本發(fā)明涉及活塞鑄件制造技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種活塞類鑄件的鑄造方法。
背景技術(shù)：
活塞是發(fā)動(dòng)機(jī)的“心臟”，承受交變的機(jī)械負(fù)荷和熱負(fù)荷，是發(fā)動(dòng)機(jī)中工作條件最惡劣的關(guān)鍵零部件之一，工作條件在高溫下?；钊姆N類一般分為：柴油機(jī)活塞、汽油機(jī)活塞、通用型活塞，其功用是承受氣體壓力，并通過活塞銷傳給連桿驅(qū)使曲軸旋轉(zhuǎn)，活塞頂部還是燃燒室的組成部分。
活塞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)問題是提供一種活塞類鑄件的鑄造方法，能夠解決現(xiàn)有活塞類鑄件因重量輕、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：提供一種活塞類鑄件的鑄造方法，采用水平澆注殼模疊型系統(tǒng)包括如下步驟：
（1）根據(jù)活塞鑄件的規(guī)格，選取相應(yīng)的模具；
（2）制芯：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，所述砂芯包括外模芯、1#內(nèi)芯和2#內(nèi)芯，將所述外模芯、1#內(nèi)芯和2#內(nèi)芯進(jìn)行拼芯組裝；
（3）熔煉：稱取活塞鑄件原料置于中頻電爐內(nèi)熔煉成鐵水，并在1500～1530℃以上的溫度下出爐；
（4）孕育并澆注：將步驟（3）中熔煉后的鐵水隨流孕育，并根據(jù)實(shí)際需要控制孕育量，然后將其澆注到步驟（2）中組裝好的砂型中，待冷至一定溫度后，開箱獲得半成品；
（5）表面粗處理：將步驟（4）中得到的半成品先后進(jìn)行粗拋丸和打磨處理；
（6）熱處理：將步驟（5）中表面粗處理后的半成品置于電阻爐內(nèi)進(jìn)行熱處理，使其形成一定的金相結(jié)構(gòu)；
（7）表面精處理：將步驟（6）中熱處理后的活塞鑄件進(jìn)行精拋丸處理，得到活塞鑄件成品。
在本發(fā)明一個(gè)較佳實(shí)施例中，所述水平澆注殼模疊型系統(tǒng)按鐵水流動(dòng)方向依次包括澆口杯、主直澆道、主橫澆道、分橫澆道和2mm薄片內(nèi)澆口。
在本發(fā)明一個(gè)較佳實(shí)施例中，所述分橫澆道為所述水平澆注殼模疊型系統(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（3）中，所述活塞鑄件原料的各元素重量百分?jǐn)?shù)組成為：C 3.0～3.8%、Si 2.0～3.0%、Mn 0.4～0.9%、P≤0.2%、S≤0.12%、Sn 0.05～0.4%，余量為鐵。
在本發(fā)明一個(gè)較佳實(shí)施例中，所述步驟（4）中，所述孕育量為1.2～1.5g/10s；所述開箱的條件為：溫度500℃以下，時(shí)間30～40min。
在本發(fā)明一個(gè)較佳實(shí)施例中，所述步驟（6）中，所述熱處理的工藝條件為：溫度900±20℃，時(shí)間90～120min；所述金相結(jié)構(gòu)為：P≥92%，石墨A≥90%，4級(jí)。
本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明一種活塞類鑄件的鑄造方法，操作簡(jiǎn)便，容易實(shí)現(xiàn)，其采用水平澆注殼模疊型系統(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，解決了活塞類鑄件鑄造難度大的問題，適用于各種活塞鑄件的鑄造。
附圖說明
圖1是本發(fā)明水平澆注殼模疊型系統(tǒng)的立體結(jié)構(gòu)示意圖；
附圖中各部件的標(biāo)記如下：1.主直澆道，2.主橫澆道，3.分橫澆道。
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
T-型活塞是滑塊式冰箱壓縮機(jī)的核心零件，直接決定了壓縮機(jī)的使用壽命。
在制備時(shí)，先根據(jù)活塞的規(guī)格，選取相應(yīng)的模具，即活塞類模具，然后采用水平澆注殼模疊型系統(tǒng)進(jìn)行澆注成型。水平澆注系統(tǒng)可以適合與比較復(fù)雜的芯砂。在澆注時(shí)必須保證不漏鐵水，因此必須充分考慮鑄型的裝配、砂型強(qiáng)度，如果鑄件相對(duì)較大，必要時(shí)要提高覆膜砂強(qiáng)度或增加砂芯厚度。
該水平澆注殼模疊型系統(tǒng)按照鐵水流動(dòng)方向，依次包括澆口杯（未顯示）、主直澆道1、主橫澆道2、分橫澆道3和2mm薄片內(nèi)澆口。
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；
主直澆道，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；
主橫澆道，占比例為1.1，其作用為從主直澆道底部導(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)；
2mm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。
該澆注系統(tǒng)取分橫澆道作為阻流斷面，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。
其中，hp內(nèi)取整個(gè)疊型的中間高度確定。
具體鑄造方法步驟如下：
（1）根據(jù)活塞鑄件的規(guī)格，選取相應(yīng)的模具；
（2）制芯：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，并進(jìn)行拼芯，其中，所述砂芯包括外模芯、1#內(nèi)芯和2#內(nèi)芯；
（3）熔煉：稱取活塞鑄件原料置于中頻電爐內(nèi)熔煉成鐵水，并在1500～1530℃以上的溫度下出爐；其中，活塞鑄件原料的各元素重量百分?jǐn)?shù)組成為：C 3.0～3.8%、Si 2.0～3.0%、Mn 0.4～0.9%、P≤0.2%、S≤0.12%、Sn 0.05～0.4%，余量為鐵；
（4）孕育并澆注：將步驟（3）中熔煉后的鐵水隨流孕育，并根據(jù)實(shí)際需要控制孕育量為1.2～1.5g/10s；然后將其澆注到組裝好的砂型內(nèi)，待冷至500℃以下后，30～40min內(nèi)開箱獲得半成品，并挑選缺陷≤5%的半成品；
（5）表面粗處理：將步驟（4）中挑選后的半成品先后進(jìn)行粗拋丸處理，確保表面無粘砂、無氧化皮；然后用砂輪機(jī)、專用工裝和金剛石磨頭進(jìn)行打磨處理，使無飛邊、無毛刺；
（6）熱處理：將步驟（5）中表面粗處理后的半成品置于45KW的電阻爐內(nèi)，在900±20℃下熱處理90～120min，經(jīng)顯微鏡觀察，處理后的鑄件的金相結(jié)構(gòu)為：P≥92%，石墨A≥90%，4級(jí)；
（7）表面精處理：將步驟（6）中熱處理后的活塞鑄件進(jìn)行精拋丸處理，使表面無粘砂，無氧化皮，得到活塞鑄件成品，外觀檢驗(yàn)合格后包裝入庫(kù)。
上述制備過程中，為了保證硬度均勻，應(yīng)適當(dāng)留砂型間隙，保證每型的冷卻條件基本相同，開箱時(shí)間應(yīng)試驗(yàn)確定并嚴(yán)格遵守，澆注溫度應(yīng)控制，化學(xué)成分也穩(wěn)定。
上述方法得到的活塞類鑄件，硬度HRB為93～107（HB為190～255），金相結(jié)構(gòu)為4級(jí)，P≥92%，石墨A≥90%。
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)。