一种潮模砂型铸造模具及铸造生产工艺的制作方法

1.本发明涉及刹车片制备设备技术领域，尤其是涉及一种潮模砂型铸造模具及铸造生产工艺。


背景技术：

2.在汽车的刹车系统中，刹车片是关键的安全零件，刹车系统效果的好坏很大程度上是刹车片起决定性的作用，所以好的刹车片是人和汽车的保护神，质量优良的刹车片需要依靠先进的生产制造技术来保证，因此刹车片的生产制造工艺技术至关重要。
3.本技术人发现现有技术至少存在以下技术问题：
4.目前精密铸造技术领域中还没有一种好的生产工艺技术来实现刹车片铸造大规模批量生产，只能小批量生产，生产效率低；而且现有的刹车片铸造生产中由于刹车片的结构特殊性，其上具有很多凸钉，导致铸造加工工艺难度大、工艺复杂、成品合格率低、生产成本高。


技术实现要素：

5.本发明的目的在于提供一种潮模砂型铸造模具及铸造生产工艺，以解决现有技术中存在的刹车片铸造生产只能小批量生产，且成品率低、成本高的技术问题。
6.为实现上述目的，本发明提供了以下技术方案：
7.本发明提供的一种潮模砂型铸造模具，包括具有模压腔的型板、浇注系统和模仁，所述模仁设置在所述型板的模压腔中，所述浇注系统与所述模仁连通。
8.作为本发明的进一步改进，所述模仁数量为多个，以可拆卸方式镶嵌在所述型板的模压腔中。
9.作为本发明的进一步改进，所述模仁数量为偶数个，分成两排设置。
10.作为本发明的进一步改进，还包括可拆卸设置在所述模仁中的logo模。
11.作为本发明的进一步改进，所述浇注系统包括浇口杯、流道、内浇口和冒口，所述浇口杯设置在所述型板边部，所述内浇口和所述冒口分别设置在所述模仁不同位置，所述流道一端与所述浇口杯连通，另一端与所述内浇口和所述冒口连通。
12.作为本发明的进一步改进，所述浇口杯为上下大，中间窄结构，包括上台、下台和连柱，所述上台规格大于所述下台规格，所述连柱规格小于所述下台规格。
13.作为本发明的进一步改进，所述流道包括横流道、竖流道和斜流道，所述竖流道位于两排所述模仁中间且连接所有的所述内浇口；所述横流道一端连接所述浇口杯，另一端连接所述竖流道；所述斜流道一端与所述竖流道连通，另一端与所述冒口连接。
14.作为本发明的进一步改进，所述横流道和所述竖流道的截面形状均为等腰梯形。
15.作为本发明的进一步改进，所述竖流道对应于所述内浇口上方位置均设置有缩颈部，且所有的所述缩颈部规格依次减小。
16.作为本发明的进一步改进，所述冒口整体呈锥形结构，包括冒口主体、设置在所述
冒口主体底部的冒口颈以及设置在所述冒口主体顶部的凸台。
17.作为本发明的进一步改进，所述型板包括正压板、反压板，还包括设置在所述正压板和所述反压板上的导向柱。
18.本发明提供的一种铸造生产工艺，包括如下步骤：熔炼原材料、铁水自动转运、混砂模型、自动浇注和分离，其中混砂模型步骤中的型砂使用所述潮模砂型铸造模具完成。
19.作为本发明的进一步改进，熔炼原材料步骤中，原材料选用废钢和回炉料，原材料通过自动加料机送入电炉，加热成铁水，静置后出水进入转运包。
20.作为本发明的进一步改进，熔炼原材料步骤中，原材料首先加热至1360℃后，进行取铁水检测，根据检测结果调整铁水成分，加入除渣剂进行除渣处理，然后继续加热至1520℃后静置。
21.作为本发明的进一步改进，铁水自动转运步骤中，转运包中的铁水经自动转运线转运至球化站喂丝，进行球化处理，球化处理完成后倒入浇注包并在倒入过程中假如孕育剂进行二次孕育。
22.作为本发明的进一步改进，混砂模型步骤中，采用disa砂处理系统，为造型充分准备型砂，每碾2.5t混砂量，造型前准备好产品对应铸造模具，然后设定好造型机造型参数，再将铸造模具放入造型机，进行造型。
23.作为本发明的进一步改进，自动浇筑步骤中，在浇注前进行除渣处理，测量浇注首温在1420℃进行浇注，浇注末温控制在1370℃，在浇注同时采用2g/s的随流孕育。
24.作为本发明的进一步改进，分离步骤中，在浇注工序结束后，铸件与型砂冷却之后进入滚筒，利用滚筒使型砂与铸件分离。
25.本发明与现有技术相比具有如下有益效果：
26.本发明提供的潮模砂型铸造模具，是一种利用加工潮模砂型的模具，通过模具加工的砂型可进行刹车片的铸造生产，解决了现有技术中精密铸造技术没有好的生产工艺来实现刹车片大规模批量生产的问题，通过本发明的超模砂型铸造模具可以进行刹车片的批量生产，实现了刹车片产品结构和质量要求，解决了刹车片特殊结构无法成型和产品缩松的问题；通过本发明的潮模砂型铸造模具，实现了生产过程的自动化、智能化，助力铸造行业生产自动化水平相对落后的改进，为刹车片铸造工艺带来革新升级。
附图说明
27.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
28.图1是本发明潮模砂型铸造模具的结构示意图；
29.图2是本发明潮模砂型铸造模具中浇注系统从模具中拆下时的结构示意图；
30.图3是本发明潮模砂型铸造模具中浇口杯的结构示意图；
31.图4是图3中aa向剖视图；
32.图5是本发明潮模砂型铸造模具中横流道的结构示意图；
33.图6是图5中bb向剖视图；
34.图7是图5中cc向剖视图；
35.图8是本发明潮模砂型铸造模具中竖流道的结构示意图；
36.图9是图8中dd向剖视图；
37.图10是图8中ee向剖视图；
38.图11是本发明潮模砂型铸造模具中内浇口的结构示意图；
39.图12是图11中ff向剖视图；
40.图13是图11中gg向剖视图；
41.图14是本发明潮模砂型铸造模具中位于反压板上斜流道的结构示意图；
42.图15是图14中hh向剖视图；
43.图16是本发明潮模砂型铸造模具中位于正压板上斜流道的结构示意图；
44.图17是图16中ii向剖视图；
45.图18是本发明潮模砂型铸造模具中位于反压板上冒口的结构示意图；
46.图19是图18中jj向剖视图；
47.图20是本发明潮模砂型铸造模具中位于正压板上冒口的结构示意图；
48.图21是图20中kk向剖视图；
49.图22是本发明潮模砂型铸造模具的立体结构示意图；
50.图23是本发明潮模砂型铸造模具中反压板和模仁拆开后的结构示意图。
51.图中1、型板；11、正压板；12、反压板；2、浇注系统；21、浇口杯；211、上台；212、下台；213、连柱；22、流道；221、横流道；222、竖流道；223、斜流道；23、内浇口；24、冒口；241、冒口主体；242、冒口颈；243、凸台；3、模仁；4、导向柱。
具体实施方式
52.为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明的技术方案进行详细的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本发明所保护的范围。
53.如图1所示，本发明提供了一种潮模砂型铸造模具，包括具有模压腔的型板1、浇注系统2和模仁3，模仁3设置在型板1的模压腔中，浇注系统2与模仁3连通。
54.通过潮模砂型铸造模具可以制造刹车片铸造用的型砂，利用型砂进行刹车片的铸造过程，由此，解决了现有技术中精密铸造技术没有好的生产工艺来实现刹车片大规模批量生产的问题，通过本发明的超模砂型铸造模具可以进行刹车片的批量生产，实现了刹车片产品结构和质量要求，解决了刹车片特殊结构无法成型和产品缩松的问题；通过本发明的潮模砂型铸造模具，实现了生产过程的自动化、智能化，助力铸造行业生产自动化水平相对落后的改进，为刹车片铸造工艺带来革新升级。
55.进一步的，模仁3数量为多个，以可拆卸方式镶嵌在型板1的模压腔中。
56.使用时，利用模仁3可加工出铸造用的型砂。其中浇注系统也是在型砂中形成的浇注通道，通过该浇注通道可以将融化的铁水经浇注通道注入到模仁3中，从而在模仁3中铸造出与模仁3形状相适配的产品，例如刹车片。
57.如图23所示，作为本发明的一种可选实施方式，模仁3数量为偶数个，分成两排设
置。
58.更进一步，如图22所示，在该实施例中，模仁3数量为六个，分成两排，每排的3个模仁3依次从上到下设置。每个模仁3可生产一个用于铸造刹车片的型砂。
59.更进一步的，为了提高产品的适用范围，还包括可拆卸设置在模仁3中的logo模。此处logo模可以采用卡接、磁接或插接方式与模仁3连接，具体的，在本发明的实施例中，采用磁接方式连接，其中模仁3采用能被磁铁吸附的金属材料制成，在logo模底部嵌设磁铁片或磁铁块，通过磁铁片或磁铁块吸附在模仁3底部从而实现二者连接，当需要更换logo时可将logo模取下后更换即可。
60.更进一步的，设置在模仁3内的logo模的数量可以为一个，也可以为两个或更多个。
61.如图2所示，作为本发明的一种可选实施方式，浇注系统2包括浇口杯21、流道22、内浇口23和冒口24，浇口杯21设置在型板1边部，内浇口23和冒口24分别设置在模仁3不同位置，流道22一端与浇口杯21连通，另一端与内浇口23和冒口24连通。
62.进一步的，内浇口23位于模仁3一侧边部，冒口24位于模仁3顶部，二者之间具有90度夹角。
63.浇注系统2和模仁3共同组成完整的型砂，铁水经浇口杯21进入，然后经流道22流到内浇口23位置，通过内浇口23从模仁3的一侧流入，还有部分铁水经流道22继续进入到冒口24位置从模仁3顶部流入，最终完成刹车片的铸造过程。
64.如图3和图4所示，进一步的，为了防止铁水回流，浇口杯21为上下大，中间窄结构，包括上台211、下台212和连柱213，上台211规格大于下台212规格，连柱213规格小于下台212规格。具体的，浇口杯21规格为67x90x103mm的方形，之所以上下大，中间窄，是因为铁水更流畅的进入，而且不会往回喷溅。
65.如图5
‑
图13所示，进一步的，流道22包括横流道221、竖流道222和斜流道223，竖流道222位于两排模仁3中间且连接所有的内浇口23；横流道221一端连接浇口杯21，另一端连接竖流道222；斜流道223一端与竖流道222连通，另一端与冒口24连接。
66.作为本发明的一种可选实施方式，横流道221和竖流道222的截面形状均为等腰梯形。
67.进一步的，竖流道222对应于内浇口23上方位置均设置有缩颈部，且所有的缩颈部规格依次减小。在此需要说明的是，对应于内浇口23上方位置是指竖流道222顶部起始位置，以及位于下方内浇口23上方位置的内浇口23底部位置。
68.具体的，如图1和图23所示，所示，每排的模仁3数量为三个，竖流道222位于两排模仁3之间位置，由此，内浇口23设置在两排模仁3之间，且两排模仁3的内浇口23正对设置，共同一条竖流道222，缩颈部数量为三个，依次规格减小，最顶部的缩颈部规格为15x30x30mm，中间的缩颈部规格为12.5x25x25mm；最下面的缩颈部规格为10x20x20mm，均为等腰梯形截面结构，其中内浇口23截面为矩形，规格为4x40mm。
69.如图18
‑
图21所示，冒口24整体呈锥形结构，包括冒口主体241、设置在冒口主体241底部的冒口颈242以及设置在冒口主体241顶部的凸台243。
70.其中，冒口主体241为圆柱体形，冒口颈242为倒锥形，凸台243设置在冒口主体241顶部，且为局部向外延伸形成的凸台。
71.如图1、图22和图23所示，进一步的，型板1包括正压板11、反压板12，还包括设置在正压板11和反压板12上的导向柱4。
72.模仁3也包括设置在正压板11内的正模，和设置在反压板12内的反模，正模和反模对拼在一起后形成用于生产刹车片的型砂。
73.如图14
‑
图17所示，当然，浇注系统2也是一样，也包括位于正压板11部分和反压板12部分，而且两块板上的浇注系统2对接在一起时能够形成一条供铁水流通的路径。
74.当然，具体的在正压板11上浇注系统2是凸出还是凹陷，根据实际加工结构决定。
75.本发明还提供了一种刹车片铸造生产工艺，包括如下步骤：熔炼原材料、铁水自动转运、混砂模型、自动浇注和分离，其中混砂模型步骤中的型砂使用上述的潮模砂型铸造模具完成。
76.进一步的，熔炼原材料步骤中，原材料选用废钢和回炉料，原材料通过自动加料机送入电炉，加热成铁水，静置后出水进入转运包。
77.进一步的，熔炼原材料步骤中，原材料首先加热至1360℃后，进行取铁水检测，根据检测结果调整铁水成分，加入除渣剂进行除渣处理，然后继续加热至1520℃后静置。
78.进一步的，铁水自动转运步骤中，转运包中的铁水经自动转运线转运至球化站喂丝，进行球化处理，球化处理完成后倒入浇注包并在倒入过程中假如孕育剂进行二次孕育。
79.进一步的，混砂模型步骤中，采用disa砂处理系统，为造型充分准备型砂，每碾2.5t混砂量，造型前准备好产品对应铸造模具，然后设定好造型机造型参数，再将铸造模具放入造型机，进行造型。
80.进一步的，自动浇筑步骤中，在浇注前进行除渣处理，测量浇注首温在1420℃进行浇注，浇注末温控制在1370℃，在浇注同时采用2g/s的随流孕育。
81.进一步的，分离步骤中，在浇注工序结束后，铸件与型砂冷却之后进入滚筒，利用滚筒使型砂与铸件分离。
82.实施例1：
83.本发明提供了一种刹车片制备工艺中所需的潮模砂型铸造模具，主要包括型板1、浇注系统2、导向柱4、模仁3：其中的型板1，包括正压板11和反压板12；浇注系统2，包括浇口杯21、流道22、内浇口23和冒口24，更进一步地，浇口杯21设计为67x90x103mm的方形，之所以是上下大，中间窄，是因为是铁水更流畅的进入，而且不会往回喷溅；流道22中的竖流道222主体分为三段，每一段的底部设置内浇口23，顶部设置缩颈部，缩颈部横截面分别为15x30x30mm、12.5x25x25mm和10x20x20mm的等腰梯形结构，内浇口23横截面积4x40mm的矩形；
84.导向柱4，包括倒角部分和柱身部分，共设计12根，安装在模具型板1上，更进一步地，倒角部分设计为45
°
，高3mm，柱身部分设计直径30mm，高77mm，总共设计12根，利用螺栓装配固定在型板1上；
85.模仁3，包括4块模仁组合，每块模仁组合包括三个模仁3，四个模仁组合以镶块方式镶嵌在型板上，并最后用螺栓装配固定，更进一步地镶块主体采用425x248x17mm的矩形设计，模仁根部倒角r2，在模仁上装配有可更换的logo模；
86.冒口24，包括凸台243、冒口主体241和冒口颈242，整体呈锥型，更进一步地，冒口凸243设计高4mm，冒口主体241为锥圆台结构，冒口颈242为倒锥形，截面积56mm2。
87.本发明的一种刹车片铸造工艺，是一种使用潮模disa(该系统是工艺流程图中的造型环节中所使用的设备系统)砂垂直生产线批量生产制备工艺，解决了行业内刹车片铸件生产成本高、合格率低、自动化率低的问题。其铸造工艺流程主要包括：
88.熔炼原材料：选用废钢 回炉料，进入自动加料机中加入电炉，加热至1360℃，取铁水检测，进一步调整铁水成分，加入除渣剂进行除渣处理，1520℃静置五分钟后出水，进入转运包；
89.铁水自动转运：自动转运线将铁水转运至球化站喂丝，进行球化处理，完成后倒入浇注包于此同时加入孕育剂二次孕育；
90.混砂模型：采用disa砂处理系统，为造型充分准备型砂，每碾2.5t混砂量，保障造型生产，造型前需准备好产品对应模具，然后设定好造型机造型参数，再将模具放入造型机，进行造型；
91.自动浇注：浇注前进行除渣处理，测量浇注首温在1420℃进行浇注，浇注末温控制在1370℃，在浇注同时采用2g/s的随流孕育；
92.分离：铸件与型砂冷却之后进入滚筒，利用滚筒使型砂与铸件分离。
93.实施例2：
94.本发明提供了一种刹车片制备工艺中所需的潮模砂型铸造模具，主要包括型板1、浇注系统2、导向柱4、模仁3：其中的型板1，包括正压板11和反压板12；浇注系统2，包括浇口杯21、流道22、内浇口23和冒口24，更进一步地，浇口杯21设计为轻型防喷溅3号；流道22中的竖流道222主体分为三段，每一段的底部设置内浇口23，顶部设置缩颈部，缩颈部横截面分别为15x30x30mm、12.5x25x25mm和10x20x20mm的等腰梯形结构，内浇口23横截面积4x40mm的矩形；
95.导向柱4，包括倒角部分和柱身部分，共设计12根，安装在模具型板1上，更进一步地，倒角部分设计为45
°
，高3mm，柱身部分设计直径30mm，高80mm，总共设计12根，利用螺栓装配固定在型板1上；
96.模仁3，以镶块方式镶嵌在型板上，并最后用螺栓装配固定，更进一步地镶块主体采用425x248x20mm的矩形设计，模仁根部倒角r2，在模仁上装配有可更换的logo模；
97.冒口24，包括凸台243、冒口主体241和冒口颈242，整体呈锥型，更进一步地，冒口凸243设计高4mm，冒口主体241为锥圆台结构，冒口颈242为倒锥形，截面积56mm2。
98.本发明的一种刹车片铸造工艺，是一种使用潮模disa(该系统是工艺流程图中的造型环节中所使用的设备系统)砂垂直生产线批量生产制备工艺，解决了行业内刹车片铸件生产成本高、合格率低、自动化率低的问题。其铸造工艺流程主要包括：
99.熔炼原材料：选用废钢 回炉料，进入自动加料机中加入电炉，加热至1360℃，取铁水检测，进一步调整铁水成分，加入除渣剂进行除渣处理，1520℃静置五分钟后出水，进入转运包；
100.铁水自动转运：自动转运线将铁水转运至球化站喂丝，进行球化处理，完成后倒入浇注包于此同时加入孕育剂二次孕育；
101.混砂模型：采用disa砂处理系统，为造型充分准备型砂，每碾2.5t混砂量，保障造型生产，造型前需准备好产品对应模具，然后设定好造型机造型参数，再将模具放入造型机，进行造型；
102.自动浇注：浇注前进行除渣处理，测量浇注首温在1420℃进行浇注，浇注末温控制在1370℃，在浇注同时采用2g/s的随流孕育；
103.分离：铸件与型砂冷却之后进入滚筒，利用滚筒使型砂与铸件分离。
104.这里首先需要说明的是，“向内”是朝向容置空间中央的方向，“向外”是远离容置空间中央的方向。
105.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图1所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
106.此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
107.在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
108.在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
109.在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
110.以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。