用于铁路客车车辆构架组成上的侧梁铸造方法与流程

本发明涉及金属件铸造领域，具体地，涉及用于铁路客车车辆构架组成上的侧梁铸造方法。

背景技术：

随着铁路客车车辆制造业的快速发展，对客车车辆构架性能要求的不断提高，构架的结构与生产方式也要求不断地改进，提高制造标准，目前客车构架大多采用焊接方式，在使用性能上存在一定安全风险，主要是焊接部位易产生疲劳裂纹，影响使用性能和期限，经对构架结构进行技术分析和模拟实验，认为铸焊相结合结构的构架比较合理，即将构架侧梁采用铸造，中间连接横梁采用高强度钢管，将二者组焊为一体。

而根据现有的整体构架铸造方式铸造，其变形量比较大，裂纹、缩松较普遍，导致生产难度大，良品率低。

因此，急需要提供一种解决现有单片铸造侧梁变形、裂纹和缩松问题的铸造方法，保证铸件尺寸、表面质量和内在质量，实现铸造侧梁的优越性能。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种用于铁路客车车辆构架组成上的侧梁铸造方法，该侧梁铸造方法实施容易，易于掌握，效果明显，较好地解决了长形箱体类铸件侧梁变形、裂纹及缩松问题；大大减轻了侧梁变形校调，裂纹、缩松挖补焊修的工作量，明显降低了整理的工作量，提高了经济效益。

为了实现上述目的，本发明提供了一种用于铁路客车车辆构架组成上的侧梁铸造方法，其特征在于，包括：

步骤a、使用混砂机制备型砂和芯砂；

步骤b、将型砂倒入空砂箱中，再将型芯装入砂箱中并使用造型机制备侧梁砂型；

步骤c、合箱并使用浇注系统和外浇注系统将熔化的金属从砂型上的浇口注入；以及

步骤d、开箱并将冷却后的侧梁从砂箱中取出并进行检测；

其中，

型砂是由原砂、粘结剂和水组成；芯砂由树脂砂芯和木屑组成。

优选地，芯砂经过模具加热挤压制芯。

优选地，在步骤c中的浇注系统为开放式浇注系统且浇注速度为：8-12m/min；

优选地，在步骤c中的外浇注系统采用过桥方式浇注。

优选地，在步骤d中的检测包括射线探伤拍片。

优选地，步骤d中还包括：在砂型上与侧梁上经过射线探伤拍片发现裂纹处相对应的位置加设冒口和冷铁。

优选地，步骤d中还包括：在内浇道处及未放置冷铁的圆角处增设防裂筋，在冷铁之间及边缘放置烙铁矿砂。

根据上述技术方案，本发明首先使用混砂机制备型砂和芯砂，再将型砂倒入空砂箱中，并将型芯装入砂箱中并使用造型机制备侧梁砂型；接着合箱并使用浇注系统和外浇注系统将熔化的金属从砂型上的浇口注入；最后开箱并将冷却后的侧梁从砂箱中取出并进行检测。同时在制备时在芯砂中加入木屑，降低砂型、砂芯阻力，解决了用于铁路客车车辆构架组成上的侧梁铸造中出现的变形、裂纹及缩松问题。

本发明的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

附图是用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明，但并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1是根据本发明提供的用于铁路客车车辆构架组成上的侧梁铸造方法的流程图；

图2是根据本发明提供的用于铁路客车车辆构架组成上的侧梁铸造方法的铸造半成品俯视图；

图3是根据本发明提供的用于铁路客车车辆构架组成上的侧梁铸造方法的铸造半成品侧视图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。

参见图1，本发明提供一种用于铁路客车车辆构架组成上的侧梁铸造方法，包括：

步骤a、使用混砂机制备型砂和芯砂；

步骤b、将型砂倒入空砂箱中，再将型芯装入砂箱中并使用造型机制备侧梁砂型；

步骤c、合箱并使用浇注系统和外浇注系统将熔化的金属从砂型上的浇口注入；

步骤d、开箱并将冷却后的侧梁从砂箱中取出并进行检测；

其中，型砂是由原砂、粘结剂和水组成；芯砂由树脂砂芯和木屑组成。

通过上述技术方案，首先使用混砂机制备型砂和芯砂，再将型砂倒入空砂箱中，并将型芯装入砂箱中并使用造型机制备侧梁砂型；接着合箱并使用浇注系统和外浇注系统将熔化的金属从砂型上的浇口注入；最后开箱并将冷却后的侧梁从砂箱中取出并进行检测。同时在制备时在芯砂中加入木屑，降低砂型、砂芯阻力，解决了用于铁路客车车辆构架组成上的侧梁铸造中出现的变形、裂纹及缩松问题。为了使得产品铸造后表面光滑，减少飞边以及造型过程中型砂能够更好的塑形，上述型砂是由原砂、粘结剂和水按一定比例混合而成，例如原砂为80%至90%，粘结剂为5%至10%，水为5%至10%。

为了使型芯在生产加工后能够回收再利用，优选地，芯砂经过模具加热挤压制芯。这样，在浇铸结束后可将破损的型芯粉碎成粉末状，作为回收原料利用模具加热成新的型芯再次使用，节约生产成本。

在浇注系统进行浇注时，为了尽量减小铸件各部位之间的温差，实现凝固趋于一致，同时减小应力、降低变形量，优选地，在步骤c中的浇注系统为开放式浇注系统且浇注速度为：8-12m/min；

同样的，为了避免浇注系统对铸件收缩的阻力，减少铸件变形，优选在步骤c中的外浇注系统采用过桥方式浇注。

为了保证铸件内部质量，加强对铸件质量的控制，优选地，在步骤d中的检测包括射线探伤拍片。

在射线探伤过程中，为了根据探伤结果及时更改工艺以提高产品质量，优选地，步骤d中还包括：在砂型上与侧梁上经过射线探伤拍片发现裂纹处相对应的位置加设冒口和冷铁。这样，通过局部增加补缩通道，加强补缩，确保射线探伤部位的密实度。

此外，为了更进一步地防止侧梁铸造件表面出现裂纹，优选步骤d中还包括：在内浇道处及未放置冷铁的圆角处增设防裂筋，在冷铁之间及边缘放置烙铁矿砂。这样便可以形成冷铁激冷过渡区，有效地避免冷铁激冷裂纹。

以上结合附图详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。

此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。

技术特征：

技术总结
本发明公开了一种用于铁路客车车辆构架组成上的侧梁铸造方法，包括：步骤a、使用混砂机制备型砂和芯砂；步骤b、将型砂倒入空砂箱中，再将型芯装入砂箱中并使用造型机制备侧梁砂型；步骤c、合箱并使用浇注系统和外浇注系统将熔化的金属从砂型上的浇口注入；以及步骤d、开箱并将冷却后的侧梁从砂箱中取出并进行检测；其中，所述型砂是由原砂、粘结剂和水组成；所述芯砂由树脂砂芯和木屑组成。该侧梁铸造方法实施容易，易于掌握，效果明显，较好地解决了长形箱体类铸件侧梁变形、裂纹及缩松问题；大大减轻了侧梁变形校调，裂纹、缩松挖补焊修的工作量，明显降低了整理的工作量，提高了经济效益。

技术研发人员：旷丹峰;宋仲明
受保护的技术使用者：中车长江铜陵车辆有限公司
技术研发日：2018.12.18
技术公布日：2019.03.19