本發(fā)明涉及軸承鑄造技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種上軸承類鑄件的鑄造方法。
背景技術(shù)：
上軸承是連桿式冰箱壓縮機(jī)的關(guān)鍵零件，是壓縮機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)過程中的直接支撐軸，保證了壓縮機(jī)的運(yùn)行平穩(wěn)。
上軸承類鑄件一般是單重在0.5kg以下，模數(shù)在0.4以下的薄壁灰鐵小件，由于重量輕，壁厚薄，鑄造生產(chǎn)困難較大。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明主要解決的技術(shù)問題是提供一種上軸承類鑄件的鑄造方法，能夠解決現(xiàn)有上軸承鑄件因重量輕、厚度薄存在的鑄造難度大的問題。
為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的一個(gè)技術(shù)方案是：提供一種上軸承類鑄件的鑄造方法，采用垂直澆注殼模疊型系統(tǒng)，包括如下步驟：
（1）根據(jù)上軸承鑄件的規(guī)格，選取相應(yīng)的模具；
（2）制備砂芯：在剛性鑄鐵砂箱內(nèi)，以覆膜砂為砂芯原料，利用射芯機(jī)和步驟（1）中選取的模具制砂芯，其中，所述砂芯包括底蓋芯、中間芯和澆口芯，再將所述底蓋芯、中間芯和澆口芯組裝；
（3）熔煉：稱取上軸承鑄件原料置于中頻電爐內(nèi)熔煉成鐵水，并在1500～1550℃下出爐；
（4）孕育及澆注：將步驟（3）中熔煉后的鐵水隨流孕育，并根據(jù)實(shí)際需要控制隨流孕育量，然后將其澆注到步驟（2）中組裝好的砂型中；
（5）開箱獲得上軸承半成品，并進(jìn)行性能測(cè)定；
（6）表面處理：將所得的半成品表面進(jìn)行拋丸處理，然后進(jìn)行打磨清理；
（7）鑄件檢驗(yàn)合格后包裝入庫(kù)。
在本發(fā)明一個(gè)較佳實(shí)施例中，所述垂直澆注殼模疊型系統(tǒng)按鐵水流動(dòng)方向依次包括澆口杯、總橫澆道，分配橫澆道，直澆道，薄片內(nèi)澆口和排氣道。
在本發(fā)明一個(gè)較佳實(shí)施例中，所述直澆道為所述垂直澆注殼模疊型系統(tǒng)的阻流斷面，所述阻流斷面的面積計(jì)算公式為：
其中，A內(nèi)為阻流內(nèi)澆道面積，cm2；GL為流經(jīng)內(nèi)澆道的金屬液重量，kg；t為澆注時(shí)間，s；hp內(nèi)為有效靜壓頭，cm。
在本發(fā)明一個(gè)較佳實(shí)施例中，所述步驟（2）中，所述制芯的工藝參數(shù)為：合模壓力0.5～0.7MPa，射砂壓力0.25～0.45MPa，射砂時(shí)間2～4s，芯盒溫度240～280℃，固化時(shí)間60～110s。
在本發(fā)明一個(gè)較佳實(shí)施例中，所述步驟（2）中，所述砂芯拼裝方法為：25片砂芯為一組，自下向上依次拼裝底芯、10片中間芯、3片澆口芯、10片中間芯和底芯，所述拼裝的砂芯上下兩面分別用夾板夾住，并用2根螺桿固定。
在本發(fā)明一個(gè)較佳實(shí)施例中，所述步驟（4）中，所述隨流孕育量為15～22g/10s；所述澆注的工藝參數(shù)為：澆注時(shí)間14～18s/箱，澆注溫度1350～1400℃。
在本發(fā)明一個(gè)較佳實(shí)施例中，所述步驟（5）中，所述開箱的工藝參數(shù)為：開箱時(shí)間15～25min，開箱溫度500℃以下。
在本發(fā)明一個(gè)較佳實(shí)施例中，所述步驟（6）中，所述半成品的性能參數(shù)為：抗拉強(qiáng)度≥200MPa，硬度150～230，珠光體≥15%，一次滲碳體≤1%。
在本發(fā)明一個(gè)較佳實(shí)施例中，所述步驟（7）中，所述拋丸的工藝參數(shù)為：彈丸材質(zhì)為鋼丸，直徑為0.8～1.4mm；拋丸時(shí)間為20～25min/次。
本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明一種上軸承類鑄件的鑄造方法，操作簡(jiǎn)便，容易實(shí)現(xiàn)，其采用垂直澆注殼模疊型系統(tǒng)，通過制芯、熔煉澆注等工藝參數(shù)的控制，有效降低了鑄件的缺陷，提高成品率，解決了上軸承類鑄件鑄造難度大的問題。
附圖說明
圖1是本發(fā)明垂直澆注殼模疊型系統(tǒng)的立體結(jié)構(gòu)示意圖；
附圖中各部件的標(biāo)記如下：1.總橫澆道，2.分橫澆道，3.直澆道，4.固定板。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的較佳實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)闡述，以使本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和特征能更易于被本領(lǐng)域技術(shù)人員理解，從而對(duì)本發(fā)明的保護(hù)范圍做出更為清楚明確的界定。
請(qǐng)參閱圖1，本發(fā)明實(shí)施例包括：
實(shí)施例1
上軸承是連桿式冰箱壓縮機(jī)的關(guān)鍵零件，是壓縮機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)過程中的直接支撐軸，保證了壓縮機(jī)的運(yùn)行平穩(wěn)。
上軸承類鑄件在制備時(shí)，先根據(jù)上軸承的規(guī)格，選取相應(yīng)的模具，即上軸承類模具，然后采用垂直澆注殼模疊型系統(tǒng)進(jìn)行澆注成型。
垂直澆注系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)是方便利用澆注系統(tǒng)補(bǔ)縮，鐵水利用率高，鐵水壓力頭可控，一旦個(gè)別殼型破裂不影響其它型腔的鑄件。
垂直澆注殼模疊型系統(tǒng)由于在漏鐵水時(shí)能充分保證成品率，保證重要加工面無鑄造缺陷，屬于“容缺陷設(shè)計(jì)”，在實(shí)際生產(chǎn)中具有重要的價(jià)值。
該垂直澆注殼模疊型系統(tǒng)按照鐵水流動(dòng)方向，依次包括澆口杯（未顯示）、總橫澆道1，分橫澆道2，直澆道3和薄片內(nèi)澆口（未顯示）。其中，各部分占系統(tǒng)的比例及其作用為：
澆口杯，占比例為1.3～1.8，其作用為導(dǎo)引鐵水，方便澆注；
總橫澆道，占比例為1.2，其作用為澆注初期快速大流量分配鐵水到各型；
分橫澆道，占比例為1.1，其作用為從總橫澆道底部導(dǎo)鐵水，初步擋渣；
直澆道，占比例為1，其作用為控制鐵水流速和流量，快速充滿澆注系統(tǒng)；
薄片內(nèi)澆口，占比例為2～3，其作用為擋渣，充型平衡，防止噴射；其中薄片內(nèi)澆口的尺寸為2mm，擋渣效果好，也可采用壓邊為3mm的壓邊內(nèi)澆口。
對(duì)于上軸承類灰鐵小件，一般取直流澆道作為阻流斷面，即為封閉-開放式澆注系統(tǒng)。其阻流斷面的設(shè)計(jì)根據(jù)流體力學(xué)公式計(jì)算為：
其中，A內(nèi)為阻流內(nèi)澆道面積，cm2；GL為流經(jīng)內(nèi)澆道的金屬液重量，kg；t為澆注時(shí)間，s；hp內(nèi)為有效靜壓頭，cm。
計(jì)算時(shí)，為了保證“薄壁件應(yīng)快速?zèng)_型”的原則，根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)實(shí)踐，生產(chǎn)中采用兩倍的阻流斷面效果優(yōu)異。由于Hp的不同，根據(jù)高低，不同排的鑄件內(nèi)澆口面積不同。另外，在澆注系統(tǒng)上開設(shè)中間排氣道是相當(dāng)重要的，尤其是型腔模數(shù)較多時(shí)。為了保證不進(jìn)鐵水，中間排氣道應(yīng)適當(dāng)離開鐵水源6mm以上。
具體步驟如下：
制備砂芯：在剛性鑄鐵砂箱內(nèi)，以覆膜砂為砂芯原料，利用射芯機(jī)和選好的模具制砂芯，并進(jìn)行砂芯拼裝；所述制芯的工藝參數(shù)為：合模壓力0.5～0.7MPa，射砂壓力0.25～0.45MPa，優(yōu)選為0.35MPa，射砂時(shí)間2～4s，優(yōu)選為3s，芯盒溫度240～280℃，固化時(shí)間60～110s；制芯時(shí)應(yīng)合模到位，注意汾河面披縫小于0.3mm，可夾一張紙檢驗(yàn)；頂芯痕跡為-0.5～0mm。
上述放大得到的砂芯應(yīng)形狀完整，無破損及填充不良，然后修整分型面處至0.2mm以下。砂芯包括底蓋芯、中間芯和澆口芯；其中，中間芯的上端全部開通；其寬度和模具的總橫澆道相同。
制備時(shí)，總橫澆道應(yīng)朝下，防止擋住射砂通道，減少射砂口；同時(shí)總橫澆道之間留1～2mm間隙；盡量保證射砂時(shí)道路通暢。
砂芯的拼裝方法為：25片砂芯為一組，自下向上依次拼裝底芯、10片中間芯、3片澆口芯、10片中間芯和底芯，所述拼裝的砂芯上下兩面分別用夾板夾住，并用2根螺桿固定。
熔煉：稱取置于中頻電爐內(nèi)熔煉成鐵水，并在1500～1550℃下出爐；其中，上軸承的原料包括如下重量份組分：C 4.4～4.6%，Si 0.06～0.3%，Mn 0.4～0.9%、P≤0.1%，S≤0.15%，其余為鐵。
孕育并澆注：將上述熔煉后的鐵水隨流孕育，并根據(jù)實(shí)際需要控制隨流孕育量在15～22g/10s，且孕育要連續(xù)平穩(wěn)，然后將其以澆注時(shí)間14～18s/箱，澆注溫度1350～1400℃的條件澆注到組裝好的砂型內(nèi)，使其冷卻固化。
開箱：待鐵水在箱內(nèi)冷至500℃以下后開箱，控制開箱時(shí)間在15～25min以內(nèi)，開箱獲得的半成品風(fēng)冷后進(jìn)行性能測(cè)定，測(cè)試結(jié)果為：抗拉強(qiáng)度（σb）≥200MPa，硬度（HB）150～230，珠光體≥15%，一次滲碳體≤1%。
表面處理：將所得的半成品表面用直徑為0.8～1.4mm的鋼丸拋丸處理20～25min，使鑄件表面無粘砂和氧化皮，然后進(jìn)行打磨清理；打磨時(shí)先用砂輪機(jī)打磨，再用手持砂輪機(jī)精確打磨，打磨時(shí)應(yīng)勻速。
表面處理后的鑄件滿足如下條件即為合理，可包裝入庫(kù)：不存在冷隔、縮孔、縮松、裂紋、夾渣和澆不足等影響鑄件性能的缺陷；分型面飛邊和其他鑄件表面凸起部位均已去除；非加工區(qū)表面凹孔的直徑小于1.5mm，深度小于等于1mm；鑄件檢驗(yàn)合格后包裝入庫(kù)。
以上所述僅為本發(fā)明的實(shí)施例，并非因此限制本發(fā)明的專利范圍，凡是利用本發(fā)明說明書及附圖內(nèi)容所作的等效結(jié)構(gòu)或等效流程變換，或直接或間接運(yùn)用在其他相關(guān)的技術(shù)領(lǐng)域，均同理包括在本發(fā)明的專利保護(hù)范圍內(nèi)。