陰陽(yáng)轉(zhuǎn)子的鑄造模具及其澆注系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種機(jī)械零件加工用模具，尤其是一種壓縮機(jī)上陰陽(yáng)轉(zhuǎn)子的鑄造模具及其澆注系統(tǒng)，屬于鑄造模具技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]陰陽(yáng)轉(zhuǎn)子是制冷壓縮機(jī)上的最重要零件之一，擔(dān)當(dāng)著整個(gè)制冷壓縮機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)，故制造要求較高，屬壓縮機(jī)A類件。鑄造毛坯要求高于國(guó)家標(biāo)準(zhǔn):內(nèi)部不允許有鑄造缺陷，鑄件本體硬度在HB160-210 HBS，本體抗拉強(qiáng)度彡450Mpa，屈服強(qiáng)度彡280Mpa，延伸率彡10%，石墨形態(tài)球化率彡90%ο
[0003]CN101342585A，公開了一種“壓縮機(jī)螺旋轉(zhuǎn)子鑄造成型的方法”，其通過第一模具制備一具有螺旋部腔室的砂模，再將砂模置于第二模具的下砂箱中，且第二模具的上砂箱中具有第一樞軸部和第二樞軸部的模穴，合箱后澆注成型。該鑄造方法采用的是傳統(tǒng)的模砂鑄造方法，其鑄造的產(chǎn)品外觀較粗糙，內(nèi)部基體金相組織不穩(wěn)定，鑄件本體內(nèi)部縮松，無(wú)法滿足陰陽(yáng)轉(zhuǎn)子的要求，且生產(chǎn)效率低、鑄件出品率低及鑄件廢品率高。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]設(shè)計(jì)目的:避免【背景技術(shù)】中的不足之處，設(shè)計(jì)一種提高鑄件機(jī)械性能、提高產(chǎn)品穩(wěn)定性的陰陽(yáng)轉(zhuǎn)子的鑄造模具及其澆注系統(tǒng)。
[0005]設(shè)計(jì)方案:為了實(shí)現(xiàn)上述設(shè)計(jì)目的。1、采用圓柱環(huán)形砂芯，且砂芯采用樹脂作為粘結(jié)劑制成，是本發(fā)明的第一個(gè)技術(shù)特征。這樣設(shè)計(jì)的目的是，圓柱環(huán)形砂芯的設(shè)計(jì)既節(jié)省材料，同時(shí)受力均勻，鑄造過程中提高了鑄件的穩(wěn)定性，提高表面光潔度；另外，采用樹脂作為粘結(jié)劑，砂芯成型效率較高。2、在圓柱環(huán)形砂芯外部同軸設(shè)有圓柱環(huán)形外模，砂芯與外模型體結(jié)合，是本發(fā)明的第二個(gè)技術(shù)特征。這樣設(shè)計(jì)的目的是，通過圓柱環(huán)形外模和圓柱環(huán)形砂芯的結(jié)合使用，提高鑄件基體的穩(wěn)定性，大大提高了鑄件的機(jī)械性能，鑄件具有高致密性。3、在模座內(nèi)設(shè)有八組砂芯和外模，且八組砂芯和外模呈八邊形對(duì)稱排布，是本發(fā)明的第三個(gè)技術(shù)特征。這樣設(shè)計(jì)的目的是，通過八組砂芯和外模的結(jié)合使用，在提高鑄件產(chǎn)品機(jī)械性能的同時(shí)也大大提高加工效率。4、采用頂部澆注口，經(jīng)由橫澆道分支連通各個(gè)豎直底注澆道，外模底部分別與底注澆道連通且模座內(nèi)位于外模頂部均留有冒口的澆注系統(tǒng)，是本發(fā)明的第四個(gè)技術(shù)特征。這樣設(shè)計(jì)的目的是，采用砂型內(nèi)底注聯(lián)接、垂直澆注的澆注系統(tǒng)，有效提高生產(chǎn)效率，提高鑄件產(chǎn)品外觀光潔度，且鑄件內(nèi)部基體金相組織穩(wěn)定，鑄件產(chǎn)品的合格成品率得到有效提尚。
[0006]技術(shù)方案1:一種噴油式壓縮機(jī)高致密陰陽(yáng)轉(zhuǎn)子球鐵鑄件鑄造模具，包括模座、位于模座內(nèi)的多個(gè)砂芯，設(shè)有內(nèi)部型腔的砂芯均為圓柱環(huán)形且砂芯由新型樹脂砂制成；模座內(nèi)設(shè)有多個(gè)圓柱環(huán)形外模且外模分別同軸設(shè)于砂芯外側(cè)。
[0007]技術(shù)方案2:—種噴油式壓縮機(jī)高致密陰陽(yáng)轉(zhuǎn)子球鐵鑄件的澆注系統(tǒng)，包括漏斗式澆注口、橫澆道、豎直的底注澆道和分支澆道；澆注口位于模座頂部，與澆注口連通的橫澆道位于澆注口正下方，多個(gè)底注澆道位于橫澆道下方，且各個(gè)底注澆道底部分別通過分支澆道與圓柱形外模底部連通；模座內(nèi)與型腔對(duì)應(yīng)處均留有冒口。
[0008]技術(shù)方案3:—種噴油式壓縮機(jī)高致密陰陽(yáng)轉(zhuǎn)子球鐵鑄件鑄造方法，(I)砂芯:采用模具及新型樹脂砂制芯，然后型腔造型，射砂壓力3?5kg/cm2，射砂時(shí)間2S ;(2)模具合箱:模座的上砂箱和放有砂芯、外模的下砂箱合箱；(3)澆注前準(zhǔn)備:配制爐料后熔煉，再進(jìn)行C、Si分析和孕育處理，其中熔煉的出鐵溫度為1520°C ±10°C ;C、Si分析中控制C含量 3.6 ?3.75%，Si 含量 2.45 ?2.65%，Mn 含量 0.35 ?0.5 %，P 含量彡 0.06%, S 含量^ 0.02%, Mg含量0.05?0.06 ;孕育量為0.8%75#硅鐵；(4)澆注:向模具內(nèi)澆注熔漿，澆注溫度為1360°C?1380°C，澆注時(shí)間為20±5秒/箱；(5)開箱、清砂:開箱保溫時(shí)間彡16H; (6)熱處理、拋光等后處理得到鑄件產(chǎn)品。
[0009]本發(fā)明與【背景技術(shù)】相比，一是大大提高了鑄件機(jī)械性能；二是產(chǎn)品非加工表面光潔度提高，使得鑄件毛坯尺寸更加穩(wěn)定，同時(shí)毛坯鑄件的出品率由原有的65%提高到80%，鑄件廢品率由原有的15%降低到了 2%內(nèi)。
【附圖說明】
[0010]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明技術(shù)方案作進(jìn)一步說明。
[0011]附圖1為本發(fā)明鑄造模具的簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)示意圖。
[0012]附圖2為附圖1的俯視結(jié)構(gòu)示意圖。
[0013]附圖3為本發(fā)明鑄造模具澆注系統(tǒng)的簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)示意圖。
[0014]附圖4為采用本發(fā)明鑄造模具及澆注系統(tǒng)鑄造的產(chǎn)品實(shí)物參考圖。
【具體實(shí)施方式】
[0015]下面結(jié)合附圖及具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。
[0016]實(shí)施例1:參照附圖1和2。一種噴油式壓縮機(jī)高致密陰陽(yáng)轉(zhuǎn)子球鐵鑄件鑄造模具，包括模座1、位于模座I內(nèi)的多個(gè)砂芯3，設(shè)有內(nèi)部型腔30的砂芯3均為圓柱環(huán)形，且砂芯3由新型樹脂砂混合制成，由于采用樹脂作為粘結(jié)劑，砂芯3的成型快、效率高、基體穩(wěn)定；模座I內(nèi)還設(shè)有多個(gè)圓柱環(huán)形外模2且外模2分別同軸設(shè)于砂芯3外側(cè)；外模2的底部設(shè)有凸柱20，且凸柱20中部設(shè)有與砂芯3的內(nèi)部型腔30相通的通孔21，(砂芯成型模、模座I結(jié)構(gòu)均為現(xiàn)有技術(shù)，在此不做贅述)。
[0017]上述模座I內(nèi)的砂芯3和外模2可以設(shè)為四組以上的偶數(shù)組，綜合考慮各個(gè)模具成本、產(chǎn)品質(zhì)量、澆注系統(tǒng)等因素，以八組為最佳，現(xiàn)以八組為例詳細(xì)說明本發(fā)明。八組砂芯3和外模2均設(shè)于模座I的下砂箱11中，外模2與砂芯3同軸設(shè)置；八組砂芯3呈八邊形結(jié)構(gòu)對(duì)稱排布于模座I內(nèi)；模座I的澆注口設(shè)于模座I頂部。
[0018]上述砂芯3內(nèi)的型腔30為一螺旋部和一側(cè)軸端一體式空腔結(jié)構(gòu)，即型腔30為陰陽(yáng)轉(zhuǎn)子的中間螺旋部和其中一軸端連體式結(jié)構(gòu)；陰陽(yáng)轉(zhuǎn)子的另一軸端型腔31置于模座I的上砂箱10中，這樣的設(shè)計(jì)一方面不需要在模座I內(nèi)分別設(shè)置陰陽(yáng)轉(zhuǎn)子的兩個(gè)軸端型腔，簡(jiǎn)化了模座I的結(jié)構(gòu)；另一方面其中一軸端與螺旋部一體式型腔，也有效提高了鑄件的整體性能和基體穩(wěn)定性。
[0019]實(shí)施例2:在實(shí)施例1的基礎(chǔ)上，參照附圖3和4。一種噴油式壓縮機(jī)高致密陰陽(yáng)轉(zhuǎn)子球鐵鑄件的澆注系統(tǒng)，其包括漏斗式澆注口 5、橫澆道6、豎直的底注澆道7和分支澆道8 ;澆注口 5位于模座I頂部，與澆注口 5連通的橫澆道6位于澆注口 5正下方，八個(gè)底注澆道7位于橫澆道6下方，且各個(gè)底注澆道7底部分別通過分支澆道8與圓柱形外模2底部連通；模座I內(nèi)與型腔對(duì)應(yīng)處均留有冒口 4。
[0020]實(shí)施例3:在上述實(shí)施例的基礎(chǔ)上，一種噴油式壓縮機(jī)高致密陰陽(yáng)轉(zhuǎn)子球鐵鑄件鑄造方法，①制砂芯:采用新型樹脂砂，向制砂模具中射砂，射砂壓力3?5kg/cm2，射砂時(shí)間2S，待砂漿凝固成型后，脫模形成砂模；②模具合箱:模座的上砂箱和放有砂芯、外模的下砂箱合箱；③澆注前準(zhǔn)備:配制爐料后熔煉，再進(jìn)行C、Si分析和孕育處理，其中熔煉的出鐵溫度為1520 °C ±10°C ;C、Si分析中控制C含量3.6?3.75%，Si含量2.45?2.65%，Mn含量0.35?0.5%，P含量彡0.06%, S含量彡0.02%, Mg含量0.05?0.06 ;孕育量為0.8%75#硅鐵；④澆注:向模具內(nèi)澆注熔漿，澆注溫度為1360°C?1380°C，澆注時(shí)間為20±5秒/箱；⑤開箱、清砂:開箱保溫時(shí)間多16H;⑥熱處理、拋光等后處理得到鑄件產(chǎn)品。
[0021]需要理解到的是:上述實(shí)施例雖然對(duì)本發(fā)明的設(shè)計(jì)思路作了比較詳細(xì)的文字描述，但是這些文字描述，只是對(duì)本發(fā)明設(shè)計(jì)思路的簡(jiǎn)單文字描述，而不是對(duì)本發(fā)明設(shè)計(jì)思路的限制，任何不超出本發(fā)明設(shè)計(jì)思路的組合、增加或修改，均落入本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種噴油式壓縮機(jī)高致密陰陽(yáng)轉(zhuǎn)子球鐵鑄件鑄造模具，包括模座(I)、位于模座(I)內(nèi)的多個(gè)砂芯(3)，其特征是:設(shè)有內(nèi)部型腔(30)的砂芯(3)均為圓柱環(huán)形且砂芯(3)由新型樹脂砂制成；模座⑴內(nèi)設(shè)有多個(gè)圓柱環(huán)形外模⑵且外模⑵分別同軸設(shè)于砂芯⑶外側(cè)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的噴油式壓縮機(jī)高致密陰陽(yáng)轉(zhuǎn)子球鐵鑄件鑄造模具，其特征是:砂芯(3)和外模(2)均為八個(gè)，且呈八邊形結(jié)構(gòu)對(duì)稱排布于模座(I)內(nèi)；模座(I)的澆注口(5)設(shè)于模座⑴頂部。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的噴油式壓縮機(jī)高致密陰陽(yáng)轉(zhuǎn)子球鐵鑄件鑄造模具，其特征是:砂芯(3)內(nèi)的型腔(30)為一螺旋部和一側(cè)軸端一體式空腔結(jié)構(gòu)。
4.一種噴油式壓縮機(jī)高致密陰陽(yáng)轉(zhuǎn)子球鐵鑄件的澆注系統(tǒng)，其特征是:包括漏斗式澆注口(5)、橫澆道￠)、豎直的底注澆道(7)和分支澆道⑶；澆注口(5)位于模座⑴頂部，與澆注口(5)連通的橫澆道(6)位于澆注口(5)正下方，多個(gè)底注澆道(7)位于橫澆道(6)下方，且各個(gè)底注澆道(7)底部分別通過分支澆道(8)與圓柱形外模(2)底部連通；模座(I)內(nèi)與型腔對(duì)應(yīng)處均留有冒口(4)。
5.一種噴油式壓縮機(jī)高致密陰陽(yáng)轉(zhuǎn)子球鐵鑄件鑄造方法，其特征是: (1)砂芯:采用模具及新型樹脂砂制芯，然后型腔造型，射砂壓力3?5kg/cm2，射砂時(shí)間2S ； (2)模具合箱:模座的上砂箱和放有砂芯、外模的下砂箱合箱； (3)澆注前準(zhǔn)備:配制爐料后熔煉，再進(jìn)行C、Si分析和孕育處理，其中熔煉的出鐵溫度為1520°C 土 10°C ;C、Si分析中控制C含量3.6?3.75%，Si含量2.45?2.65%，Mn含量0.35?0.5%，P含量彡0.06%, S含量彡0.02%,Mg含量0.05?0.06 ;孕育量為0.8%75#娃鐵； (4)澆注:向模具內(nèi)澆注熔漿，澆注溫度為1360°C?1380°C，澆注時(shí)間為20±5秒/箱； (5)開箱、清砂:開箱保溫時(shí)間多16H; (6)熱處理、拋光等后處理得到鑄件產(chǎn)品。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的噴油式壓縮機(jī)高致密陰陽(yáng)轉(zhuǎn)子球鐵鑄件鑄造方法，其特征是:澆注時(shí)，啟動(dòng)高頻振動(dòng)，頻率控制在60?180赫茲的范圍內(nèi)，振幅0.21?0.25之間。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種陰陽(yáng)轉(zhuǎn)子的鑄造模具及其澆注系統(tǒng)，鑄造模具包括模座、位于模座內(nèi)的多個(gè)砂芯，其設(shè)有內(nèi)部型腔的砂芯均為圓柱環(huán)形且砂芯由新型樹脂砂混合制成；模座內(nèi)設(shè)有多個(gè)圓柱環(huán)形外模且外模分別同軸設(shè)于砂芯外側(cè)；采用頂部注入、垂直澆注且外模與底注澆道連通的澆注系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。采用本發(fā)明的鑄造模具，大大提高了鑄件機(jī)械性能；同時(shí)產(chǎn)品非加工表面光潔度提高，使得鑄件毛坯尺寸更加穩(wěn)定，大大降低了廢品率。
【IPC分類】B22C9-08, B22C9-02, B22C9-20
【公開號(hào)】CN104550762
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201410804476
【發(fā)明人】沈國(guó)民
【申請(qǐng)人】杭州德曼汽車零部件有限公司
【公開日】2015年4月29日
【申請(qǐng)日】2014年12月23日