一种地铁机车上牵引电机传动端端盖的铸造方法与流程

本发明涉及铸造技术领域，具体为一种地铁机车上牵引电机传动端端盖的铸造方法。

背景技术

电机端盖就是电机机壳的盖子，一般分前盖和后盖，用来固定和支撑电机转轴的，电机端盖的材质一般都是金属的，包括铝，铝铸，冷冲钢材，塑料，胶木等。一般是根据不同的电机类型选用不同的材质，如汽车电机大多都是冷冲钢材，大型电机都是使用铸造工艺，地铁机车上牵引电机使用的牵引电机传动端端盖使用的是铸造工艺，但是，现有的技术中电机端盖的铸造工艺一般选用的是自硬砂造型技术工艺，该工艺铸件冷却速度慢，内部组织不致密，导致球化级别低，并且不适应低温环境和高强度的工作，导致产品的使用寿命降低。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种地铁机车上牵引电机传动端端盖的铸造方法，以解决上述背景技术中提出的现有的技术中电机端盖的铸造工艺一般选用的是自硬砂造型技术工艺，该工艺铸件冷却速度慢，内部组织不致密，导致球化级别低，并且不适应低温环境和高强度的工作，导致产品的使用寿命降低的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种地铁机车上牵引电机传动端端盖的铸造方法，按照分量比例该地铁机车上牵引电机传动端端盖的铸造方法包括如下步骤：

s1：取材：钢材：70-80份；钼：5-10份；镍：5-10份；颗粒砂：40-50份；中温蜡：70-80份；硅溶胶涂料：20-30份；球化剂：7-9份；硅铁：15-17份。

s2：模具设计：通过“热节圆法”计算内浇口的最小直径，之后进行三维数模造型，画好三维数模之后，设计出模具模型，通过模拟动画精确定位热节从而设计浇口；

s3：制蜡模：根据s2设计出的模具模型，利用s1中的中温蜡制造蜡模；

s4：制壳：将s3中的成型蜡模上涂抹硅溶胶，再将颗粒砂附着在蜡模，对蜡模进行挂沙，然后风干，在蜡模上形成壳体；

s5：脱蜡：将s4中形成壳体的蜡模放置于蒸汽上，通过蒸汽加热蜡模，使得蜡模熔化流出壳体，脱去壳体内的中温蜡；

s6：型腔加热：将s5中脱蜡后的壳体放置于加热箱内，对其进行预加热；

s7：钢水熔炼及浇注成型：将s1中的钢材放置于坩埚内加热融化成铁水，再在铁水内添加钼、镍、球化剂和硅铁，再将添加了钼、镍、球化剂和硅铁的铁水通过浇筑口浇筑到模腔内，冷却成型；

s8：脱壳：将s7中的铸件与模腔一起放置于震动装置内，对其进行震动脱壳，脱去附着与铸件上的模腔；

s9：热处理：将s8中脱去模腔的铸件进行热处理，对其进行与预热处理、淬火处理和回火处理；

s10：抛丸：将s9中热处理后的铸件在抛丸机上对其进行抛丸处理；

s11：机械性能测试：将s10中经过抛丸处理的铸件放置于检测设备中对其进行机械性能的检测；

s12：精密加工：对s11中检测完成的铸件进行精密加工，使得铸件能够达到规定的尺寸公差范围内；

s13：成品测试：对s12中的经过精密加工的铸件进行全尺寸检测和性能检测，保证铸件的质量。

优选的，所说步骤s1中，硅溶胶涂料是由硅溶胶：100份、锆英粉：360-400份、润湿剂：200份和消泡剂：130份配比而成。

优选的，所述步骤s1中，颗粒砂为3-5目颗粒砂。

优选的，所述步骤s2中，设计出的三维数模造型通过cae软件模拟充型运用大数据分析，进行接近实际工况的三维动画演示，模拟冷却。

优选的，所述s9中热处理时通过对铸件进行预热处理、淬火处理和回火处理，预热处理拟采用890-910摄氏度，保温1-2小时后空冷；淬火采用890-910摄氏度，保温3-5小时，出炉水淬；之后回火，640-660摄氏度，保温2-3小时，出炉空冷，完成预热处理、淬火和回火的过程。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：通过在钢材融化的铁水中配以镍、钼等微量元素，以满足铸件的耐寒和高强度的需求，并且在钢材融化的铁水中配以球化剂和硅铁，能够提高铸件的球化级别，有效的保障了机传动端端盖在低温环境下产品强度，使得铸件的抗拉强度、下屈服强度、伸长率和收缩率等性能指标均高于标准要求，进一步提高极端高寒地区的产品强度，提高产品的稳定性和使用寿命，提高球化级别，使得铸出的传动端端盖材质稳定。

附图说明

图1为本发明制造方法流程图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1，本发明提供一种地铁机车上牵引电机传动端端盖的铸造方法：

实施例1

按照分量比例该地铁机车上牵引电机传动端端盖的铸造方法包括如下步骤：s1：取材：钢材：70份；钼：5份；镍：5份；颗粒砂：40份；中温蜡：70份；硅溶胶涂料：20份；球化剂：7份；硅铁：15份。

s2：模具设计：通过“热节圆法”计算内浇口的最小直径，之后进行三维数模造型，画好三维数模之后，设计出电机传动端端盖模具模型，通过模拟动画精确定位热节从而设计浇口；

s3：制蜡模：根据s2设计出的电机传动端端盖模具模型，利用s1中的中温蜡制造蜡模；

s4：制壳：将s3中的成型蜡模上涂抹硅溶胶，再将颗粒砂附着在蜡模，对蜡模进行挂沙，然后风干，在蜡模上形成壳体；

s5：脱蜡：将s4中形成壳体的蜡模放置于蒸汽上，通过蒸汽加热蜡模，使得蜡模熔化流出壳体，脱去壳体内的中温蜡；

s6：型腔加热：将s5中脱蜡后的壳体放置于加热箱内，对其进行预加热；

s7：钢水熔炼及浇注成型：将s1中的钢材放置于坩埚内加热融化成铁水，再在铁水内添加钼、镍、球化剂和硅铁，再将添加了钼、镍、球化剂和硅铁的铁水通过浇筑口浇筑到模腔内，冷却成型；

s8：脱壳：将s7中的铸件与模腔一起放置于震动装置内，对其进行震动脱壳，脱去附着与铸件上的模腔；

s9：热处理：将s8中脱去模腔的铸件进行热处理，对其进行与预热处理、淬火处理和回火处理；

s10：抛丸：将s9中热处理后的铸件在抛丸机上对其进行抛丸处理；

s11：机械性能测试：将s10中经过抛丸处理的铸件放置于检测设备中对其进行机械性能的检测；

s12：精密加工：对s11中检测完成的铸件进行精密加工，使得铸件能够达到规定的尺寸公差范围内；

s13：成品测试：对s12中的经过精密加工的铸件进行全尺寸检测和性能检测，保证铸件的质量。

所说步骤s1中，硅溶胶涂料是由硅溶胶：100份、锆英粉：360份、润湿剂：200份和消泡剂：130份配比而成，所述步骤s1中，颗粒砂为3目颗粒砂，所述步骤s2中，设计出的三维数模造型通过cae软件模拟充型运用大数据分析，进行接近实际工况的三维动画演示，模拟冷却，查看分析结果是否存在缩松缩孔的潜在风险，根据模拟过程，将外部浇口和内部浇口设计在热节附近，以保证铸件完全，内部无缩孔，所述s9中热处理时通过对铸件进行预热处理、淬火处理和回火处理，预热处理拟采用890摄氏度，保温1小时后空冷；淬火采用890摄氏度，保温3小时，出炉水淬；之后回火，640摄氏度，保温2小时，出炉空冷，完成预热处理、淬火和回火的过程。

实施例2

该地铁机车上牵引电机传动端端盖的铸造方法包括如下步骤：s1：取材：钢材：80份；钼：10份；镍：10份；颗粒砂：50份；中温蜡：80份；硅溶胶涂料：30份；球化剂：9份；硅铁：17份。

s2：模具设计：通过“热节圆法”计算内浇口的最小直径，之后进行三维数模造型，画好三维数模之后，设计出模具模型，通过模拟动画精确定位热节从而设计浇口；

s3：制蜡模：根据s2设计出的模具模型，利用s1中的中温蜡制造蜡模；

s4：制壳：将s3中的成型蜡模上涂抹硅溶胶，再将颗粒砂附着在蜡模，对蜡模进行挂沙，然后风干，在蜡模上形成壳体；

s5：脱蜡：将s4中形成壳体的蜡模放置于蒸汽上，通过蒸汽加热蜡模，使得蜡模熔化流出壳体，脱去壳体内的中温蜡；

s6：型腔加热：将s5中脱蜡后的壳体放置于加热箱内，对其进行预加热；

s7：钢水熔炼及浇注成型：将s1中的钢材放置于坩埚内加热融化成铁水，再在铁水内添加钼、镍、球化剂和硅铁，再将添加了钼、镍、球化剂和硅铁的铁水通过浇筑口浇筑到模腔内，冷却成型；

s8：脱壳：将s7中的铸件与模腔一起放置于震动装置内，对其进行震动脱壳，脱去附着与铸件上的模腔；

s9：热处理：将s8中脱去模腔的铸件进行热处理，对其进行与预热处理、淬火处理和回火处理；

s10：抛丸：将s9中热处理后的铸件在抛丸机上对其进行抛丸处理；

s11：机械性能测试：将s10中经过抛丸处理的铸件放置于检测设备中对其进行机械性能的检测；

s12：精密加工：对s11中检测完成的铸件进行精密加工，使得铸件能够达到规定的尺寸公差范围内；

s13：成品测试：对s12中的经过精密加工的铸件进行全尺寸检测和性能检测，保证铸件的质量。

所说步骤s1中，硅溶胶涂料是由硅溶胶：100份、锆英粉：360份、润湿剂：200份和消泡剂：130份配比而成，所述步骤s1中，颗粒砂为5目颗粒砂，所述步骤s2中，设计出的三维数模造型通过cae软件模拟充型运用大数据分析，进行接近实际工况的三维动画演示，模拟冷却，查看分析结果是否存在缩松缩孔的潜在风险，根据模拟过程，将外部浇口和内部浇口设计在热节附近，以保证铸件完全，内部无缩孔所述s9中热处理时通过对铸件进行预热处理、淬火处理和回火处理，预热处理拟采用910摄氏度，保温2小时后空冷；淬火采用910摄氏度，保温5小时，出炉水淬；之后回火，660摄氏度，保温3小时，出炉空冷，完成预热处理、淬火和回火的过程。

综合以上实施例，通过在钢材融化的铁水中配以镍、钼等微量元素，以满足铸件的耐寒和高强度的需求，并且在钢材融化的铁水中配以球化剂和硅铁，能够提高铸件的球化级别，有效的保障了机传动端端盖在低温环境下产品强度，使得铸件的抗拉强度、下屈服强度、伸长率和收缩率等性能指标均高于标准要求，进一步提高极端高寒地区的产品强度，提高产品的稳定性和使用寿命，提高球化级别，使得铸出的传动端端盖材质稳定。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。