專利名稱：鐵路貨車轉(zhuǎn)向架軸箱鑄型的制作方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明涉及鑄造技術(shù)，尤其涉及一種鐵路貨車轉(zhuǎn)向架軸箱鑄型，屬于鐵路車輛制造技術(shù)領域。
背景技術(shù)：
普通鐵路貨車目前國內(nèi)最大運能80噸/每輛，特種鐵路運輸車目前國內(nèi)最大噸位，如450噸鉗夾車主要運送大型設備及重型部件；軸箱產(chǎn)品是鐵路起重機及鐵路特種運輸車上的主要受力鑄鋼件，屬結(jié)構(gòu)較復雜的鑄件；傳統(tǒng)鑄造工藝使用的軸箱鑄型通常由上砂箱I、下砂箱2、七個砂芯及一個球形冒口 4組成，七個砂芯包括第一砂芯la、第二砂芯2a、第三砂芯3a、第四砂芯4a、第五砂芯5a、第六砂芯6a和第七砂芯7a、參見圖2_4，上砂箱I及下砂箱2內(nèi)具有直澆口 10以及與該直澆口 10連通的橫澆口及內(nèi)澆口 11，內(nèi)澆口 11設于上砂箱I上部，從軸箱鑄件上部引入，冒口 4呈半球形且為明冒口，采用壓邊式放置在上砂箱I的鑄件上表面，冒口 4直徑遠大于軸箱鑄件壁厚；軸箱鑄件的結(jié)構(gòu)參見圖1，軸箱鑄件組裝在車輛行走部件的轉(zhuǎn)向架上，車輛運行時載荷較大；經(jīng)分析由于澆口設在砂芯內(nèi)部，其直澆口 10、橫澆口 20截面積較大，內(nèi)澆口 11間距較小，在砂芯內(nèi)散熱較慢，隋著鋼水的逐步引入，在澆注后期澆口部位熱量向四周散發(fā)越來越困難，該部位形成局部高溫區(qū)即熱節(jié)。鑄件的澆口引入處壁厚27mm是該鑄件最大壁厚處蓄熱最多(鑄件平均壁厚17mm)，對整體鑄件而言，該處吸收澆口的熱量最多，熱量向外擴散最難，是整個鑄件溫度下降最慢的部位。導致鑄件最后凝故部位靠近澆口處，形成澆口先于鑄件凝固，使鑄件晚于內(nèi)澆口凝固，最終形成鑄件反補澆口，其結(jié)果澆口引入部位鑄件內(nèi)腔產(chǎn)生縮孔或縮松缺陷。軸箱鑄件在內(nèi)澆口 11引入處內(nèi)部出現(xiàn)縮孔或縮松缺陷，且該處為鑄件主要受力位置，若出現(xiàn)縮孔缺陷對車輛運行安全影響較大。現(xiàn)有技術(shù)中的冒口為明冒口，明冒口是指高度方向貫通上砂箱的冒口，且冒口直徑遠大于需補縮鑄件的壁厚，其冒口補縮能力不容質(zhì)疑，但澆口位置選擇更為重要。冒口直徑280毫米、冒口重量87公斤，由于冒口去除切割費時、費力，故鑄件的綜合成本較高?，F(xiàn)有技術(shù)補縮冒口幾乎覆蓋鑄件上表面，冒口頂部近似球形，該冒口補縮能力較強，但鑄件清理時切割冒口費時、費力，且鑄件的工藝出品率較低，導致鑄件成本較高。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種鐵路貨車轉(zhuǎn)向架軸箱鑄型，用于克服現(xiàn)有技術(shù)中的缺陷，減少縮孔或縮松缺陷，提高軸箱鑄件在運行過程中的安全性。本發(fā)明提供的鐵路貨車轉(zhuǎn)向架軸箱鑄型，該鑄型包括上砂箱、下砂箱以及設置在所述上砂箱與下砂箱內(nèi)的多個砂芯，所述上砂箱及下砂箱內(nèi)具有直澆口以及與該直澆口連通的橫澆口及內(nèi)澆口，所述上砂箱上具有至少一個冒口，所述內(nèi)澆口分別連通所述上砂箱內(nèi)部用于澆注鑄件下部一加強筋的型腔和下砂箱內(nèi)部用于澆注鑄件下部另一加強筋的型腔。
本發(fā)明提供的鐵路貨車轉(zhuǎn)向架軸箱鑄型，通過分析鑄件的工作受力情況，找到鑄件受力較小部位；內(nèi)澆口設在鑄件下部兩條加強筋部位，該處壁厚18mm，將內(nèi)澆口移到此處可防止鑄件反補澆口，達到消除鑄件縮孔、縮松缺陷，從而提高軸箱鑄件在運行過程中的安全性。


圖I為軸箱鑄件立體結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為現(xiàn)有技術(shù)鑄型的主視圖；圖3為圖2的俯視圖；圖4為圖2的左視圖；圖5為本發(fā)明實施例提供的實施例一的主視圖；圖6為圖5的俯視圖；圖7為圖5的左視圖；圖8為發(fā)明實施例提供的實施例一的局部放大圖；圖9為含有限位臺階的砂芯的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施例方式本實施例提供一種鐵路貨車轉(zhuǎn)向架軸箱鑄型，如圖5-7所示，該鑄型包括上砂箱I、下砂箱2以及設置在上砂箱I與下砂箱2內(nèi)的多個砂芯，上砂箱I及下砂箱2內(nèi)具有直澆口 10以及與該直澆口 10連通的橫澆口 20及內(nèi)澆口 11，上砂箱I上具有至少一個冒口4，內(nèi)澆口 11分別連通上砂箱I內(nèi)部用于澆注鑄件100下部一加強筋101的型腔和下砂箱2內(nèi)部用于澆注鑄件100下部另一加強筋102的型腔。鑄件100的結(jié)構(gòu)如圖I所示。本發(fā)明提供的鐵路貨車轉(zhuǎn)向架軸箱鑄型，通過分析鑄件的工作受力情況，找到鑄件受力較小部位；內(nèi)澆口設在鑄件下部兩條加強筋部位，該處壁厚18mm，將內(nèi)澆口移到此處可防止鑄件反補澆口，達到消除鑄件縮孔、縮松缺陷，從而提高軸箱鑄件在運行過程中的安全性。作為上述實施例的進一步地改進，冒口 4為三個以上的暗冒口且至少分布在上砂箱I內(nèi)用于澆注鑄件100環(huán)狀筒壁103的型腔內(nèi)。冒口 4具體為長圓形。鑄件100的結(jié)構(gòu)如圖I所示。暗冒口是指高度方向不伸出鑄型頂面，全部冒口被砂箱包覆的頂冒口或側(cè)冒□。為了解決現(xiàn)有技術(shù)中冒口的不足，應縮小冒口尺寸，同時還應滿足鑄件的補縮要求。分析鑄型特點，研究其補縮需求，本方案采取取消整體壓邊明冒口，改為三個腰圓形小暗冒口，將冒口直接放置在需補縮的部位。改后冒口體積減小，冒口去除時其切割量明顯減少；明顯提高了鑄件的工藝出品率，降低了鑄件成本。作為上述實施例的優(yōu)選實施方式，與上砂箱I內(nèi)部連通的內(nèi)澆口 11為兩個且間隔設置，與下砂箱2內(nèi)部連通的內(nèi)澆口 11為兩個且間隔設置。內(nèi)澆口分上、下兩層共四道內(nèi)澆口，其中上層內(nèi)澆口對應向上砂箱內(nèi)澆注，下層內(nèi)澆口對應向下砂箱內(nèi)澆注，將同層的兩內(nèi)澆口的間距加大，可使引入的鋼水分散減少熱量集中，使鑄件澆口引入處避免形成熱節(jié)，實現(xiàn)鑄件先于澆口凝固，即可防止鑄件反補澆口，達到消除鑄件縮孔、縮松缺陷。如圖8、圖9所示，用于設置直澆口 10和內(nèi)澆口 11的砂芯上設置有至少兩個限位臺階5，對應在下砂箱內(nèi)壁上設置與該限位臺階5配合的限位槽。如圖5-9所示，本實施例中共有六個砂芯，包括第一砂芯la、第三砂芯3a、第四砂芯4a、第五砂芯5a、第六砂芯6a和第七砂芯7a,由于第五砂芯5a即用于設置直燒口 10和內(nèi)澆口 11的砂芯受澆口鋼水沖刷不穩(wěn)定，且與第六砂芯6a、第七砂芯7a接觸部分較小，易碰破第六砂芯6a與第七砂芯7a接觸部位，為防止第五砂芯5a移位，在第五砂芯5a上增加兩處砂芯限位凸臺5，可防止第五砂芯5a竄動使砂芯擠壓掉砂及確保鑄件壁厚尺寸準確。限位凸臺5見圖5中第五砂芯5a中兩個長方梯形結(jié)構(gòu)及圖8和圖9。冒口大小直接影響鑄件工藝出品率，原方案鑄件工藝出品率為49%，冒口調(diào)整前、后總重量分別是87公斤和42. 8公斤，鑄件工藝出品率提高至63%。冒口去除切割量隨之減少。澆口優(yōu)化后取消了 2#砂芯，鑄型減少一種砂芯。使制芯和下芯工作量都相應減少。通過澆口及冒口的改進使制造及清理過程相應簡化，鑄件的綜合成本降低。最后應說明的是以上各實施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對其限制；盡管參照前述各實施例對本發(fā)明進行了詳細的說明，本領域的普通技術(shù)人員應當理解其依然可以對前述各實施例所記載的技術(shù)方案進行修改，或者對其中部分或者全部技術(shù)特征進行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明各實施例技術(shù)方案的范圍。
權(quán)利要求
1.一種鐵路貨車轉(zhuǎn)向架軸箱鑄型，該鑄型包括上砂箱、下砂箱以及設置在所述上砂箱與下砂箱內(nèi)的多個砂芯，所述上砂箱及下砂箱內(nèi)具有直澆口以及與該直澆口連通的橫澆口及內(nèi)澆口，所述上砂箱上具有至少一個冒口，其特征在于，所述內(nèi)澆口分別連通所述上砂箱內(nèi)部用于澆注鑄件下部一加強筋的型腔和下砂箱內(nèi)部用于補縮鑄件下部另一加強筋的型腔。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的鐵路貨車轉(zhuǎn)向架軸箱鑄型，其特征在于，所述冒口為三個以上的暗冒口且至少分布在上砂箱內(nèi)用于補縮鑄件環(huán)狀筒壁的型腔內(nèi)。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的鐵路貨車轉(zhuǎn)向架軸箱鑄型，其特征在于，與上砂箱內(nèi)部連通的內(nèi)澆口為兩個且間隔設置，與下砂箱內(nèi)部連通的內(nèi)澆口為兩個且間隔設置。
4.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的鐵路貨車轉(zhuǎn)向架軸箱鑄型，其特征在于，所述冒口為長圓形。
5.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的鐵路貨車轉(zhuǎn)向架軸箱鑄型，其特征在于，用于設置直澆口和內(nèi)澆口的砂芯上設置有至少兩個限位臺階，所述下砂箱內(nèi)壁上具有與該限位臺階配合的兩個對應限位槽。
全文摘要
本發(fā)明提供一種鐵路貨車轉(zhuǎn)向架軸箱鑄型，該鑄型包括上砂箱、下砂箱以及設置在所述上砂箱與下砂箱內(nèi)的多個砂芯，所述上砂箱及下砂箱內(nèi)具有直澆口以及與該直澆口連通的橫澆口及內(nèi)澆口，所述上砂箱上具有至少一個冒口，所述內(nèi)澆口分別連通所述上砂箱內(nèi)部用于澆注鑄件下部一加強筋的型腔和下砂箱內(nèi)部用于澆注鑄件下部另一加強筋的型腔。本發(fā)明通過分析鑄件的工作受力情況，找到鑄件受力較小部位；內(nèi)澆口設在鑄件下部兩條加強筋部位，該處壁厚18mm,將內(nèi)澆口移到此處可防止鑄件反補澆口，達到消除鑄件縮孔、縮松缺陷，從而提高軸箱鑄件在運行過程中的安全性。
文檔編號B22C9/22GK102974772SQ201210525249
公開日2013年3月20日 申請日期2012年12月7日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月7日
發(fā)明者曹貴實, 張淑榮, 李艷秋, 鞠花, 郝施奇, 徐桂蘭 申請人:齊齊哈爾軌道交通裝備有限責任公司