一种起重机车轮石墨型挂砂衬重力铸造工艺的制作方法

本发明涉及起重机车轮铸造工艺技术领域，具体涉及一种起重机车轮石墨型挂砂衬重力铸造工艺。

背景技术：

目前国内铸造起重机车轮多采用普通水玻璃砂或树脂砂铸造工艺，低效率手工造型，加上模具质量粗糙，生产的车轮多存在表面质量差、尺寸精度不高及内部质量一致性差等现象，且很难实现大批量高效率生产。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种起重机车轮石墨型挂砂衬重力铸造工艺，解决传统铸造起重机车轮生产工艺中存在的车轮表面质量差、尺寸精度不高、内部质量一致性差以及很难实现大批量高效率生产的问题。

为解决上述的技术问题，本发明采用以下技术方案：

一种起重机车轮石墨型挂砂衬重力铸造工艺，准备好装配有上箱顶板、上箱套箱、上螺栓的上箱石墨型和装配有固定方钢、下箱套箱、下螺栓的下箱石墨型，烘烤至设定温度后，采用射砂机分别射制所需的水玻璃砂上箱砂衬和下箱砂衬，吹入设定流量的co2硬化脱模，上箱砂衬和下箱砂衬通过挂砂槽分别留在上箱石墨型和下箱石墨型上，并在下箱石墨型轮辋部位安放轮辋石墨芯，在下箱砂衬安放用树脂砂制成的工艺孔砂芯和中芯，在上箱砂衬安放用树脂砂制成的雨淋芯和浮芯，合箱后采用底注包浇注出车轮。

作为本发明的进一步优选，对应车轮轮辋部位分别与上箱石墨型、下箱石墨型和轮辋石墨芯直接接触，浇冒口设置在上箱砂衬对应车轮轮毂上方。

作为本发明的进一步优选，轮辋石墨芯可替换成用水玻璃砂或树脂砂制成的成型砂芯。

作为本发明的进一步优选，通过车削加工制成单轮缘的上箱石墨型ⅱ和下箱石墨型ⅱ，可铸造单轮缘起重机车轮。

作为本发明的进一步优选，通过车削加工制成无轮缘的上箱石墨型ⅲ和下箱石墨型ⅲ，可铸造无轮缘起重机车轮。

作为本发明的进一步优选，采用底注包浇注，钢水经浇冒口、浮芯、雨淋芯小浇口注入型腔，待钢水充型至设定冒口高度后，浇注结束，浮芯上浮，雨淋芯中央补缩通道打开，冒口内的钢水持续对车轮本体进行补缩，车轮轮辋在上箱石墨型、下箱石墨型及轮辋石墨芯激冷的作用下快速凝固，形成致密的组织，同时在中央浇冒口的作用下，实现从轮辋到辐板再到轮毂的顺序凝固，待补缩结束后，开出上箱的同时沿雨淋芯拔掉冒口，然后取轮，上箱石墨型、下箱石墨型、轮辋石墨芯清理并冷却后，在线循环使用。

与现有技术相比，本发明至少能达到以下有益效果中的一项：

1.石墨冷铁工艺在国内应用成熟，其优点是石墨导热系数大激冷效果好，车轮轮辋在上箱石墨型、下箱石墨型及轮辋石墨芯激冷的作用下快速凝固，形成致密的组织，同时在中央浇冒口的作用下，实现从轮辋到辐板再到轮毂的顺序凝固。

2.浇注后，开出上箱的同时沿雨淋芯拔掉冒口，省掉了切割冒口的环节，极大的减少了人力、物力，利于成本的控制。

3.模具尺寸精确，且采用射砂机造型、机械手合箱和开箱，自动化程度高，车轮毛坯表面粗糙度可达ra12.5，外观尺寸精度可控制在±2mm之内，成品率达到95%以上，内部质量一致性易于控制，且可实现大批量高效率生产。

附图说明

图1为本发明铸造双轮缘起重机车轮的结构示意图。

图2为本发明铸造单轮缘起重机车轮的结构示意图。

图3为本发明铸造无轮缘起重机车轮的结构示意图。

图中标记为：1、浇冒口；2、浮芯；3、雨淋芯；4、上箱砂衬；5、上箱石墨型；6、上箱顶板；7、上箱套箱；8、上螺栓；9、下箱砂衬；10、中芯；11、下箱石墨型；12、工艺孔砂芯；13、轮辋石墨芯；14、固定方钢；15、下箱套箱；16、下螺栓；17、上箱石墨型ⅱ；18、下箱石墨型ⅱ；19、上箱石墨型ⅲ；20、下箱石墨型ⅲ。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

具体实施例1：

一种起重机车轮石墨型挂砂衬重力铸造工艺，准备好装配有上箱顶板6、上箱套箱7、上螺栓8的上箱石墨型5和装配有固定方钢14、下箱套箱15、下螺栓16的下箱石墨型11，烘烤至设定温度后，采用射砂机分别射制所需的水玻璃砂上箱砂衬4和下箱砂衬9，吹入设定流量的co2硬化脱模，上箱砂衬4和下箱砂衬9通过挂砂槽分别留在上箱石墨型5和下箱石墨型11上，并在下箱石墨型11轮辋部位安放轮辋石墨芯13，在下箱砂衬9安放用树脂砂制成的工艺孔砂芯12和中芯10，在上箱砂衬4安放用树脂砂制成的雨淋芯3和浮芯2，合箱后采用底注包浇注出车轮。

具体实施例2：

本实施例是在具体实施例1的基础上进行了进一步的说明，对应车轮轮辋部位分别与上箱石墨型5、下箱石墨型11和轮辋石墨芯13直接接触，浇冒口1设置在上箱砂衬4对应车轮轮毂上方。

具体实施例3：

本实施例是在具体实施例1的基础上进行了进一步的说明，轮辋石墨芯13可替换成用水玻璃砂或树脂砂制成的成型砂芯。

具体实施例4：

本实施例是在具体实施例1的基础上进行了进一步的说明，通过车削加工制成单轮缘的上箱石墨型ⅱ17和下箱石墨型ⅱ18，可铸造单轮缘起重机车轮。

具体实施例5：

本实施例是在具体实施例1的基础上进行了进一步的说明，通过车削加工制成无轮缘的上箱石墨型ⅲ19和下箱石墨型ⅲ20，可铸造无轮缘起重机车轮。

具体实施例6：

本实施例是在具体实施例1的基础上对浇注过程进行了进一步的说明，采用底注包浇注，钢水经浇冒口1、浮芯2、雨淋芯3小浇口注入型腔，待钢水充型至设定冒口高度后，浇注结束，浮芯2上浮，雨淋芯3中央补缩通道打开，冒口内的钢水持续对车轮本体进行补缩，车轮轮辋在上箱石墨型5、下箱石墨型11及轮辋石墨芯13激冷的作用下快速凝固，形成致密的组织，同时在中央浇冒口1的作用下，实现从轮辋到辐板再到轮毂的顺序凝固，待补缩结束后，开出上箱的同时沿雨淋芯3拔掉冒口，然后取轮，上箱石墨型5、下箱石墨型11、轮辋石墨芯13清理并冷却后，在线循环使用。

尽管这里参照本发明的多个解释性实施例对本发明进行了描述，但是，应该理解，本领域技术人员可以设计出很多其他的修改和实施方式，这些修改和实施方式将落在

本技术：
公开的原则范围和精神之内。更具体地说，在本申请公开、附图和权利要求的范围内，可以对主题组合布局的组成部件和/或布局进行多种变型和改进。除了对组成部件和/或布局进行的变形和改进外，对于本领域技术人员来说，其他的用途也将是明显的。

技术特征：

技术总结
本发明公开了一种起重机车轮石墨型挂砂衬重力铸造工艺，具体步骤为准备好装配有上箱顶板、上箱套箱、上螺栓的上箱石墨型和装配有固定方钢、下箱套箱、下螺栓的下箱石墨型，烘烤至设定温度后，采用射砂机分别射制所需的水玻璃砂上箱砂衬和下箱砂衬，吹入设定流量的CO2硬化脱模，上箱砂衬和下箱砂衬通过挂砂槽分别留在上箱石墨型和下箱石墨型上，并在下箱石墨型轮辋部位安放轮辋石墨芯，在下箱砂衬安放用树脂砂制成的工艺孔砂芯和中芯，在上箱砂衬安放用树脂砂制成的雨淋芯和浮芯，合箱后采用底注包浇注出车轮。解决传统铸造起重机车轮生产工艺中存在的车轮表面质量差、尺寸精度不高、内部质量一致性差以及很难实现大批量高效率生产的问题。

技术研发人员：杨召利;胡长岭;潘志忠;王治纲;张思瑾;郑跃鹏;宋海山;朱超峰;汪耀
受保护的技术使用者：信阳同合车轮有限公司
技术研发日：2017.12.07
技术公布日：2018.04.03