小舒带领毕厂长、钱师傅等五人抵达公司铸造车间办公室,开始参观学习交流活动。落座后,车间主任主动询问毕厂长一行人本次参观的具体学习需求。
毕厂长表明来意,本次重点学习汽车变速箱壳体全套铸造工艺,了解从砂模制作、铁水浇注到脱模清砂的完整生产流程。随后,车间主任结合车间生产实际,详细讲解了整套标准化铸造工序。
首先是砂模制作环节,这是保障壳体成型精度的基础。车间采用树脂砂配比工艺,将硅砂、树脂粘结剂与固化剂按标准比例混合,把控型砂透气性与紧实度。再通过射芯设备完成砂型、砂芯成型,依据变速箱壳体复杂的中空、孔洞结构,分块制作砂芯并精准组装,修正模具细节,排查缝隙与缺陷,确保砂模尺寸贴合生产标准。
其次是浇铸铁水环节。铁水熔炼时严格把控温度,将温度稳定在1250至1470摄氏度,同时精炼铁水,去除杂质与气泡,保证铁水纯度。随后工人按匀速低压的标准将铁水注入砂模型腔,依托预设浇冒口完成补缩,避免铸件出现缩孔、疏松问题,保障变速箱壳体结构致密均匀。
最后是脱模清砂环节。铁水浇注完成后,铸件需在砂模中自然充分冷却凝固,杜绝快速降温产生开裂、变形。冷却完毕后,通过振动设备脱除表层型砂,取出铸件毛坯。之后人工配合设备清理铸件残留砂料、浇冒口与飞边毛刺,完成整体清砂作业。
讲解结束后,毕厂长一行人对整套规范的铸造工艺基本了解,为了加深大家的感性认识,小舒开始领到车间每道工序进行观摩、参观。
一行人先来到树脂砂造型与制芯成型车间。汽车变速箱箱壳内部结构复杂,含多个轴承安装孔、油路槽、固定空腔,采用呋喃树脂自硬砂造型、制芯工艺,该工艺成型精度高、砂型强度大、表面光洁度好,铸件变形量小,适配复杂箱体类铸件生产。
在砂模制作班组,小舒熟练地一边参观一边讲解:“砂模制作采用呋喃树脂自硬砂体系,要严格控制树脂加入量、固化剂配比适配环境温度,在保证砂型高强度的同时,降低氮含量,有效减少气孔缺陷,稳定控制砂型紧实度。”小白一边参观,一边用本子记录相关数据和工艺。
砂模制作过程使用三维变频振实台完成填砂振实,设定频率50Hz、振幅0.3mm,采用雨淋式加砂方式,保证砂型、砂芯填充均匀、紧实度一致,无疏松、缺砂问题,保障铸件轮廓清晰、尺寸精准。小白将震动台的的型号和厂家都记录在本子上。
接着他们又参观了砂型、砂芯自然固化后脱模。人工修整分型面、型腔边角、排气槽,清理多余浮砂,检查型腔完整性,杜绝粘砂、毛刺、塌砂隐患。
最后观看合型装配:将加工合格的砂芯定位装配,闭合上下砂型,锁定分型结构,预留专用排气孔,保证浇注过程中型腔气体可快速排出,避免气孔、浇不足缺陷。
参观完制砂模班组,已到了午饭时间,毕厂长要邀请小舒一起吃午饭,被小舒谢绝了。小舒和毕厂长约定,午饭后一点半,小舒来招待所带毕厂长他们继续参观铸造车间。
毕厂长等人中午在招待所餐厅吃完午饭后,在房间休息到1点20分便来到前台大厅。刚到大厅坐下,小舒也到了,毕厂长5人打过招呼后,便随小舒来到壳体浇铸班组,小舒告诉他们:“生铁熔炼使用中频炉,炉料用生铁、优质废钢、回炉料按2:6:2的比例搭配。”
一行人来到中频炉时,正赶上升温装料,按照配比顺序分层装料,先装入回炉料与生铁打底,升温熔化后加入废钢,避免局部过热、熔化不均,匀速升温至熔化状态。
熔化的铁水采用阶梯式封闭浇注系统,适合变速箱箱壳高低错落的结构,实现铁水平稳、匀速、连续充型,杜绝紊流、飞溅、卷渣问题。
浇注温度严格控制在1380~1420℃,根据箱体壁厚实时微调,整体浇注过程快速平稳、无中断,单件浇注时间精准控制在合理区间,保证铁水逐层填充型腔,优先凝固厚壁部位,实现顺序凝固。
浇注完成后严禁强制风冷,采用铸型内随型自然缓冷工艺,让铸件在砂型中缓慢散热,充分释放凝固应力,避免箱体后期变形、开裂,保障箱体整体尺寸稳定性与组织均匀性。待铸件温度降至常温后,进入下道工序。
铸件完全冷却后开展清砂处理,通过机械震动清砂结合人工清理的方式,彻底去除铸件表面粘砂、内腔残砂、浇冒口残余、飞边毛刺。
清理完成后进行外观全面检测,排查气孔、砂眼、缩松、裂纹、冷隔等表面缺陷。针对微小合格缺陷,采用专用铸铁修补工艺修复,修补后打磨平整;对于超标缺陷铸件直接报废,杜绝次品流入下一工序,保障毛坯整体质量。
离开中频炉小舒又带毕厂长来到热处理炉。她告诉大家:“铸造过程产生的残余应力,是导致变速箱箱壳长期使用变形、开裂的主要隐患,因此必须进行人工时效去应力处理。
将清理合格的箱体毛坯装入热处理炉,匀速升温至550~600℃,根据箱体壁厚恒温保温4~8小时,壁厚每增加10mm延长1小时,确保箱体整体应力充分释放。保温完成后随炉缓慢冷却至室温,严禁快速降温,可消除80%以上铸造残余应力,大幅提升箱体尺寸稳定性,适配车辆长期重载工况。”

