控制压力冒口补缩失效的原因分析及对策

介绍了球墨铸铁的补缩过程,根据铁液凝固过程中压力变化规律,分析了控制压力冒口补缩失效的原因,给出相应的对策:(1)如果铸件近冒口颈部位有缩松,可通过增大冒口颈的尺寸来去除,且在可控的范围内,冒口颈的尺寸越大越好;(2)如果冒口不补缩、铸件冒口颈处存在缩孔,可通过缩小内浇道模数,使内浇道及时凝固,利用石墨化膨胀压力达到二次补缩所需最小值,来避免此类缺陷;(3)对于较大球墨铸铁件,需对冒口的形状进行设计,若冒口存在补缩但没有多次补缩的痕迹,可通过锥形冒口的设计来避免铸件的缩孔、缩瘪问题的产生。     

床头箱灰铸铁件铸造工艺设计及模拟辅助优化

从灰铸铁床头箱铸件的结构和技术要求出发，阐述了该件铸造工艺设计过程，并使用UG软件对床头箱零件的三维结构和浇冒口系统进行建模。综合比较浇注位置及分型面位置，采用了半封闭底注式浇注方案，借助ProCAST软件对铸件的充型和凝固过程进行模拟分析，并对冒口和冷铁的尺寸和位置进行了优化设计。结果表明，采用底注式浇注方案，铸件充型平稳且完整，能有效避免浇不足、冲砂等缺陷。优化后的冒口和冷铁使铸件具有合理的凝固顺序，冒口作为最后凝固部位，可望消除重要加工面的缩松缩孔缺陷，确保床头箱铸件的质量要求。     

轴承盖缩孔缺陷的防止措施

介绍了轴承盖铸件的结构及技术要求,详细阐述了该件的生产工艺及铸件冒口颈位置出现的缩孔、缩松问题,经过分析,采取了以下改进措施:(1)#5和#6铸件的独立冒口尺寸根部直径由55 mm增大至65 mm;(2)冒口颈参照共用冒口,尺寸改至40 mm×9 mm;(3)补缩距离适当缩短,冒口与热节的距离由53.4 mm改为43.4 mm。生产结果显示:解剖铸件后,铸件内部没有缩孔、缩松缺陷,冒口颈也没有缩孔,冒口补缩效果很好,沿着中心线向铸件进行补缩,最后冒口残留的铁液液位高于分型面20 mm,为铸件最后凝固阶段的补缩提供一部分压力。     

利用模拟软件解决刹车盘缩松缺陷

介绍了低底公交车刹车盘的铸件结构,详细阐述了该铸件的原生产工艺,对靠近内浇道的刹车面根部出现的缩松问题进行了大量分析,认为冒口颈低、冒口和冒口颈热模数小是导致缩松的主要原因。采取的措施为:(1)冒口颈上移到上摩擦面外圆处;(2)适当增大冒口及冒口颈模数,将冒口高度由80 mm增加到110 mm,冒口颈高度由5 mm增加到10mm,冒口尺寸由φ70 mm×80 mm增大到φ70 mm×100 mm,并去掉中间内浇道。经X射线检验发现,批量生产600余件制动盘都没有发现缩松缺陷。     

叶轮铸件铸造工艺的优化

介绍了叶轮铸件的结构及技术要求,针对原工艺砂芯断裂和变形引起的铸件尺寸超差报废问题,提出了改进措施:(1)将原工艺的平做平浇方式改为平做立浇方式,避免叶片砂芯受到金属液的巨大浮力,有利于浇注过程中产生的气体和夹杂物上浮,使夹杂物进入铸件顶端的冒口或者溢出;(2)提高砂芯自身的强度,使砂芯抗拉强度≥1.6 MPa。生产结果显示:铸件清理后表面光洁,无裂纹、夹渣等缺陷,符合外观质量要求;铸件壁厚均匀,未发生变形,铸件尺寸完全符合规范要求。     

灰铸铁皮带轮薄壁部位过冷石墨的消除方法

介绍了#120皮带轮的铸件结构及生产工艺,对出现的过冷石墨进行原因分析,并提出了相应的改进措施:(1)加大废钢和石墨增碳剂的加入比例;(2)避免熔炼温度过高,严控熔炼时间和出铁温度,延长浇包烘烤时间,并用铁液烫热浇包2~3次,保证浇包的温度;(3)将始浇温度提高至1 425±10℃;改进孕育方法,加强孕育;(4)加厚加高边角薄壁部位,减小薄、厚部位差别,减少铸件的尺寸偏差,加大铸件的加工余量,使铸件石墨过冷层能够更好地被加工掉。生产结果显示:铸件边缘石墨形态得到明显好转,铸件边缘3 mm外已基本无E型石墨,再未发生因过冷石墨而产生的铸件批量报废现象。     

制动鼓铸造工艺的改进

介绍了生产灰铸铁制动鼓铸件原来采用的铸造工艺:底注开放式浇注系统,铸件由两个边冒口补缩;生产结果:缩松废品率约为20%。为消除缩松缺陷,对原铸造工艺进行了改进:(1)只用一个冒口补缩铸件;(2)浇注系统仍为开放式,但取消横浇道,冒口直接设在直浇道下部;(3)采用宽度加大的冒口颈,改善补缩作用。试验结果:彻底解决了缩松问题,而且通过降低浇注速度、提高型砂性能和造型紧实度,有效控制了冲砂缺陷。     

5 MW风电输入空心轴铸件的铸造工艺开发

介绍了输入空心轴铸件的结构及技术要求,详细阐述了铸件的原生产工艺及工艺改进措施:(1)采用分模开圈造型,大芯壳采用钢木结构制作,防止砂型变形,保证铸件尺寸;(2)在铸件热节部位合理使用冷铁,并且结合保温冒口工艺,使铁液达到均衡凝固,从而消除铸件的缩孔、缩松缺陷;(3)采用底注、开放式浇注系统,使用漏斗形过滤装置,在单个浇道上采用泡沫陶瓷过滤器,铸件上分层设置溢流冒口,起到净化铁液、集渣、散热和排气的作用;(4)严格控制熔炼工艺,将CE控制在4.4%以上,浇注温度控制在1 360℃以下,保证铸件的金相组织和力学性能。经检测,铸件的各项技术指标均符合技术要求。     

大型球铁件的铸造工艺设计

介绍大型球铁件铸造工艺设计的主要原则为:加工面向下;尽量采用一个分型面;采用底注;长度大的铸件采用两端同时浇注,重大件采用拔塞浇包浇注;铸件顶部设置明冒口;充分利用石墨化膨胀补缩.用具体实例说明适合于大型球铁铸件的各种铸造工艺原理和特点,以及浇注系统设计、冒口设计和冷铁使用的要点.     

65D缸体冷隔缺陷的解决措施

65D发动机缸体铸件采用传统的湿砂型卧浇工艺进行生产,曾产生较严重冷隔缺陷。为解决冷隔缺陷问题,对浇注温度、浇注速度、浇注系统、铸件结构、排气系统、出气冒口等方面因素进行了试验和分析,采取了以下措施:(1)在保持内浇道出口截面积不变的情况下,将内浇道与横浇道搭接部位的厚度加大,并逐渐缩小过渡到内浇道小端;(2)将铸件下箱面凹坑部位壁厚增加1 mm;(3)加大排气面积,将原进铁液面积与排气面积比值由1:1.57改为1:3.3。生产结果显示:65D缸体的冷隔废品率从2.435%降低至0.52%,冷隔缺陷占总废品的比例也由30.76%下降至10%,取得了良好的效果。     

空心配重块的铸造工艺设计

介绍了空心配重块铸件的结构及技术要求,详细阐述了该铸件的铸造工艺设计:(1)采用底注式浇注系统,选用泡沫陶瓷过滤片净化铁液;(2)设计外冷铁、保温冒口及排气溢流冒口,提高铸件的补缩能力及效果;(3)设计良好的平衡砂芯及芯骨、排气系统,加强砂芯及砂型的排气。生产结果表明:铸件的表面质量及内部质量良好,未发现壁厚偏差、缩孔、缩松、气孔、夹渣等缺陷;铸件的球化率为95%,石墨等级为6级,抗拉强度为528 MPa,屈服强度为338 MPa,伸长率为9%,各项指标均符合技术要求。     

超尺寸双瓣式矿机用球磨机端盖的生产工艺

介绍了超尺寸双瓣式矿机用球磨机端盖铸件的结构及技术要求,利用数值模拟技术,辅助研究出一种更简化现场操作、更节约成本、满足技术质量要求的铸造工艺方法:(1)使用地坑刮砂造型+地坑组芯造型的方法进行生产,模具结构简单,不用翻箱,对设备和工装要求低,场地使用时间短,生产效率高;(2)选择开口向上的浇注方向,有利于补缩、浮渣,同时上箱面为全加工面,通过浮渣补贴、冒口积渣的办法,解决上表面夹渣问题;(3)组芯后流砂紧实,无跑火风险,同时砂型紧实性好,增强型壁强度,有利于自补缩。     

浇注系统大孔出流技术在床鞍铸件上的应用

车床床鞍铸件外形尺寸620 mm×555 mm,主要壁厚45 mm,属板类铸件,双面导轨,铸件重98 kg,材质HT200,导轨面加工后不允许有任何铸造缺陷。采用大孔出流技术设计浇冒系统,设计准100 mm×200mm压边冒口,准50 mm直浇道,缓流式横浇道,并在搭接处设置滤渣网,压边缝隙式内浇道,获得成功,铸件工艺出品率92%,铸件废品率1.4%以下。     

刹车鼓铸件缩松缺陷的防止措施

介绍了灰铸铁刹车鼓铸件的结构,详细阐述了该铸件的原生产工艺及在安装面根部出现的缩松缺陷.通过多方面的原因分析和生产试验,认为单个边冒口补缩能力范围有限是导致小端内圆根部缩松的主要原因.采取了以下措施:去掉边冒口,将铸件主体由上箱翻转至下箱,利用铁液重力补缩;浇注系统由底注改为顶注,提高内浇道的流量,降低铁液流速,采用浇...     

大型铸件工作台的生产

工作台结构特点为体积大,重量大,存在大平面,轮廓尺寸4 000 mm×2 000 mm×210 mm,局部高345 mm;顶面有两道导轨面,底面为4 000 mm×2 000 mm×70 mm的大平面,该面在宽度方向上加工14道深48 mm的T型槽,其余部分壁厚20 mm;净重6 500 kg,毛重约7 500 kg;铸件材质为HT300,结构见图1。图1铸件成品图1铸件生产工艺设计根据我厂实际生产能力,以及具备的工装条件,对此件采用树脂自硬砂地坑无箱造型。根据技术要求和铸件结构特点,该铸件浇注位置有两种选择,第一方案是把大平面放在上面,这样两道导轨面位于下面,导轨由底排芯带出,装配时导轨在长度…     

利用数值模拟开发涡轮增压器壳体铸件

介绍了汽车发动机中涡轮增压器壳体铸件的结构及技术要求,利用自动化线壳型铸造,一型2件,水平分型,采用封闭式浇注系统,浇口比为ΣF直:ΣF横:ΣF内=2:1.5:1,其中,直浇道截面面积为1 200 mm2,横浇道截面面积为900mm2,内浇道截面面积为600 mm2。热侧冒口直径为65 mm,高度为100 mm,冒口颈尺寸为23 mm×33 mm;顶冒口直径为50 mm,高度为70 mm,冒口颈尺寸为10 mm×25 mm,并在涡轮室内部圆形平面处放置尺寸为50 mm×15 mm×15 mm的随型冷铁,使生产的铸件冒口颈区域微观缩松消除。     

大型不锈钢转轮上冠的铸造

介绍了制定大型不锈钢上冠铸件造工艺时,应考虑的问题浇冒口计.提出采用盖芯工艺,解决分型面跑火问题.针对不锈钢铸造的特点,在浇注、冷却、打箱和冒口切割工序中,采取了相应措施.最后铸出的上冠铸件内外部质量,全部达到了挪威KB公司的技术标准要求.     

出水器本体低压铸造工艺模拟

利用ProCast软件研究了铜合金出水器(水龙头)本体低压铸造充型和凝固过程,获得了该产品低压铸造过程温度场、流场的分布。模拟结果显示,初始方案存在着明显的浇不足现象,数值模拟结果与实际浇注结果基本符合。根据理论分析与试验验证,改进了工艺方案,在铸件率先凝固的中间部位局部加厚,实现顺序凝固;增加浇口尺寸,加大金属液流量;在浇不足部位加大冒口尺寸以增大排气量。对改进的工艺方案重新进行数值模拟,结果显示,改进方案消除了产品的浇不足缺陷,可以显著降低铸件的废品率。     

重载铁路货车摇枕的铸造工艺

介绍了30t轴重摇枕铸件的结构特点和铸造工艺难点,确定了摇枕铸件的工艺方案,包括主要工艺参数、浇冒口系统、造型及制芯工艺、浇注温度和打箱时间、清理及热处理规范,利用华铸CAE铸造数值模拟软件对充型过程流场和凝固过程温度场进行了模拟分析.试生产结果表明,利用整体芯技术和新型酯硬化水玻璃砂工艺,可获得符合重载要求的优质铸件产品.     

机床拨叉铸件的铸造工艺改进

介绍了机床拔叉铸件的结构及技术要求,通过对原工艺产生的缩孔、缩松缺陷进行分析,将原铸造工艺进行改进:(1)将一箱1件改为一箱2件造型,模样改为型板造型;(2)浇注系统增设分直浇道,在最高点把原有的出气冒口置换为一个φ40 mm的压边冒口;(3)在厚大部分加入铁质内冷铁和铁质外冷铁。生产结果显示:厚大结构心部缩孔、缩松缺陷得到了有效控制,铸件质量大幅度提高,废品率由原来的46%降低到15%以下,铸件的球化等级为2级,平均硬度达到190 HB以上,达到了技术要求。