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      汽車制動鼓的鑄造造型生產工藝分析

      發布時間:2018-01-28

      汽車用鑄件鑄造技術的發展不僅帶動了我國鑄造企業大批量鑄件生產機械化、自動化、數字化和先進鑄造技術應用水平的不斷提高,也為我國汽車產業發展作出了巨大貢獻;鑄造過程數值模擬技術的研發和應用提高了我國鑄造企業的鑄造工藝設計水平,先進的數字化鑄造技術在個別   鑄造企業中得到有效運用。
        制動鼓是汽車等車輛鼓式制動系統中的重要零部件,屬于保安件和易損件。隨著我國已成為汽車生產大國和使用大國,每年制動鼓的需求量很大。制動鼓的材質一般為灰鑄鐵,以前多為HT200,現已基本上趨向為低合金化HT250,也有采用HT300、球墨鑄鐵或蠕墨鑄鐵。雖然有報道采用鐵型覆砂工藝生產的制動鼓較普通粘土砂型鑄造生產制動鼓的質量高,可以明顯減少砂眼和縮孔等缺陷,但由于粘土砂型鑄造具有生產成本低、生產效率高和適應性強等優點,因而目前制動鼓的鑄造仍以粘土砂造型機造型較為普遍。通常,制動鼓的鑄造工藝采用外緣澆注方法,容易導致紊流和不同部位溫度差異大,從而引起鑄件氣孔、縮孔和材質性能不均勻等問題。
        鑄造生產工藝分析
        制動鼓外緣有凸出輪邊,分型面通常選擇在輪邊處(上沿或下沿),有碗口朝上和碗口朝下兩種模板布置方式。制動鼓的澆注方式可以有以下三種方式:
        (1)頂注工藝。內澆口開在法蘭安裝面上,這種工藝的好處是:①結構緊湊,可以采用較小的造型線砂箱;直澆道矮、橫澆道短,整個澆注系統所用金屬液少,鑄件工藝出品率高。②內腔砂胎朝上,可以較好地預防造型、合型過程中砂胎損壞,減少鑄件砂眼等缺陷。不足之處是:①容易產生沖砂、形成砂眼等缺陷;②容易產生紊流,排氣主要通過分型面進行,鑄件易出現氣孔缺陷。
        (2)中間澆注工藝。通常選用碗口朝下的布置方式,內澆口開在分型面凸輪邊外緣上,一般為兩個內澆口。碗口朝下的中間澆注工藝的優點是充型較平穩,可以減輕沖砂現象,可在法蘭安裝面上扎通氣孔和碗口心部開通氣孔排氣,防止氣孔缺陷;缺點是金屬液在鑄件型腔內旋轉,容易產生紊流,且直澆道高、橫澆道長,工藝出品率較頂注式低。
        (3)底注工藝。通常選用碗口朝上的布置方式,澆口杯、直澆道和內澆口等澆注系統開在碗口內,結構緊湊,也可以采用較小的砂箱,橫澆道短,直澆道較矮,整個澆注系統所用金屬液少,鑄件工藝出品率較中注式高、較頂注式稍低;可以均勻布置四道內澆口,充型平穩,減輕沖砂現象;可在上型開通氣孔和分型面開通氣通道排氣,防止氣孔缺陷。
        造型、合箱
        采用粘土砂濕型震壓式造型機造型,一箱一件,由于上砂型砂胎高,生產過程中注意控制好混砂質量,調整好造型機狀況,防止起型時粘模使砂胎缺損;合型前在上砂型上扎通氣孔,合型時控制好定位銷和銷套,保證鑄造造型機合型時不磕碰砂胎。
        熔煉、澆注和落砂、清理
        采用1t中頻爐熔煉鐵液,原材料有生鐵、廢鋼和回爐料。由于該鑄件壁厚較厚,澆注溫度控制在(1320±10)℃。采用的孕育劑為75SiFe。鑄件冷卻后落砂,清理帶澆注系統的鑄件。其工藝出品率80%以上。 

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