轻量化平衡轴横梁消失模铸造工艺方法

摘要

本发明提出了轻量化平衡轴横梁消失模铸造工艺方法，具体为：（1）轻量化平衡轴横梁的结构设计：连接支架、推力杆支座、横梁是一次铸造成型的整体结构，并设置有减重结构；（2）浇注系统设计：横浇道与直浇道连接，直浇道的顶部设置有浇口杯，3个内浇口连接在横浇道下面，并与产品模型连接，4个集渣包分为两组，分别设置在产品模型的两端；在产品模型上对应于推力杆支座的位置设有冷铁；（3）埋箱造型；（4）浇注。采用本发明，浇注系统结构简单、紧凑，便于造型、金属液易充满型腔，解决了现有平衡轴横梁抗冲击能力普遍较差的缺陷，达到整体式结构的铸造目的。

权利要求

1.轻量化平衡轴横梁消失模铸造工艺方法，其特征在于具体步骤如下：（1）轻量化平衡轴横梁的结构设计：连接支架、推力杆支座、横梁是一次铸造成型的整体结构，横梁中部设有椭圆形减重腔，两端的连接支架是对称结构，连接支架的中部位置设有减重槽，减重槽的口部通过加强筋连接；

（2）浇注系统设计：包括3个内浇口、1个横浇道、4个集渣包、1个直浇道，横浇道与直浇道连接，直浇道的顶部设置有浇口杯，3个内浇口连接在横浇道下面，3个内浇口直接与产品模型连接，4个集渣包分为两组，分别设置在产品模型的两端；在产品模型上对应于推力杆支座的位置设有冷铁；

（3）埋箱造型：

 1）加底砂，放置模型：填底砂高度200-300mm，振动10s，振动频率：43Hz，将底砂刮成平面，一箱放置1组模型，保证模型在砂箱中间位置；

 2）填砂振动：先加砂至一定高度，保证无杂物，振动20s，振动频率：46Hz ；均匀填砂至与模型直浇道上端平齐，振动40s，振动频率：46Hz ；

3）覆盖塑料膜，加顶砂：覆盖塑料膜，然后填埋顶砂，厚度大于50mm，将塑料膜压实，保证浇口杯平面高于砂平面20mm，然后将浇口杯顶面的塑料膜划开，使之露出并保证浇口杯顶面无型砂；

（4）浇注：

1）浇注温度：1450-1480℃；2）浇注负压：-0.04--0.045MPa；3）浇注完毕，保压8-10min。

说明书

轻量化平衡轴横梁消失模铸造工艺方法

技术领域

[0001] 本发明涉及轻量化平衡轴横梁消失模铸造工艺方法。

背景技术

[0002] 实验证明，若汽车整车质量减轻10%，燃油效率可提高6%-8%；整备质量每减轻100kg，百公里油耗可降低0.3-0.6L。将重卡的自重减轻，降低油耗，以减少有害物质排放、节省计重收费支出、提高载重量利用系数，增加运输利润。汽车减轻质量后可使车身重心降低，汽车行驶更加稳定、舒适。轻量化可以减小滚动阻力、加速阻力和爬坡阻力，还可以为实现大功率创造条件。平衡轴悬架是商用车的关键零部件之一，其轻量化设计具有必要性。

[0003] 现有自卸汽车车架平衡轴横梁总成有多种形式，其中最为普遍的是：由2个连接支架、2个推力杆支座、2个冲压成型横梁板经铆接组成。此类平衡轴横梁的抗冲击能力普遍较差，车架总成承载时平衡轴横梁极易被撕裂，使车架总成性能降低。

发明内容

[0004] 为了实现平衡轴横梁的轻量化，解决现有平衡轴横梁抗冲击能力普遍较差的缺陷，达到整体式结构的铸造目的，本发明提出轻量化平衡轴横梁消失模铸造工艺方法。

[0005] 轻量化平衡轴横梁消失模铸造工艺方法，其特征在于具体步骤如下：

[0006] （1）轻量化平衡轴横梁的结构设计：连接支架、推力杆支座、横梁是一次铸造成型的整体结构，横梁中部设有椭圆形减重腔，两端的连接支架是对称结构，连接支架的中部位置设有减重槽，减重槽的口部通过加强筋连接；

[0007] （2）浇注系统设计：包括3个内浇口、1个横浇道、4个集渣包、1个直浇道，横浇道与直浇道连接，直浇道的顶部设置有浇口杯，3个内浇口连接在横浇道下面，3个内浇口直接与产品模型连接，4个集渣包分为两组，分别设置在产品模型的两端；在产品模型上对应于推力杆支座的位置设有冷铁；

[0008] （3）埋箱造型：

[0009]  1）加底砂，放置模型：填底砂高度200-300mm，振动10s，振动频率：43Hz，将底砂刮成平面，一箱放置1组模型，保证模型在砂箱中间位置；

[0010]  2）填砂振动：先加砂至一定高度，保证无杂物，振动20s，振动频率：46Hz ；均匀填砂至与直浇道上端平齐，振动40s，振动频率：46Hz ；

[0011] 3）覆盖塑料膜，加顶砂：覆盖塑料膜，然后填埋顶砂，厚度大于50mm，将塑料膜压实，保证浇口杯平面高于砂平面20mm，然后将浇口杯顶面的塑料膜划开，使之露出并保证浇口杯顶面无型砂；

[0012] （4）浇注：

[0013] 1）浇注温度：1450-1480℃；2）浇注负压：-0.04--0.045MPa；3）浇注完毕，保压8-10min。

[0014] 有益效果：采用本发明，浇注系统结构简单、紧凑，便于造型，节约金属、金属液易充满型腔，金属液温度上高下底，凝固顺序自下而上，有利于发挥冒口的作用，进行铸造的补缩，对薄壁铸件可以防止浇不到，冷隔等缺陷；放置冷铁部位属厚壁且关键受力处，冷铁可有效的避免此处产生铸造缩孔；3个内浇口的布置使金属液流动更合理，避免了金属液对涂层的冲击；从而，提高平衡轴横梁的抗冲击性能，达到整体式结构的铸造目的。

附图说明

[0015] 图1是轻量化整体横梁的主视图。

[0016] 图2是轻量化整体横梁的俯视图。

[0017] 图3是轻量化整体横梁的侧视图。

[0018] 图4是本发明中浇注系统的主视图。

[0019] 图5是本发明中浇注系统的俯视图。

具体实施方式

[0020] 结合图1-图5所示，进一步描述本发明如下：

[0021] 轻量化平衡轴横梁消失模铸造工艺方法，其特征在于：

[0022] （1）轻量化平衡轴横梁的结构设计：连接支架1、推力杆支座2、横梁3是一次铸造成型的整体结构，横梁中部设有椭圆形减重腔4，两端的连接支架是对称结构，连接支架的中部位置设有减重槽5，减重槽的口部通过加强筋连6接；

[0023] （2）浇注系统设计：3个内浇口11、1个横浇道9、4个集渣包10、1个直浇道8，横浇道9与直浇道8连接，直浇道的顶部设置有浇口杯7，3个内浇口11连接在横浇道9下面，3个内浇口11直接与产品模型连接，4个集渣包10平均分为两组，分别设置在产品模型的两端；在产品模型上对应于推力杆支座2的位置设有冷铁（图中没有表达）；

[0024] （3）埋箱造型：

[0025]  1）加底砂，放置模型：填底砂高度200-300mm，振动10s，振动频率：43Hz，将底砂刮成平面，一箱放置1组模型，保证模型在砂箱中间位置；

[0026]  2）填砂振动：先（使用柔性手动加砂装置）加砂至一定高度，（将固定木条及塑料绳及泡沫块拿出）保证无杂物，振动20s，振动频率：46Hz ；均匀填砂至与模型直浇道上端平齐，振动40s，振动频率：46Hz ；

[0027] 3）覆盖塑料膜，加顶砂：覆盖塑料膜，然后填埋顶砂，厚度大于50mm，将塑料膜压实，保证浇口杯平面高于砂平面20mm，然后将浇口杯顶面的塑料膜划开，使之露出并保证浇口杯顶面无型砂；

[0028] （4）浇注：

[0029] 1）浇注温度：1450-1480℃；2）浇注负压：-0.04--0.045MPa；3）浇注完毕，保压8-10min。

[0030] 其中，符号“Hz ”是频率的单位“赫兹”。