专利名称:大直径液力偶合器铝合金叶轮组件铸造方法
技术领域:
本发明涉及一种铝合金叶轮组件铸造方法,尤其涉及一种大直径液力偶合器铝合金叶轮组件铸造方法。
背景技术:
液力偶合器叶轮组件主要由泵轮、涡轮、转动外壳和侧室挡板等组成,是调速型液力偶合器中承载和传递功率的主要部件。叶轮组件的性能与调速型液力偶合器产品的综合性能泵轮力矩系数大小有密切关系,直接影响到产品的节能效果。由于叶轮组件的机械强度和可靠性要求高,目前大直径叶轮组件零件一般都采用钢铸件和钢板组合焊接制造。由于工艺原因,钢制叶轮流道浅,容积小,无法满足叶轮流道几何形状要求,影响调速型液力偶合器的节能效果,而且钢制叶轮组件工艺复杂,制造周期长,制造成本相对较高。为了降低叶轮组件的转动惯量,提高功率传递的效率和降低产品制造成本,采用高强度铝合金铸造大直径叶轮组件可以解决上述钢制叶轮组件的不足。但由于铝合金材料的机械强度小于钢材的机械强度,因此需要通过铸造铝合金叶轮组件的设计和加工工艺来提高其整体强度,其中铝合金铸造工艺就是一个关键。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种大直径液力偶合器铝合金叶轮组件铸造方法,提高功率传递的效率和降低制造成本,并且保证组件的机械强度。本发明为解决上述技术问题而采用的技术方案是提供一种大直径液力偶合器铝合金叶轮组件铸造方法,所述液力偶合器铝合金叶轮组件包括泵轮、涡轮、转动外壳和侧室挡板,其中,所述铸造方法包括如下步骤a)熔炼铝合金;b)制作泵轮铸造型腔,在泵轮内、外缘法兰铸造型腔内放置若干改善局部冷却速度的冷铁,浇铸泵轮;c)制作涡轮铸造型腔,在涡轮内法兰铸型中放置若干改善局部冷却速度的冷铁,浇铸涡轮;d)制作转动外壳铸造型腔,在转动外壳法兰铸造型腔处放置若干改善局部冷却速度的冷铁,浇铸转动外壳;e)制作侧室挡板铸造型腔,在侧室挡板外法兰和内孔铸型内放置若干改善局部冷却速度的冷铁,浇铸侧室挡板。上述的大直径液力偶合器铝合金叶轮组件铸造方法,其中,所述冷铁均先涂好桐油,洒上石英砂,烘干后再使用。上述的大直径液力偶合器铝合金叶轮组件铸造方法,其中,所述液力偶合器铝合金叶轮组件的直径为Im 1. 5m。本发明对比现有技术有如下的有益效果本发明提供的大直径液力偶合器铝合金叶轮组件铸造方法,通过在铸造型腔内放置若干改善局部冷却速度的冷铁,改进铸造型腔利记博彩app,保证铝合金叶轮组件的铸件质量符合各项技术要求,从而代替钢铸件,提高功率传递的效率和降低制造成本。
具体实施例方式下面详细介绍本发明的各个具体实施步骤。1大直径铝合金泵轮铸造步骤
泵轮为调速型液力偶合器叶轮组件中零件之一。由于其外缘法兰和叶片在运转时受到扭转应力和离心力作用,所以对铝合金泵轮的机械性能要求较高,铝合金泵轮铸造步骤如下
1.1在泵轮内、外缘法兰铸造型腔内须放置若干为改善局部冷却速度的冷铁,冷铁应先涂好桐油,洒上石英砂,烘干后再使用。1. 2铸型密度适中,造型用胶水不宜过多,便于铸件成型后续工序的操作。型腔表面应喷涂耐热涂料。1. 3烘干铸型时须采用温度自动记录仪,并将记录保存。1.4上、下铸型在合箱时,位置要对准确。合箱高度要测量准确,为避免铸芯被包牢,高出时将铸芯修低,低下时用石棉绳垫高。1. 5上、下铸型在合箱后,上下型箱用专用夹具夹紧,上下型箱之间缝隙用铸造辅料封住,避免浇铸时铝合金熔液溢出型箱。1.6往铸型里浇铸铝合金熔液时不能边充液边充型,避免卷气。铝合金熔液注入速度应保持平稳,均勻流入。
2、大直径铝合金转动外壳铸造步骤
转动外壳为调速型液力偶合器叶轮组件中零件之一。在设备高速运转时转动外壳会受到工作液的周期冲击,所以应避免出现缩孔、疏松等铸造缺陷。铝合金转动外壳铸造步骤如下
2. 1在转动外壳法兰铸造型腔处须放置若干为改善局部冷却速度的冷铁。冷铁应先涂好桐油,洒上石英砂,待烘干后再放置于铸造型腔内适当位置。2. 2制作铸芯时须摆放铸芯芯骨,造型时应设置铸芯透气孔,同时安放适当的焦碳以增加铸芯透气性。2. 3对于设有加强筋条的铸件应保持各筋条间的距离均衡。2. 4铸型烘干采用温度自动记录仪,保存记录。2. 5铸型上箱要求均勻分布Φ 3排气孔,以利浇铸时型腔中气体的排放。2.6上、下铸型在合箱时,位置要对准确。配箱高度要测量准确,为避免铸芯被包牢,高出时将铸芯修低,低下时用石棉绳垫高。2. 7上、下铸型在合箱后,上下型箱要用专用夹具夹紧,上下型箱之间缝隙用铸造辅料封住,避免浇铸时铝合金熔液溢出型箱。2.8往铸型里浇铸铝合金溶液时应避免边充液边充型,避免卷气。铝合金溶液注入速度应保持平稳,均勻流入。
3大直径铝合金涡轮铸造步骤
涡轮为调速型液力偶合器传递转矩的关键零件,其工作条件与泵轮相似,对其机械强
4度要求高。在铸造时必须注意工艺规定,铝合金涡轮铸造步骤如下
3.1在涡轮内法兰铸型中须放置若干冷铁。冷铁应先涂好桐油,洒上石英砂,待烘干后再放置于铸造型腔内适当位置。3. 2铸型密度适中,造型用胶水不宜过多,便于铸件成型后续工序的操作。型腔表面应喷涂耐热涂料。3. 3铸型烘干采用温度自动记录仪,保存记录。3.4上、下铸型在合箱时,位置要对准确。配箱的高度要测量准确,为避免铸芯被包牢,高出时将铸芯修低,低下时用石棉绳垫高。3. 5上、下铸型在合箱后,上下型箱要用专用夹具夹紧,上下型箱之间缝隙用铸造辅料封住,避免浇铸时铝合金熔液溢出型箱。3.6往铸型里浇铸铝合金熔液时不能边充液边充型,避免卷气。铝合金熔液注入速度应保持平稳,均勻流入。
4侧室挡板铸造步骤
侧室挡板是调速型液力偶合器叶轮组件中主要零件之一,侧室挡板铸造步骤如下
4.1侧室挡板外法兰和内孔铸型内须放置若干冷铁。冷铁应先涂好桐油,洒上石英砂, 待烘干后再放入铸造型腔内适当位置。4.2对于有加强筋条的铸件应保持各筋条间的间隔均衡。4. 3铸型烘干采用温度自动记录仪,保存记录。4. 4铸型上箱要求均勻分布Φ 3排气孔,以利浇铸时型腔中气体的排放。4.5上、下铸型在合箱时,位置要对准确。配箱的高度要测量准确,为避免铸芯被包牢,高出时将铸芯修低,低下时用石棉绳垫高。4. 6上、下铸型合箱后,上下型箱要用专用夹具夹紧,上下型箱之间缝隙用铸造辅料封住,避免浇铸时铝合金液体溢出型箱。4.7往铸型里浇铸铝合金熔液时应避免边充液边充型,避免卷气。铝合金熔液注入速度应保持平稳,均勻流入。
5熔炼和浇铸步骤
5.1铸造用铝合金材料熔炼前表面要清理干净,熔炼时新、旧材料配比得当,旧料总量不得超过铝合金料总重量的30%。5.2熔炼工具及坩埚应先仔细清理,表面喷涂的辅料须充分烘干。严格避免铁质器具与铝合金铸造熔液直接接触。5. 3所有溶剂(二合一、三合一、细化剂)必须脱水、烘烤处理。5. 4快速熔化,应注意电加热的热惯性,避免铝合金熔液过热。熔化炉炉膛内最高温度不超过850°C。5. 5铸造铝合金熔炼中,尽量保持氧化膜的完整。浇铸前搅拌时,搅拌工具应作上下运动,避免破坏铸造铝液表面的氧化膜。5.6溶剂加入比例(%)\\翩J ----、 -一合^Siikfi1J三合一麵瓶剂ZLlM--1.0 2. 0--IL2010.5 0.8--0. 25 0.40
5. 7铸造铝合金精炼过程
a、溶剂分一到二次均勻加入熔化铝液中;
b、精炼温度7100C_750°C,精炼时间15-25分钟;
C、精炼结束加入晶粒细化剂,静置15分钟以上。如果静置时间超过4小时以上,则必须重新进行精炼;
d、在铸件浇铸前须由检验员作炉前取样做试块,检查试块的含气量及精炼效果,在与样块作比较,确认合格后,才可进行铝液表面去渣,浇铸试棒和铸件;
5. 8铝合金熔液温度用热电偶及温度显示表测量,熔液最高温度不得超760°C,浇铸温度控制在710°C 750°C。浇铸结束后,熔炼生产操作单和试块须保存,以便质量追溯;
5. 9浇铸时应尽量减低熔液流的下落高度,以减少熔液飞濺。浇铸完铸件后,剩下的多余铝合金熔液应浇入铝锭模,以备后续使用。综上所述,采用本发明的铸造方法通过在铸造型腔内放置若干改善局部冷却速度的冷铁,改进铸造型腔制作和铝合金熔液浇铸方法,保证铝合金叶轮组件的铸件质量符合各项技术要求,可以完全达到泵轮、涡轮工作液流道的设计要求,铸件组织晶粒超细,质量稳定,使调速型液力偶合器的节能效果有明显提高。铸造工艺相对简单,生产效率可以提高,适合批量生产要求。虽然本发明已以较佳实施例揭示如上,然其并非用以限定本发明,任何本领域技术人员,在不脱离本发明的精神和范围内,当可作些许的修改和完善,因此本发明的保护范围当以权利要求书所界定的为准。
权利要求
1.一种大直径液力偶合器铝合金叶轮组件铸造方法,所述液力偶合器铝合金叶轮组件包括泵轮、涡轮、转动外壳和侧室挡板,其特征在于,所述铸造方法包括如下步骤a)熔炼铝合金;b)制作泵轮铸造型腔,在泵轮内、外缘法兰铸造型腔内放置若干改善局部冷却速度的冷铁,浇铸泵轮;c)制作涡轮铸造型腔,在涡轮内法兰铸型中放置若干改善局部冷却速度的冷铁,浇铸涡轮;d)制作转动外壳铸造型腔,在转动外壳法兰铸造型腔处放置若干改善局部冷却速度的冷铁,浇铸转动外壳;e)制作侧室挡板铸造型腔,在侧室挡板外法兰和内孔铸型内放置若干改善局部冷却速度的冷铁,浇铸侧室挡板。
2.如权利要求1所述的大直径液力偶合器铝合金叶轮组件铸造方法,其特征在于,所述冷铁均先涂好桐油,洒上石英砂,烘干后再使用。
3.如权利要求1或2所述的大直径液力偶合器铝合金叶轮组件铸造方法,其特征在于, 所述液力偶合器铝合金叶轮组件的直径为Im 1. 5m。
全文摘要
本发明公开了一种大直径液力偶合器铝合金叶轮组件铸造方法,包括如下步骤a)熔炼铝合金;b)制作泵轮铸造型腔,在泵轮内、外缘法兰铸造型腔内放置若干冷铁,浇铸泵轮;c)制作涡轮铸造型腔,在涡轮内法兰铸型中放置若干冷铁,浇铸涡轮;d)制作转动外壳铸造型腔,在转动外壳法兰铸造型腔处放置若干冷铁,浇铸转动外壳;e)制作侧室挡板铸造型腔,在侧室挡板外法兰和内孔铸型内放置若干冷铁,浇铸侧室挡板。本发明提供的铸造方法,通过在铸造型腔内放置若干改善局部冷却速度的冷铁、改进铸造型腔利记博彩app,保证铝合金叶轮组件的铸件质量符合各项技术要求,从而代替钢铸件,提高功率传递的效率和降低制造成本。
文档编号B22D25/02GK102228979SQ20111017671
公开日2011年11月2日 申请日期2011年6月28日 优先权日2011年6月28日
发明者冯荣华, 吴卫国, 奚经权, 陆明 申请人:上海交大南洋机电科技有限公司