本發(fā)明涉及一種皮帶輪，具體是一種針對皮帶輪零件采用直接鑄造造型的方法。

背景技術：

在現(xiàn)在的工業(yè)生產(chǎn)中，各種皮帶輪零件被廣泛的應用，但是由于皮帶輪零件的固有特性，都是采用朝模砂地面造型的方法，使得其皮帶輪部位尺寸精度差尺寸不一致，這樣就造成零部件廢品率高。目前皮帶輪零件制作，全部通過機械加工工藝方法得到，也就是說采用對零件毛坯進行切削加工的方法，將其加工為所需要的皮帶輪，這樣一般對于加工的精度要求高，且生產(chǎn)周期長、次品的產(chǎn)生率高，從而使槽形零件的生產(chǎn)效率低下，產(chǎn)品的質(zhì)量較差；至于對零件的模具直接鑄造，雖然有一些類似方法，但是僅限于試驗，并沒有一種真正意義的鑄出高精度模具工藝方法，如某些公司采用高精度陶瓷鑄造雖然也能鑄出皮帶輪，但是相對于本工藝方法成本太高，不便于機械化生產(chǎn)，同時陶瓷鑄造時由于陶瓷的易碎性也導致該模具無法保持連續(xù)化的高精度生產(chǎn)，綜上所述，現(xiàn)在急需設計一種全新的皮帶輪零件的加工方法，使其適應現(xiàn)代化生產(chǎn)的需要。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種能夠?qū)⑵л喼苯予T造成型的工藝方法，具體采用殼型覆砂工藝得到完整的槽形空腔，之后采用現(xiàn)有的鑄造工藝直接鑄出皮帶輪，采用這種方法后可以批量制得高精度的皮帶輪零件，達到無切削或極少量切削的生產(chǎn)工藝。

具體技術方案：一種皮帶輪，包括基本形狀，所述基本形狀為圓環(huán)形，在圓環(huán)外徑上設有開口環(huán)形柔性活塊，在圓環(huán)一側(cè)設置離合器支撐面，離合器支撐面與圓環(huán)為一體結(jié)構，厚度為圓環(huán)寬度的八分之一，在離合器支撐面的中部設置軸承孔，在離合器支撐面的外壁上設置6個扇形凹槽，在3個間隔的凹槽內(nèi)設置3對凸耳，在離合器支撐面的內(nèi)側(cè)圓環(huán)內(nèi)壁上設置壓盤限位槽,壓盤限位槽為凹凸相間的圓環(huán)狀，在凸起部分中間設置凹槽，兩邊設有安裝孔，對應凹槽的離合器支撐面上設置杠桿分離孔，在壓盤限位槽內(nèi)徑對應安裝孔的位置設置離合盤安裝臺，離合盤安裝臺整體為L型，與壓盤限位槽連接。

本發(fā)明所述皮帶輪，其工藝步驟如下：

1、設計一套與槽形零件的齒形完全一致模型作為母模；

2、制作與母模相關聯(lián)的殼模外型，殼模外形與母模配盒時其壁厚為6-9mm；優(yōu)選壁厚為8mm；

3、把母模固定在射砂機上，并且合上鐵模外型，一起加熱至260～300℃保溫30分鐘待射砂。

4、把覆膜砂通過射砂機射砂孔射至預先設計好的熱芯盒型腔內(nèi)，使覆膜砂充滿至熱芯盒上模與熱芯盒下模之間的空腔，1分鐘起模，自然冷卻后，依次得到上、下均覆砂的殼型型腔。

5、對覆膜完的鐵模進行內(nèi)腔表面噴涂一層0.15mm左右的表面涂料。

6、組殼固定后澆注合格鐵水便得到所需槽形毛坯零件。

采用這種方法制得槽形毛坯零件，由于采用覆膜砂后鑄型剛度大，殼模外型激冷致使冷卻速度快，因此在鑄造的過程中無需過大澆冒口系統(tǒng)，減少了鑄造時鐵水的浪費；噴涂表面涂料于覆膜砂層，該表面涂料可以選擇醇基鋯英粉涂料和水基高鋁熟料粉涂料，但在實際應用時對于覆膜砂表面需要快干無水的，所以最好是選用醇基鋯英粉涂料，因為這種涂料的涂掛性比較好，且容易烘干；噴涂涂料烘干后，型腔表面光潔從而使?jié)沧⒊龅蔫T件表面也光潔，制作簡單極易形成流水線作業(yè)，同時制得的毛坯零件只需要少量的切削加工或直接不需要切削加工即可達到工藝的要求，減少了加工的工序縮短了整個的加工時間。制作與母模相關聯(lián)的鐵模外型，殼模外形與母模配合時其壁厚為6-9mm，這樣可以保證殼模的厚度在8mm左右，如果殼模壁厚過薄，在澆注時容易形成開裂造成跑火；而殼型太厚的話就要浪費覆膜砂，增加生產(chǎn)的成本。

在制造與槽形零件的槽形完全一致的母模時，其起模沿齒形方向單開模起模型，因槽形本身相對于起模方向就具有一定的斜度，起模時不存在拔模斜度問題，保證了鑄件尺寸準確性。一般模具是需要足夠的拔模斜度和鑄造過渡圓角，在本發(fā)明中采用較細的覆膜砂覆膜形成型腔，就無需如此。同時在制作母模的過程中，還需要計算鐵水的收縮量及熱處理時工藝變形量，在鑄造時，鐵水的收縮量為0.6％～0.8％,而在熱處理時零件要漲大0.35％～0.5％，綜合收縮量為0.1％～0.45％,并將這些綜合變形量0.1％～0.3％附加到母模上，即母模的尺寸比零件的尺寸縮小0.1％～0.3％。這樣最終就能得到所要求的槽形零件的槽形。

制造與母模相關聯(lián)的鐵模外型時，需要根據(jù)所選射砂機的尺寸及槽形零件的外形尺寸安排殼型工藝，熱芯盒外型尺寸應與射砂機相一致，這樣才可以保證射砂后所得的殼型型腔達到工藝的要求，并在最大程度上減少覆膜砂的使用量。

工藝中所采用的射砂機為常用的射砂機，其型號要求要與所生產(chǎn)的母模有關，也就是說根據(jù)工藝選擇設備，但是本發(fā)明所用的射砂機中帶加熱裝置，如果沒有就必須在母模底座上附加加熱裝置，用以保證在射砂時的恒定溫度達到覆膜工藝要求。為了保證射砂的效果，一般控制母模加熱至覆膜砂的流動性最佳時即260℃左右時射砂。由于覆膜砂的主要粘結(jié)原材料是酚醛樹脂，因此為了其性能達到最好，控制射砂溫度為260℃，且保證母模保溫時間為30分鐘，時間過短母模溫度沒有完全預熱，無法使覆膜砂的性能得到最大的發(fā)揮，時間過長則會降低覆膜砂的性能，因此將保溫時間控制在30分鐘。

一般常用鐵型覆砂工藝中，覆膜砂一般采用50到100目或70到140目，當其達到這個標準時，最終所得鑄件的表面光潔度可達到Ra6.3μm，本發(fā)明中所采用的覆膜砂一般采用可通過100到200目的覆膜砂，當采用這種標準的覆膜砂后最終所得鑄件的表面光潔度可達到Ra1.6μm，這樣就使得毛坯零件不再需要切削加工或只需要少量的切削加工就可以達到工藝的要求。

所述的覆膜砂可以采用市場上現(xiàn)有的覆膜砂，也可采用自制的覆膜砂，其制造時覆膜砂的原料配比以重量份計：擦洗砂為100份，酚醛樹脂2份，硬脂酸鈣為0.2-0.3份，優(yōu)選0.24份，烏洛托品為0.2-0.3份，優(yōu)選0.24份。

覆膜砂的生產(chǎn)工藝：開動水泵通入冷卻水，將砂由砂斗倒入松砂機，進行加熱，當控制柜的加熱器顯示溫度為135℃時，將砂從松砂機放入混砂機，并加酚醛樹脂攪拌混勻1-1.5分鐘，再加一半用量的硬脂酸鈣并攪拌混合2分鐘，攪拌混合當砂溫降至110℃時，加烏洛托品與水的混合液，烏洛托品與水的比例為3:7，混合一分鐘后，加入剩余的一半硬脂酸鈣，當砂溫降至70℃以下時，由混砂機出砂到振動篩；經(jīng)振動篩進入冷砂池，冷至室溫，進行使用。

綜上所述，采用本發(fā)明提供的方法制造槽形零件，采用了直接鑄造的方法，代替了現(xiàn)有可以批量制得高精度的槽形零件，達到無切削或極少量切削的生產(chǎn)工藝，同時簡化了生產(chǎn)工序和節(jié)約了生產(chǎn)成本，用砂量極少，鑄造車間一般可以不再設砂處理工部，減少了設備投資，又改善了鑄造車間的勞動條件。

附圖說明

圖1為本發(fā)明結(jié)構示意圖；

圖2為圖1的左視圖；

圖3為圖1的右視圖；

圖4為模具結(jié)構示意圖；

其中，1是凸耳，2是杠桿分離孔，3是開口環(huán)形柔性活塊，4是壓盤限位槽，5是離合盤安裝臺，6是安裝孔，7是離合器支撐面，8是軸承孔。

具體實施方式

本發(fā)明的具體技術方案：一種皮帶輪，包括基本形狀，所述基本形狀為圓環(huán)形，在圓環(huán)外徑上設有開口環(huán)形柔性活塊3，在圓環(huán)一側(cè)設置離合器支撐面7，離合器支撐面7與圓環(huán)為一體結(jié)構，厚度為圓環(huán)寬度的八分之一，在離合器支撐面7的中部設置軸承孔8，在離合器支撐面7的外壁上設置6個扇形凹槽，在3個間隔的凹槽內(nèi)設置3對凸耳1，在離合器支撐面7的內(nèi)側(cè)圓環(huán)內(nèi)壁上設置壓盤限位槽4,壓盤限位槽4為凹凸相間的圓環(huán)狀，在凸起部分中間設置凹槽，兩邊設有安裝孔6，對應凹槽的離合器支撐面7上設置杠桿分離孔2，在壓盤限位槽4內(nèi)徑對應安裝孔6的位置設置離合盤安裝臺5，離合盤安裝臺5整體為L型，與壓盤限位槽4連接。

皮帶輪的鑄造方法，包括如下步驟：

實施例1

三輪汽車后橋離合器皮帶輪直鑄槽形工藝步驟如下：

(1)根據(jù)三輪汽車后橋離合器皮帶輪的槽形要求，首先制作與其槽形完全一致殼型作為母模；

(2)制作殼模外型，殼模外形要求與覆膜砂的射芯機相配套，殼型外尺寸要求為母模最大尺寸加8mm，所形成殼模外形內(nèi)腔與槽形母模模型配合時其壁厚保證為8mm；

(3)把母模固定在射砂機工作臺上，并且合上鐵模外型，一起加熱至260℃保溫30分鐘待射砂；

(4)把覆膜砂通過射砂機射砂孔射至預先設計好的鐵模上，使覆膜砂充滿至上模型與下模型之間的空腔，1分鐘后起模自然冷卻后，依次得到上、下覆砂的殼型型腔，即經(jīng)過覆砂的可合型澆注的型腔；

(5)對覆膜完的鐵模進行內(nèi)腔表面噴涂一層0.15mm的醇基鋯英粉涂料，它的使用狀態(tài)的密度為1.70g/cm³。

(6)合型固定后澆注合格鐵水便得到三輪汽車后橋離合器皮帶輪。

本實施例所采用的覆膜砂為從市場上購得的酚醛樹脂覆膜砂。

實施例2

三輪農(nóng)用汽車后橋離合器皮帶輪直鑄槽形工藝步驟如下：

(1)根據(jù)三輪農(nóng)用汽后橋離合器皮帶輪槽形要求，首先制作與其槽形完全一致模型作為母模；

(2)制作殼模外型，殼模外形要求與覆膜砂的射芯機相配套，型腔內(nèi)尺寸要求為母模最大尺寸加8mm，形成殼模外形內(nèi)腔與槽形母模模型配套時其壁厚保證為8mm；

(3)把母模固定在射砂機工作臺上，并且合上熱芯盒外型，一起加熱至260℃保溫30分鐘待射砂；

(4)把覆膜砂通過射砂機射砂孔射至預先設計好的熱芯盒內(nèi)，使覆膜砂充滿至上模與下模之間的空腔，1分鐘后起模自然冷卻后，依次得到上、下覆砂的殼型型腔，即經(jīng)過覆砂的可合型澆注的型腔；

(5)對覆膜完的鐵模進行內(nèi)腔表面噴涂一層0.16mm的醇基鋯英粉涂料；

(6)合型固定后澆注合格鐵水便得到三輪農(nóng)用汽車離合器皮帶輪。

本實施例所采用的覆膜砂為從市場上購得的酚醛樹脂覆膜砂。

實施例3

三輪農(nóng)用汽車后橋離合器皮帶輪直鑄槽形工藝步驟如下：

(1)根據(jù)三輪農(nóng)用汽后橋離合器皮帶輪的槽形要求，首先制作與其槽形完全一致模型作為母模；

(2)制作殼模外型，殼模外形要求與覆膜砂的射芯機相配套，型腔內(nèi)尺寸要求為母模最大尺寸加8mm，形成殼模外形內(nèi)腔與槽形母模模型配套時其壁厚保證為8mm；

(3)把母模固定在射砂機工作臺上，并且合上熱芯盒外型，一起加熱至280℃保溫30分鐘待射砂；

(4)把覆膜砂通過射砂機射砂孔射至預先設計好的熱芯盒內(nèi)，使覆膜砂充滿至上型與下模之間的空腔，1分鐘起模自然冷卻后，依次得到上、下覆砂的殼型型腔，即經(jīng)過覆砂的可合型澆注的型腔；

(5)對覆膜完的鐵模進行內(nèi)腔表面噴涂一層0.15mm的水基高鋁熟料粉涂料；

(6)合型固定后澆注合格鐵水便得到三輪農(nóng)用汽車后橋離合器皮帶輪。

本實施例所采用的覆膜砂為自制，具體的工藝如下：

原料配比以重量份計：擦洗砂為100份，酚醛樹脂2份，硬脂酸鈣為0.24份，烏洛托品為0.24份。

覆膜砂的混制工藝：將擦洗砂由砂斗倒入松砂機，進行加熱，當控制柜的加熱器顯示溫度為135℃時，將擦洗砂從松砂機放入混砂機，并加酚醛樹脂攪拌混勻1.5分鐘；再加入一半用量的硬脂酸鈣并攪拌混合2分鐘；攪拌混合，當砂溫降至110℃-105℃時，加烏洛脫品與水的混合液，烏洛托品與水混合的重量比為3：7，混合1分鐘后，加入剩余的一半硬脂酸鈣；繼續(xù)攪拌混合，當砂溫降70℃時，由混砂機出砂到振動篩；經(jīng)振動篩進入冷砂池，冷至室溫即可使用。

實施例4

拖拉機后橋離合器皮帶輪直鑄槽形工藝步驟如下：

(1)根據(jù)拖拉機后橋離合器皮帶輪的槽形要求，首先制作與其槽形完全一致模型作為母模；

(2)制作殼模外型，殼模外形要求與覆膜砂的射芯機相配套，型腔內(nèi)尺寸要求為母模最大尺寸加8mm，所形成殼模外形內(nèi)腔與槽形母模模型配套時其壁厚保證為8mm；

(3)把母模固定在射砂機工作臺上，并且合上熱芯盒，一起加熱至280℃保溫30分鐘待射砂；

(4)把覆膜砂通過射砂機射砂孔射至預先設計好的熱芯盒內(nèi)，使覆膜砂充滿至上型與下模之間的空腔，1分鐘半起模自然冷卻后，依次得到上、下覆砂的殼型型腔，即經(jīng)過覆砂的可合型澆注的型腔；

(5)對覆膜完的鐵模進行內(nèi)腔表面噴涂一層0.15mm的醇基鋯英粉涂料，它的使用狀態(tài)的密度為1.70g/cm³。

(6)合型固定后澆注合格鐵水便得到拖拉機后橋離合器皮帶輪。

本實施例所采用的覆膜砂為自制，具體的工藝如下：

原料配比以重量份計：擦洗砂為100份，酚醛樹脂2份，硬脂酸鈣為0.24份，烏洛托品為0.24份。

覆膜砂的混制工藝：將擦洗砂由砂斗倒入松砂機，進行加熱，當控制柜的加熱器顯示溫度為135℃時，將擦洗砂從松砂機放入混砂機，并加酚醛樹脂攪拌混勻1.5分鐘；再加入一半用量的硬脂酸鈣并攪拌混合2分鐘；攪拌混合，當砂溫降至110℃-105℃時，加烏洛脫品與水的混合液，烏洛托品與水混合的重量比為3：7，混合1分鐘后，加入剩余的一半硬脂酸鈣；繼續(xù)攪拌混合，當砂溫降70℃時，由混砂機出砂到振動篩；經(jīng)振動篩進入冷砂池，冷至室溫即可使用。