JP5600472B2 (ja) | 鋳物砂及び鋳物砂組成物並びにそれを用いて得られた鋳造用鋳型 | |
| CN105414488A (zh) | 一种涡轮壳流道芯的制芯方法 | |
| CN103084541A (zh) | 一种气缸盖铸件的成形工艺 | |
| CN102259164A (zh) | 汽车飞轮浇注系统及其浇注方法 | |
| CN103691887A (zh) | 一种铸态使用的高锰钢衬板的铸造工艺 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant |