一种齿轮箱箱体铸型的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种齿轮箱的铸型，具体涉及一种齿轮箱箱体铸型，属于液态金属成型技术领域。
【背景技术】
[0002]现有齿轮箱成型方式主要为砂型铸造和金属型铸造。砂型铸造型腔一般采用树脂砂造型，树脂砂造型后树脂在固化剂的催化作用下发生交联反应而硬化，硬化后的树脂砂沙粒与沙粒之间孔隙较大，同时由于树脂砂的耐火度较低，在浇铸时，型腔跟铝液直接接触铝液进入表层沙粒间隙极易产生粘砂，影响铸件的质量。为了提高型腔的耐火度、避免粘砂，就必须在型腔上刷一层涂料;在涂刷的过程中，就不可避免的形成刷痕，影响铸件的外观质量。此外，树脂砂造型需手工填实或在震动台上稍加震动震实，型腔的质量依赖于工人的程度较大，对于复杂铸件，如果塞不紧就容易产生填砂不实等问题，导致后期铸件产生粘砂、缺肉等质量问题。此外，铸件的外观质量及批量生产外观一致性较差。
[0003]当齿轮箱型腔为金属型时，可以有效的防止铸件粘砂的质量问题，铸件表面质量良好。但金属型模具导热快，为了提高模具的保温性能，同时便于铸件起模，金属型模具在浇铸前也需要在型腔上喷涂料;为了提高涂料的喷涂质量，喷涂料时模具必须加热至200°C左右，喷涂料时模具已在浇铸平台安装好，温度较高，操作极为不方便。由于金属型模具不具备透气性，必需在模具开设时设置排气，对于大型复杂铸件排气设置较困难，容易产生憋气、气孔等缺陷。同时金属模具不具备退让性，铸件在凝固过程中容易产生铸造应力，铸造应力如果不能有效的去除而存在于铸件内部的话，在复杂的工况下铸件就容易产生裂纹，最终导致事故的发生。
[0004]虽然，现有技术中应用覆膜砂成型铸件的型腔已有存在，但是其大多应用在重力铸造方面，或者仅仅是将覆膜砂射芯形成简单的泥芯应用于其他铸造。其中，将覆膜砂用于重力铸造，成型的铸件轮廓清晰，操作简单;重力铸造金属液在型腔中承受的压力较小，金属液不容易经过沙粒间的间隙进入砂层，不易产生粘砂;且覆膜砂重力铸造无需刷涂料。
[0005]而对于大型复杂的齿轮箱体壳型铸件，不适合采用重力覆膜砂铸造，如果采用重力覆膜砂铸造，铝液进入型腔的速度受重力影响，不可调节，容易在充型过程产生飞溅和卷气，飞溅和卷气就导致铸件产生冷隔和气孔等缺陷。同时，铸件在重力下凝固，受的压力较小，不利于补缩，铸件容易产生缩松、缩孔等缺陷。对于大型复杂齿轮箱体铸件，可通过充型过程平稳、成型组织更加细密、补缩效果更好的低压铸造来实现;低压铸造在压力下凝固，必须对型腔进行涂刷来防止粘砂，现有的方式涂刷效率较低，涂刷后容易产生刷痕，影响铸件的表面质量。
[0006]为保证铸件浇注后的尺寸精度和表面粗糙度，提高铸件的质量和成品率，不仅铸型需具有一定的强度，还需通过一定工艺措施来保证铸件浇注后的尺寸精度和表面粗糙度，提高铸件的质量和成品率，常规的工艺方法均难以满足要求。
【发明内容】
[0007]针对现有技术存在的缺点，本实用新型的目的在于提供一种齿轮箱箱体铸型，铸型型腔由砂芯、冷铁和覆膜砂砂块外模层构成，铸件型腔在压力下射芯并高温烧结成型，填充紧实，机器造型，避免了树脂砂造型过程因人为因素导致的填砂不实以及因填砂不实导致的粘砂等缺陷，成型的铸件轮廓清晰，批量生产时外观一致性好。覆膜砂型腔结合浸涂的方式，避免了刷痕产生，提高了涂刷质量，同时提高了涂刷效率。本实用新型将该铸型结合低压铸造方法用于成型高速动车组齿轮箱，成型的齿轮箱内部和外观质量好，生产效率高。
[0008]本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是:
[0009]—种齿轮箱箱体铸型，由砂芯、型腔、冷铁、覆膜砂外模层、树脂砂外模层和砂箱组成，型腔包括铸件型腔和浇注系统空腔，浇注系统空腔与铸件型腔相通;铸型的结构具体如下:铸型的中心为砂芯，砂芯的外层是铸件型腔，铸件型腔由砂芯、冷铁、覆膜砂砂块外模层成型，冷铁置于覆膜砂外模层内；覆膜砂砂块外模层的外层是树脂砂外模层，树脂砂外模层完全覆盖覆膜砂外模层并填满覆膜砂砂块外模层和砂箱之间，从而将覆膜砂砂块外模层和砂箱连接在一起，形成铸型；
[0010]所述覆膜砂砂块外模层由多块覆膜砂砂块拼接而成，覆膜砂砂块外模层的形状与齿轮箱箱体的铸件模型的形状相吻合;覆膜砂砂块外模层的外部设有凸起结构，用于将覆膜砂砂块外模层和树脂砂外模层固定便于后期的整体脱模。
[0011]进一步地，所述覆膜砂砂块的最薄处的厚度210mm。
[0012]进一步地，所述凸起结构呈倒斜角形状或燕尾槽形状；
[0013]进一步地，相邻的所述覆膜砂砂块形成铸件型腔一侧的间隙设为0，拔模斜度设为5_8 度。
[0014]进一步地，所述砂芯采用树脂砂或者覆膜砂成型；
[0015]进一步地，所述冷铁也可位于砂芯中或者位于覆膜砂砂块外模层与树脂砂外模层的交界处。
[0016]本实用新型具有如下有益效果:
[0017](I)本实用新型首次将用覆膜砂成型的大型复杂铸件的型腔用于低压铸造，该铸型型腔由砂芯、冷铁和覆膜砂砂块外模层构成，而覆膜砂砂块在压力下射芯并高温烧结成型，填充紧实，机器造型，避免了树脂砂造型过程因人为因素导致的填砂不实以及因填砂不实导致的粘砂等缺陷，成型的铸件轮廓清晰，批量生产时外观一致性好。
[0018]本实用新型与树脂砂造型形成的型腔相比，覆膜砂成型沙粒细小，主要由于在机器的压力下成型，型腔的表面填充紧实，沙粒与沙粒之间的间隙较小，由覆膜砂成型的铸件表面粗糙度小，表面质量好。
[0019](2)覆膜砂砂块外模层的外部设有凸起结构，该凸起结构的设计能保证树脂砂外模层和覆膜砂外模层结合良好；同时，还能利用树脂砂外模层固化过程中产生收缩将覆膜砂砂块夹紧这一特点，进一步对覆膜砂外模层进行固定并良好连接，有利于后续过程中覆膜砂外模层和固化后的树脂砂外模层两者整体的脱模。
[0020](3)由于低压铸造是在压力下完成浇注，密封性和安全型必须保证;如果直接将覆膜砂射芯成型的型腔用于低压铸造，就无法实现型腔、整个浇注系统与金属液炉体之间的密封。本实用新型将覆膜砂砂块预埋在砂箱里面，整个浇铸过程浇注系统及型腔能够得到有效的密封，操作简单，浇注过程安全可靠。
[0021](4)大型复杂铸件树脂砂低压造型涂刷时，多用毛刷手工涂刷的方式上涂料，人为因素对涂刷影响较大，容易形成刷痕、流挂、漏刷等现象，影响铸件的表面质量;而且对于复杂的型腔，涂刷过程极为耗时，影响生产的效率。如果采用浸涂或流涂的方式，由于型腔连带砂箱，整个铸型太大，无法操作，浸涂的质量也难以保证。如果采用大容器进行浸涂，也会对砂箱背后无需刷涂料的地方浸上涂料，对场地、设备要求高，涂料浪费严重，对整个砂箱涂刷，也影响铸件的质量。
[0022]本实用新型的大型复杂铸件由于铸件的覆膜砂砂块为预埋拼接形成，砂块较小，可以在造型前对覆膜砂砂块采用浸涂的方式进行涂料涂覆，浸涂后再进行造型，免去了用毛刷涂刷。浸涂的型腔表面均匀，不会产生刷痕等影响铸件表面质量的因素。同时浸涂的涂刷效率高，原来涂刷型腔大概需要I小时，而采用浸涂仅需6分钟，大大提高了大型铸件的生产效率。
[0023](5)考虑到覆膜砂砂块之间拼接坯缝会影响铸件的表面质量，本实用新型在模具设计时，将相邻覆膜砂砂块形成铸件型腔一侧的间隙设置为O，拔模斜度设置为5-8度:O间隙最大限度地减少了拼接坯缝的影响；5-8度的大拔模斜度有利于树脂砂填充于覆膜砂砂块的间隙之间，保证了树脂砂与