叉车轮毂重力铸造工艺的研究
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面 粗糙 度 。型 砂主 要 配 比 见表 １ 。
表 １ 砂型 的成 分配 比 （ 质量分数 ） （ ％）
ｌ
。 ●ｎ ８ 每 ＿龟 － — 【 一 ３ Ｉ ０ 龟 一
、 。 寸 ０ Ｖ、 十
－
ｆ
—
—
一
—
１
新砂 旧砂 煤粉
收 缩 ，需 预 先确 定 收 缩率 ，进 而设 计 模 样 大小 ，以 保 证铸 件 尺 寸精 度 。Ｑ ４ ０ ｌ材 质铸 件 的铸 造 收 Ｔ ５一 ０
５ ｍｍ，最大壁厚为２ ｍｍ，将其垂直放置造型 ，且 ２
薄 壁 的 平面 放 到 下 面 ，充 型 时利 用 静 压 力 的作 用 ， 使组 织 更加 致密 ，并 且可 以防 止 出现 浇 不 足和 冷 隔
出发 ，以便 于 安放 冒 口。
（ ）分 型面 的确定 ２
为了起模方便 ，将分 型
（ ）起模斜度 由于零件本 身形 状结构上 已 ３ 经存 在一定 的斜度 ，在制 造模样时 不改变这 些斜
度 ，对 造 型 之后 的起 模 会带 来 方便 ，故 不 需考 虑 起 模斜度。 （ ）最 小 铸 出孔 和 槽 ４ 零 件 上 外 伸 部 分 所 开
一
、
概述
结构形状。
叉车轮毂作为车辆行驶过程中的关键部件 ，通 常在行车过程 中因主要承受较大的冲击载荷 ，以及 长时间的磨损而易出现 疲劳破坏 ，从而 直接影响车 辆的行驶安全 。因此要求其具有 良好的强度 、抗冲
击韧 度 、耐 磨 性 和抗 热疲 劳 性 。叉 车轮 毂采 用 的 材 质 为ＱＴ ５ － １ ，重 量 为４ ｇ 图 １ 叉车 轮 毂 的 二 ４０ ０ ｋ。 为
的 大小 。
ｆ ％）
／ ａ ＭＰ
／ ａ ＭＰ
＞１ ０ ０ ０． ２～Ｏ．５ １ １ １ ８～３ Ｏ ３５～４． ７ ． ． ． Ｏ ０～９ Ｏ
（ ）铸造收缩率 １
合金在凝 固过程 中存在着
３ 浇 注位 置和分型面 的确 定 ．
（ ）浇 注 位 置的 确定 １ 该零 件 最 小壁 厚 为
缩率取０８ ．％～１ ％。 ． ０
（ ）机 械 加 工 余 量 ２ 为 保 证 铸 件 加 工 面 尺 寸
和 精 度 ，应 预先 增加 金 属 层 厚度 。 确定 上 顶 面 和下 底 面 的机 械加 工 余量 为 ４ ｍｍ，内 圆周面 的 最小 直 径
处 加 工余 量 为４ ｍｍ。
等缺陷。将厚大部 分放到上面，从顺序凝 固的原则
膨润土 有效煤粉 有效膨润土 水 ７５ ０ 适量 ．～１
４ ９ ０７ 一１１ ｌ５ ． ６ ．５ ． ３ ～１８ ４ ｌ ～６
图１ 叉车轮毂结构
二、叉车轮毂的铸造工艺设计
该零 件为 薄壁 圆筒 形件 ，外 形较 为规 则 ，在
试 验 测 定 的 所 配 型砂 性 能 见 表 ２ ，由此 制 成 的
叉车轮毂重力铸造工艺的研究
合肥 工业 大学材料 科学 与工程 学院 （ 安徽 ２ ０ ０ ） 钱 怡君 ３ ０ ９ 于 浩 程 兆虎
【 摘要】 分析 了ＱＴ ５— １ 叉车轮毂的工作 条 ４０ ０
件 和 零 件 结 构特 点 ，从 保 证 其 基 本性 能和 质 量要 求
四分之一高度方 向 ，沿 圆周均匀向外伸 出８ “ 个 爪 子” 。轮毂 中间为通 孔 ，有 一定的 阶梯和斜 度 ， 并在垂直对称方 向上均 匀分布４ 个槽 ，用于传动轴 与轮毂相 连接 ，将动 力传递 给轮毂 。轮毂 的壁厚
最小 为 ５ ｍ ，最 大 为 ２ ｍｍ，径 向最 大 截 面 尺 寸 为 ａ ｒ ２
方 面，设计其合理 的铸造工 艺，采用机 器造型，并
选 用合 适 的 型砂 配比 。 浇注 位 置和 分型 面的 选择 合 理 ，采 用双 向缓 流 式 浇注 系统 ，保 证 了铁 液 的 充型
平 稳 ，且 有 效 的挡 渣 ， 同时 采用合 理 的 冒 口高度 及
冒 口颈尺寸 能有效减 少缩孔及 缩松 ，得 到致 密组织。
１ ４ ｍ，高度为 ｌ Ｏ ９ｒ ａ Ｏ ｍｍ，属于 中小件 。由于可以 通过控制浇注温度及选择合适的浇注位置等方法来
改 变 金 属 液 的流 动 性 和 充 型效 果 ，故 从结 构 形 状 上 分 析 ，没 有妨 碍 铸 造 的 地 方 ，故 不 需要 改变 铸 件 的
维结构 ，其采用重力铸造的方法生产 ，通过设计其
合理 的铸 造 工 艺 及 浇 注 工艺 ，使 最 终 的铸 件 具 有 机 械 加 工性 好 ，强 度 高 ，塑 韧 性 好 ， 及 耐 冲 击 性 好 以
取Ｚ １８ Ｂ ４ Ａ型半 自动顶箱震压式造型机。 ２ 铸 型种 类的选择 ．
铸件为成批大量生产的中小件 ，且造型选用的 是机械化、 自动化的流水生产线 ，故选用生产成本 低、效率高且易于实现机械 自动化的湿型铸造 。
１ 造型方法 的选择 ．
铸 件 为 成 批 大 量 生 产 ， 由 于 重 量 及 尺 寸 均 不 大 ，故 金 属 的静 压 力 小 ，因此 可 采 用机 器造 型 流 水
线生产 。并且 ，采用震压式 的机器造型方法 ，使砂 箱在震击后加压紧实铸型 ，克服震击后铸型上部疏 松的缺点 ，且机器结构简单 ，生产效率较高 ，故选
Fra Baidu bibliotek
等特点 。
一
饶
Ｌ
— — 一 一
一
配 制 造 型 用 砂 时 ，为 了 保 证 铸 件 的 表 面 粗 糙
度 ，要求选用的砂粒较细 ，可采用中粒偏细的砂 ， 在此 采用 １ Ｑ，粘结 剂采 用膨润 土 ，并且 添加煤 ５ 粉 ，以防止铸件表面产生粘砂缺陷 ，影响铸件的表
砂型可 以有足够的强度，不致产生塌箱 、涨箱和冲 砂等缺 陷。
垂 … 磊
２ ５
表２ 砂型性能指标
紧实率 透气性 湿压强度 抗拉强度 湿度 破碎指数
（ ％１
３ ４ ２～ ０
艺过程有关 ，其选择与优化对后续工艺过程的设计 有着重要的意义 ，同时也决定着机械加工等工序量
表 １ 砂型 的成 分配 比 （ 质量分数 ） （ ％）
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（ ）起模斜度 由于零件本 身形 状结构上 已 ３ 经存 在一定 的斜度 ，在制 造模样时 不改变这 些斜
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概述
结构形状。
叉车轮毂作为车辆行驶过程中的关键部件 ，通 常在行车过程 中因主要承受较大的冲击载荷 ，以及 长时间的磨损而易出现 疲劳破坏 ，从而 直接影响车 辆的行驶安全 。因此要求其具有 良好的强度 、抗冲
击韧 度 、耐 磨 性 和抗 热疲 劳 性 。叉 车轮 毂采 用 的 材 质 为ＱＴ ５ － １ ，重 量 为４ ｇ 图 １ 叉车 轮 毂 的 二 ４０ ０ ｋ。 为
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（ ）铸造收缩率 １
合金在凝 固过程 中存在着
３ 浇 注位 置和分型面 的确 定 ．
（ ）浇 注 位 置的 确定 １ 该零 件 最 小壁 厚 为
缩率取０８ ．％～１ ％。 ． ０
（ ）机 械 加 工 余 量 ２ 为 保 证 铸 件 加 工 面 尺 寸
和 精 度 ，应 预先 增加 金 属 层 厚度 。 确定 上 顶 面 和下 底 面 的机 械加 工 余量 为 ４ ｍｍ，内 圆周面 的 最小 直 径
处 加 工余 量 为４ ｍｍ。
等缺陷。将厚大部 分放到上面，从顺序凝 固的原则
膨润土 有效煤粉 有效膨润土 水 ７５ ０ 适量 ．～１
４ ９ ０７ 一１１ ｌ５ ． ６ ．５ ． ３ ～１８ ４ ｌ ～６
图１ 叉车轮毂结构
二、叉车轮毂的铸造工艺设计
该零 件为 薄壁 圆筒 形件 ，外 形较 为规 则 ，在
试 验 测 定 的 所 配 型砂 性 能 见 表 ２ ，由此 制 成 的
叉车轮毂重力铸造工艺的研究
合肥 工业 大学材料 科学 与工程 学院 （ 安徽 ２ ０ ０ ） 钱 怡君 ３ ０ ９ 于 浩 程 兆虎
【 摘要】 分析 了ＱＴ ５— １ 叉车轮毂的工作 条 ４０ ０
件 和 零 件 结 构特 点 ，从 保 证 其 基 本性 能和 质 量要 求
四分之一高度方 向 ，沿 圆周均匀向外伸 出８ “ 个 爪 子” 。轮毂 中间为通 孔 ，有 一定的 阶梯和斜 度 ， 并在垂直对称方 向上均 匀分布４ 个槽 ，用于传动轴 与轮毂相 连接 ，将动 力传递 给轮毂 。轮毂 的壁厚
最小 为 ５ ｍ ，最 大 为 ２ ｍｍ，径 向最 大 截 面 尺 寸 为 ａ ｒ ２
方 面，设计其合理 的铸造工 艺，采用机 器造型，并
选 用合 适 的 型砂 配比 。 浇注 位 置和 分型 面的 选择 合 理 ，采 用双 向缓 流 式 浇注 系统 ，保 证 了铁 液 的 充型
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冒 口颈尺寸 能有效减 少缩孔及 缩松 ，得 到致 密组织。
１ ４ ｍ，高度为 ｌ Ｏ ９ｒ ａ Ｏ ｍｍ，属于 中小件 。由于可以 通过控制浇注温度及选择合适的浇注位置等方法来
改 变 金 属 液 的流 动 性 和 充 型效 果 ，故 从结 构 形 状 上 分 析 ，没 有妨 碍 铸 造 的 地 方 ，故 不 需要 改变 铸 件 的
维结构 ，其采用重力铸造的方法生产 ，通过设计其
合理 的铸 造 工 艺 及 浇 注 工艺 ，使 最 终 的铸 件 具 有 机 械 加 工性 好 ，强 度 高 ，塑 韧 性 好 ， 及 耐 冲 击 性 好 以
取Ｚ １８ Ｂ ４ Ａ型半 自动顶箱震压式造型机。 ２ 铸 型种 类的选择 ．
铸件为成批大量生产的中小件 ，且造型选用的 是机械化、 自动化的流水生产线 ，故选用生产成本 低、效率高且易于实现机械 自动化的湿型铸造 。
１ 造型方法 的选择 ．
铸 件 为 成 批 大 量 生 产 ， 由 于 重 量 及 尺 寸 均 不 大 ，故 金 属 的静 压 力 小 ，因此 可 采 用机 器造 型 流 水
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Fra Baidu bibliotek
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配 制 造 型 用 砂 时 ，为 了 保 证 铸 件 的 表 面 粗 糙
度 ，要求选用的砂粒较细 ，可采用中粒偏细的砂 ， 在此 采用 １ Ｑ，粘结 剂采 用膨润 土 ，并且 添加煤 ５ 粉 ，以防止铸件表面产生粘砂缺陷 ，影响铸件的表
砂型可 以有足够的强度，不致产生塌箱 、涨箱和冲 砂等缺 陷。
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表２ 砂型性能指标
紧实率 透气性 湿压强度 抗拉强度 湿度 破碎指数
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艺过程有关 ，其选择与优化对后续工艺过程的设计 有着重要的意义 ，同时也决定着机械加工等工序量