齿轮减速箱体铸造工艺与技术要点

一、 齿轮减速箱体的结构与性能核心要求

1. 典型结构特点

• 内腔复杂：包含轴承座孔、齿轮腔、润滑油道、放油口等结构，轴承座孔为关键装配部位，需保证同轴度、圆度。
• 壁厚差异大：轴承座部位壁厚大（承受齿轮冲击载荷），箱体侧壁、盖板部位较薄，易出现缩孔、缩松、变形缺陷。
• 多法兰连接面：与电机、机架、端盖的连接法兰面需平整，螺栓孔定位精准，否则影响整机装配精度。

2. 关键性能要求

• 力学性能：承受周期性冲击载荷，材质优先选球墨铸铁 QT450-10/QT500-7（强度高、韧性好），或灰铸铁 HT250（低成本、减震性优，适用于轻载工况）；重载工况可选用铸钢 ZG230-450。
• 密封性：箱体壁无气孔、针孔、缩松，轴承座孔与箱体本体无缝隙，保压试验无渗漏（通常要求 0.3~0.5MPa 压力下保压 30 分钟）。
• 尺寸精度：轴承座孔尺寸公差需达H7 级，同轴度误差≤0.05mm；法兰面平面度误差≤0.03mm/m。

二、 齿轮减速箱体的优选铸造工艺

核心选型结论

三、 齿轮减速箱体铸造的关键技术管控

1. 材质与熔炼控制

• 球墨铸铁熔炼：严控铁水硫含量（≤0.03%）、磷含量（≤0.07%），加入稀土镁合金进行球化处理，球化率≥90%；球化后立即进行孕育处理，防止白口组织，保证石墨球细小均匀。
• 灰铸铁熔炼：控制碳硅比在 1.3~1.5，提高铸件减震性；适量添加锰元素（0.6%~1.0%），提升强度。
• 熔炼后需浇注试块，检测抗拉强度、伸长率，合格后方可浇注箱体铸件。

2. 模具与砂芯设计要点

• 模具分型面：选择箱体最大轮廓面作为分型面，避免轴承座孔跨越分型面，防止错箱导致同轴度超差。
• 砂芯设计：复杂箱体采用分体砂芯（如轴承座芯、油道芯），砂芯内加芯骨支撑，防止浇注时变形；砂芯需刷涂耐高温涂料，提高表面光洁度，减少粘砂。
• 定位结构：模具设置精准定位销，合箱时确保上下砂型对齐，误差≤0.02mm。

3. 浇注与冷却工艺优化

• 浇注系统设计：采用底注式 + 阶梯式浇注，让金属液平稳充型，避免冲击砂芯；在轴承座等厚壁部位设置冒口 + 冷铁，引导顺序凝固，消除缩孔缩松。
• 浇注参数：球墨铸铁箱体浇注温度控制在1380~1420℃，灰铸铁箱体1320~1360℃；浇注速度根据箱体大小调整，厚大件慢浇，薄壁件快浇，防止冷隔。
• 冷却控制：铸件随砂型缓慢冷却≥24 小时，禁止高温开箱；开箱后及时进行人工时效处理（550~600℃保温 2~4 小时），消除铸造应力，防止后续机加工变形。

4. 后处理与检测标准

• 清理工序：去除浇冒口、飞边毛刺，对轴承座孔、法兰面进行粗加工；采用抛丸处理去除表面氧化皮，提高表面质量。
• 关键检测项目
  1. 尺寸检测：用三坐标测量仪检测轴承座孔同轴度、法兰面平面度、螺栓孔位置度，确保符合图纸要求。
  2. 密封性检测：向箱体内注入煤油或加压水，保压 30 分钟，观察箱体壁和连接处无渗漏。
  3. 无损检测：重要部位（如轴承座）采用磁粉探伤或超声波探伤，排查内部裂纹、缩松等隐性缺陷。

四、 常见缺陷及解决办法