高速铁路车辆缓冲器方箱体铸造工艺方法
【专利摘要】高速铁路车辆缓冲器方箱体铸造工艺方法：是对浇铸系统、冒口、冷铁、造型制芯方法及各项工艺参数进行了优化组合，按照顺序凝固原则，为提高铸件内部密实度，减少裂纹，改善铸造毛坯表面质量，更好地控制尺寸精度，获得了良好的效果。依照美国ASTME-446检验标准，射线检测五个面均达到了1-2级。
【专利说明】高速铁路车辆缓冲器方箱体铸造工艺方法
【技术领域】
[0001]本发明属于金属铸造方法，特别涉及一种高速铁路车辆缓冲器方箱体铸造工艺方法。采用先进的，绿色的环保材料、结合领先的铸造工艺方法。
技术背景
[0002]高速铁路车辆的缓冲器方箱体是缓冲器的关键件。该件要长年承受巨大的撞击和摩擦。因此铸件的内部质量要求非常高，内部的致密度、气孔、夹渣控制的非常严。铸件的全部区域都要进行磁粉探伤。
[0003]箱体是摩擦式缓冲器的一种箱体，其结构较为复杂，技术标准要求高。生产难度指数明显高于同类产品。
[0004]1、箱体结构:箱体长 321.3+2.2，-2.2，宽 227.1+2.2，-0.7 高 485.6-488.6，壁厚15-36mm箱体内台较多，形状颇为复杂，净重89Kg左右。
[0005]2、技术要求:全部参照美国 ASTM A370、E5291、AAR-211、ASTM-E446、ASTMA802ASTM E709、ASTM E125 美国标准。
[0006]3、内部密实度、内部缺陷等级:腔区3级、其它区域4级
[0007]4、表面质量:表面不允许存在气孔、砂眼、粘砂、裂纹及其他铸造缺，陷，箱体内腔距顶部7英寸以内不允许焊修。
[0008]因此使用目前所有铸造方法不能达到该缓冲器方箱体部件的质量和技术要求。
【发明内容】
[0009]本发明的目的是提供一种高速铁路车辆缓冲器方箱体铸造工艺方法，满足高速铁路高速、重载的技术要求。
[0010]本
【发明内容】
[0011]1、一种高速铁路车辆缓冲器方箱体铸造工艺方法，其特征在于:
[0012](I)、制造壳芯:
[0013]采用强度高酚醛树脂覆膜砂，表面涮上凃料，提高铸件表面光洁度；制芯用K87射芯机，芯子做出来以后，用快速凝胶进行粘结，涮上涂料，进电窑在180-200°C条件烘干I?2小时便可使用；
[0014](2)制型:
[0015]方箱体外皮砂型采用了吹二氧化碳Ecolotec650树脂面、背砂工艺，先将Ecolotec650树脂砂加入砂箱并捣实，面砂层厚度为20-40mm，然后加入水玻璃砂作为背砂填充紧实，最后向铸型内吹入二氧化碳进行硬化，硬化后起模，上、下型刷醇基锆英粉涂料，上、下型用喷灯烤一遍，最后下芯合箱；
[0016](3)、浇注位置设定:
[0017]箱体口部七英寸以内为关键区域，此区域筋台很多，为保证该部位的质量水平，平作制型，口朝下立浇，一箱两件，按照顺序凝固原则，冒口加在侧部和顶部，冷铁放在两大面区域，一层层凝固，一层层补缩，取得了内在质量较好的箱体；
[0018](4)、冒口设计:
[0019]铸钢件液态收缩量大，易产生疏松和缩孔，要获得良好的内在质量，必须增加冒口进行补缩，结合箱体自身结构特点，我们在箱体底面顶部放置了 4个暗冒口，采用保温冒口，侧面也采用保温冒口，提高补缩能力；
[0020](5)、冷铁布置:
[0021]冷铁放置在铸件相对比较厚的部位，与冒口配合形成强顺序凝固，由于箱体内部密实度要求很高，在安放外冷铁的同时，，为提高铸字的清晰度，又保证冷铁的激冷作用，采用铬铁矿砂和冷铁相配合；芯子底部采用燕铁对圆角过度区域进行激冷，以减少裂纹。
[0022](6)、工艺参数:
[0023]①浇注温度:浇注温度控制在1560°C _1580°C范围内最佳；
[0024]②开箱时间:从浇注完成到开箱，不得低于8小时，否则易产生裂纹；
[0025]③浇注时间:浇注时间是一个很关键的工艺参数，浇注速度太快不利于排气和补缩，浇注速度太慢容易产生冷纹和冲砂，浇注一个箱体的时间最好在20-25s范围内。
[0026]本发明的有益效果:
[0027]缓冲器方箱体铸造工艺方法是根据缓冲器圆箱体特有的结构技术质量要求，按照顺序凝固原则，为提高铸件内部密实度，减少裂纹，改善铸造毛坯表面质量，更好地控制尺寸精度，对浇铸系统、冒口、冷铁、造型制芯方法及各项工艺参数进行了优化组合，获得了良好的效果。通过上述工艺，生产出了完全达到美国技术标准的箱体，化学成分、机械性能、尺寸精度和形位公差完全符合产品的要求，依照美国ASTM E-446检验标准，射线检测五个面均达到了 1-2级。
【专利附图】
【附图说明】
[0028]图1是铁路车辆缓冲器方箱体型板工艺布置图。
[0029]图2是铁路车辆缓冲器方箱体外冷铁布置主视图。
[0030]图3是铁路车辆缓冲器方方箱体底部燕型冷铁布置俯视图。
【具体实施方式】
[0031]本发明的工艺方法:
[0032]一种高速铁路车辆缓冲器方箱体铸造工艺方法，
[0033]1、壳芯
[0034]酚醛树脂覆膜砂强度高，存放时间长，不易粉化，有利于保证铸件的尺寸精度和防止铸件砂眼的产生，涮上凃料，还可以很好地提高铸件表面光洁度。目前，在国内是一种比较先进的造型制芯方发。制芯用K87射芯机，生产效率高，性能可靠。芯子做出来以后，用快速凝胶进行粘结，涮上涂料，进电窑在180-200°C条件烘干I?2小时便可使用。
[0035]2、制型
[0036]方箱体外皮砂型采用了吹二氧化碳Ecolotec650树脂面、背砂工艺。先将Ecolotec650树脂砂加入砂箱并捣实。面砂层厚度为20-40mm，然后加入水玻璃砂作为背砂填充紧实。最后向铸型内吹入二氧化碳进行硬化。硬化后起模，上、下型刷醇基锆英粉涂料。上、下型用喷灯烤一遍，最后下芯合箱。
[0037]3、浇注位置设定
[0038]箱体口部七英寸以内为关键区域，此区域筋台很多。为保证该部位的质量水平，平作制型，口朝下立浇，一箱两件，按照顺序凝固原则，冒口加在侧部和顶部，冷铁放在两大面区域，一层层凝固，一层层补缩，取得了内在质量较好的箱体。
[0039]
[0040]4、冒口设计
[0041]铸钢件液态收缩量大，易产生疏松和缩孔，要获得良好的内在质量，必须增加冒口进行补缩。结合箱体自身结构特点，我们在箱体底面顶部放置了 4个暗冒口，采用保温冒口，侧面也采用保温冒口，提高补缩能力。
[0042]5、冷铁布置
[0043]冷铁放置在铸件相对比较厚的部位，与冒口配合形成强顺序凝固。由于箱体内部密实度美方要求很高，我们在安放外冷铁的同时，为提高铸字的清晰度，又保证冷铁的激冷作用，采用铬铁矿砂和冷铁相配合。芯子底部采用燕铁对圆角过度区域进行激冷，以减少裂纹。
[0044]6、其它工艺参数
[0045](I)浇注温度:浇注温度控制在1560°C _1580°C范围内最佳。
[0046](2)开箱时间:从浇注完成到开箱，不得低于8小时，否则易产生裂纹。
[0047](3)浇注时间:浇注时间是一个很关键的工艺参数，浇注速度太快不利于排气和补缩，浇注速度太慢容易产生冷纹和冲砂。经过反复试验，我们认为浇注一个箱体的时间最好在20-25s范围内。
[0048]通过上述工艺，生产出了完全达到美国技术标准的箱体，化学成分、机械性能、尺寸精度和形位公差完全符合美方要求，依照美国ASTME-446检验标准，射线检测五个面均达到了 1-2级。
【权利要求】
1.一种高速铁路机车缓冲器方箱体铸造工艺方法，其特征在于: (1)、制造壳芯: 采用强度高酚醛树脂覆膜砂，表面涮上凃料，提高铸件表面光洁度；制芯用K87射芯机，芯子做出来以后，用快速凝胶进行粘结，涮上涂料，进电窑在180-200°C条件烘干I?2小时便可使用； (2)制型: 方箱体外皮砂型采用了吹二氧化碳Ecolotec650树脂面、背砂工艺,先将Ecolotec650树脂砂加入砂箱并捣实，面砂层厚度为20-40mm，然后加入水玻璃砂作为背砂填充紧实，最后向铸型内吹入二氧化碳进行硬化，硬化后起模，上、下型刷醇基锆英粉涂料，上、下型用喷灯烤一遍，最后下芯合箱； (3)、浇注位置设定: 箱体口部七英寸以内为关键区域，此区域筋台很多，为保证该部位的质量水平，平作制型，口朝下立浇，一箱两件，按照顺序凝固原则，冒口加在侧部和顶部，冷铁放在两大面区域，一层层凝固，一层层补缩，取得了内在质量较好的箱体； (4)、冒口设计: 铸钢件液态收缩量大，易产生疏松和缩孔，要获得良好的内在质量，必须增加冒口进行补缩，结合箱体自身结构特点，我们在箱体底面顶部放置了 4个暗冒口，采用保温冒口，侧面也采用保温冒口，提高补缩能力； (5)、冷铁布置: 冷铁放置在铸件相对比较厚的部位，与冒口配合形成强顺序凝固，由于箱体内部密实度美方要求很高，在安放外冷铁的同时，为提高铸字的清晰度，又保证冷铁的激冷作用，采用铬铁矿砂和冷铁相配合；芯子底部采用燕铁对圆角过度区域进行激冷，以减少裂纹； (6)、工艺参数: ①浇注温度:浇注温度控制在1560°C_1580°C范围内最佳； ②开箱时间:从浇注完成到开箱，不得低于8小时，否则易产生裂纹； ③浇注时间:浇注时间是一个很关键的工艺参数，浇注速度太快不利于排气和补缩，浇注速度太慢容易产生冷纹和冲砂，浇注一个箱体的时间最好在20-25s范围内。
【文档编号】B22C9/12GK103480797SQ201310336816
【公开日】2014年1月1日 申请日期:2013年8月5日 优先权日:2013年8月5日
【发明者】鲁宗元, 岳峻岭, 姚振鹏, 王彦明, 王耕环, 薛平, 田同卫 申请人:天津津浦轨道交通装备配件有限责任公司