一种一体化铸造式法兰及其制造工艺的制作方法

本发明涉及汽车零部件技术领域，具体是一种一体化铸造式法兰及其制造工艺。

背景技术：

汽车发动机上均设置有一个用于配气的法兰，此法兰还用于安装传感器。现有技术中，此法兰主要由法兰盘、端锥和传感器螺母组成，在生产过程中，需要首先通过锻造生产出法兰盘，通过冲压生产出端锥，通过车加工生产出传感器螺母，然后再将法兰盘、端锥和传感器螺母焊接为一个整体，不但制造工序繁多、工时长、成本高、浪费资源，而且焊接后的法兰密封面容易变形，平面度在0.5以上，导致在与发动机连接时密封性不良，有漏气风险，存在安全隐患。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种一体化铸造式法兰及其制造工艺，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种一体化铸造式法兰，包括法兰盘、端锥和传感器螺母；所述端锥底端设置有过渡部，过渡部与端锥为一体式结构，端锥通过过渡部固定在法兰盘上，过渡部的内侧面与端锥的内侧面齐平，过渡部的外侧面为圆弧形，且过渡部的外侧面的上下两端分别与端锥和法兰盘平滑对接；所述端锥上设置有传感器安装孔，传感器螺母固定在传感器安装孔上；所述法兰盘、端锥和传感器螺母采用一体化铸造而成。

作为本发明进一步的方案：所述过渡部上端厚度为2mm，过渡部下端厚度为2.5mm。

作为本发明再进一步的方案：所述传感器螺母与法兰盘之间还设置有补缩条，补缩条固定在端锥上，补缩条的上端固定连接至传感器螺母，补缩条的下端固定连接至法兰盘。

所述一体化铸造式法兰的制造工艺，步骤如下：

1）射蜡：在环境温度为22-26℃下进行射蜡获得蜡件，射蜡温度为51-55℃，压力为15-25kg/cm2，射蜡时间为40s，将蜡件取出后放入定型工装内冷却；

2）蜡件检查：对冷却后的蜡件进行检查，以检查蜡件是否存在结构缺陷，若蜡件存在结构缺陷，则返回步骤1），否则，进行下一步；

3）组数；

4）制砂壳：环境温度为22-26℃，在蜡件外依次包覆面层、一层、二层、三层、四层和五层，最后进行封浆，获得内含有蜡件的砂壳；

5）脱蜡：将内含有蜡件的砂壳放入脱蜡釜内，脱蜡处理八分钟以上，获得空砂壳，脱蜡釜的釜内温度为140-170℃，釜内压力为0.7-0.8Mpa；

6）浇铸：对空砂壳进行焙烧处理，焙烧温度为1120-1140℃，焙烧处理完毕后，浇铸1660-1670℃的钢水，冷却成型；

7）后清理：依次经过震壳、吊抛、切割、磨浇口、泡清砂剂、喷砂、毛坯初检、精修、抛不锈钢丸、毛坯整形、毛坯终检，获得毛坯；

8）机加工：对毛坯的法兰面及传感器螺母进行机加工，获得成品；

9）成品检验：对成品的外观、位置度及尺寸进行检验。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、本发明制造的法兰，其法兰盘与端锥之间设置有过渡部，能够加强法兰盘与端锥的连接强度，提高产品的稳固性；

2.本发明制造的法兰，其传感器螺母与法兰盘之间设置有补缩条，补缩条一方面能够增强法兰盘与端锥的连接强度，另一方面能够对传感器螺母起到补缩作用，使传感器螺母与端锥连接处不易出现缩松，提高了连接强度，大大降低了断裂几率，提高产品的使用寿命；

3、本发明法兰的制造工艺，取消了锻造、冲压、车加工、整体焊接等工序，制造工序减少、工时缩短、成本降低，节约资源，由于无需焊接，法兰密封面的平面度在0.2以下，保证了与发动机连接时的密封性，产品稳定，精度高，不易变形，大大降低了漏气风险。

附图说明

图1为现有技术中汽车发动机处法兰的分解示意图。

图2为本发明一体化铸造式法兰的结构示意图。

图3为图2中A处局部剖视结构示意图。

图中：101-原法兰盘、102-端锥右部、103-端锥左部、104-右半圆孔、105-左半圆孔、106-原传感器螺母、1-法兰盘、2-端锥、3-传感器螺母、4-补缩条、5-过渡部。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本发明的技术方案作进一步详细地说明。

图1为现有技术中汽车发动机处法兰的分解示意图，由原法兰盘101、原端锥和原传感器螺母106组成，所述原端锥由端锥右部102和端锥左部103拼接而成，端锥右部102与端锥左部103之间通过焊接固定，端锥右部102与端锥左部103结构对称，端锥右部102上设置有右半圆孔104，端锥左部103上设置有与右半圆孔104相配合的左半圆孔105，右半圆孔104与左半圆孔105配合组成传感器安装孔，原传感器螺母106焊接固定在传感器安装孔上，原端锥焊接安装在原法兰盘101上。这种结构的汽车发动机处法兰，不但制造工序繁多、工时长、成本高、浪费资源，而且焊接后的法兰密封面容易变形，平面度在0.5以上，导致在与发动机连接时密封性不良，有漏气风险，存在安全隐患。

请参阅图2-3，一种一体化铸造式法兰，包括法兰盘1、端锥2和传感器螺母3；所述端锥2底端设置有过渡部5，过渡部5与端锥2为一体式结构，端锥2通过过渡部5固定在法兰盘1上，过渡部5的内侧面与端锥2的内侧面齐平，过渡部5的外侧面为圆弧形，且过渡部5的外侧面的上下两端分别与端锥2和法兰盘1平滑对接，通过设置过渡部5，能够加强法兰盘1与端锥2的连接强度，过渡部5的厚度不加限制，本实施例中，优选的，所述过渡部5上端厚度为2mm，过渡部5下端厚度为2.5mm；所述端锥2上设置有传感器安装孔，传感器螺母3固定在传感器安装孔上；所述传感器螺母3与法兰盘1之间还设置有补缩条4，补缩条4固定在端锥2上，补缩条4的上端固定连接至传感器螺母3，补缩条4的下端固定连接至法兰盘1，补缩条4一方面能够增强法兰盘1与端锥2的连接强度，另一方面能够对传感器螺母3起到补缩作用（补缩就是弥补缩松，缩松是一种常见的铸造缺陷），如果没有补缩条4，传感器螺母3与端锥2连接处就容易出现缩松，使连接强度降低，严重时甚至出现断裂，导致产品报废；所述法兰盘1、端锥2和传感器螺母3采用一体化铸造而成，取消了锻造、冲压、车加工、整体焊接等工序，制造工序减少、工时缩短、成本降低，节约资源，由于无需焊接，法兰密封面的平面度在0.2以下，保证了与发动机连接时的密封性，产品稳定，精度高（铸造产品的尺寸公差最高能达到土0.1mm以内），不易变形，大大降低了漏气风险。

所述一体化铸造式法兰的制造工艺，步骤如下：

1）射蜡：在环境温度为22-26℃下进行射蜡获得蜡件，射蜡温度为51-55℃，压力为15-25kg/cm²，射蜡时间为40s，将蜡件取出后放入定型工装内冷却；

2）蜡件检查：对冷却后的蜡件进行检查，以检查蜡件是否存在结构缺陷，要求蜡件无飞边、无气泡、无破损、无多肉等缺陷，若蜡件存在结构缺陷，则返回步骤1），否则，进行下一步；

3）组数：要求无缝隙、无蜡滴；

4）制砂壳：环境温度为22-26℃，在蜡件外依次包覆面层、一层、二层、三层、四层和五层，最后进行封浆，获得内含有蜡件的砂壳；

5）脱蜡：将内含有蜡件的砂壳放入脱蜡釜内，脱蜡处理八分钟以上，获得空砂壳，脱蜡釜的釜内温度为140-170℃，釜内压力为0.7-0.8Mpa；

6）浇铸：对空砂壳进行焙烧处理，焙烧温度为1120-1140℃，焙烧处理完毕后，浇铸1660-1670℃的钢水，冷却成型；

7）后清理：依次经过震壳、吊抛、切割、磨浇口、泡清砂剂、喷砂、毛坯初检、精修、抛不锈钢丸、毛坯整形、毛坯终检，获得毛坯；

8）机加工：对毛坯的法兰面及传感器螺母进行机加工，获得成品；

9）成品检验：对成品的外观、位置度及尺寸进行检验。

本发明制造的法兰，其法兰盘1与端锥2之间设置有过渡部5，能够加强法兰盘1与端锥2的连接强度，提高产品的稳固性；本发明制造的法兰，其传感器螺母3与法兰盘1之间设置有补缩条4，补缩条4一方面能够增强法兰盘1与端锥2的连接强度，另一方面能够对传感器螺母3起到补缩作用，使传感器螺母3与端锥2连接处不易出现缩松，提高了连接强度，大大降低了断裂几率，提高产品的使用寿命；本发明制造的法兰采用一体化铸造而成，取消了锻造、冲压、车加工、整体焊接等工序，制造工序减少、工时缩短、成本降低，节约资源，由于无需焊接，法兰密封面的平面度在0.2以下，保证了与发动机连接时的密封性，产品稳定，精度高，不易变形，大大降低了漏气风险。

上面对本发明的较佳实施方式作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施方式，在本领域的普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。