垂直分型挤压造型线及其配套设备的选型

介绍了垂直分型挤压造型线的原理及特点,以造型线生产汽车刹车盘铸件为例,利用数值模拟软件分析了铸造工艺,并在相对合理的铸造工艺设计基础上,分析计算了这种造型线的生产率、冷却段长度和打箱温度等参数,最终得出,铸件冷却设备需满足在20 min内将铸件从460℃冷却到室温,要处理的铸件和浇冒口的量约为6 t/h。冷却设备的冷却能力至少为2.49×1010kJ/h,整个砂处理的处理能力要大于58.4 t/h。铸件打箱前造型线需提供至少97.4 m的冷却段供铸件型内冷却,这样才能确保砂处理工部能提供合格的型砂,获得高出品率和成品率。     

气缸盖壳型铸型和石子造型的凝固技术

以整体式直列四缸水冷式柴油发动机气缸盖为研究对象,采用单一石英石子作为造型材料,铸型由单面覆膜砂壳型、壳芯和实心砂芯组装而成,在单体直壁砂箱内进行造型紧实,用砂箱顶部锁紧压板压实铸型,将孕育铸铁HT250金属液在重力铸造下浇注成形,浇注系统采取底注开放式,实现了铸件分型面上无披缝和铸型型腔无气眼桩、无冒口的均衡凝固。结果表明,铸件的面粗糙度Sa为11.89μm,抗拉强度为265.2MPa,硬度(HB)为209;基体组织中的石墨形态为片状A型,石墨大小等级为3~4级,珠光体及索氏体数量大于98%;铸件成品率达到95%,铸造工艺出品率大于85%,砂铁比达到1∶1,石英石子和铸型覆膜砂的回收再利用率均达到90%以上。     

造型与配砂车间改造项目设计

介绍了公司原造型和配砂车间的铸造设备和生产能力,为实现十二五增能改造项目,对造型和配砂车间进行大规模的改造:采用1条全自动湿型砂水平分型(有箱)静压造型线,集散型造型线电控系统;采用2台英国克莱德曼多功能机器人用于冷却后的铸件分拣;采用1台美国某公司气压保温浇包,主机采用转子式混砂机,间歇式混砂,并配置一套独立的型砂在线检测装置,为保证向新增静压造型线提供优质型砂,还配置砂冷却单元,同时对辅助设备也进行了新增与改造,并提出了项目实施过程中的注意事项。     

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.     

电力机车电机悬挂筋板的工艺改进

介绍了悬挂筋板的铸件结构及技术要求,并详细阐述了原生产工艺存在的问题。针对该铸件铸造工艺出品率低,生产效率不高等问题,对原工艺进行改进,采用以下措施:采用开放式浇注系统,浇口比为ΣF直:ΣF横:ΣF内=1:1.36:1.67;每箱做4件,上型采用专用的异形型板做出吊砂,不再使用盖板砂芯;在下型增设芯头及积砂槽;采用发热保温暗冒口等。结果使得铸件的工艺出品率由原工艺的56%提高到80.2%,砂铁比由原工艺的5:1降低到3:1,与原工艺相比,每件节约回收砂252kg,铸件表面质量完全满足客户要求,清理气割打磨量明显减少,废品率稳定在3%以内。     

高铁机车内燃机V型缸体铸造工艺设计

介绍了高速铁路机车用16V280型内燃机缸体的铸件结构及技术要求。详细阐述了该铸件的铸造工艺设计:采用开放式浇注系统,在每个内浇道处设计SiC过滤网,采用大容量射芯技术制芯,再将砂芯进行叠加组芯,替代传统的手工造型、制芯方法,油管铸造采用强制冷却镶铸工艺。生产结果显示:表面粗糙度Ra 12.5~25μm,无粘砂缺陷,铸件的披缝小于2 mm;铸件的球化率95%,基体组织为铁素体+25%珠光体;抗拉强度530 MPa,屈服强度340 MPa,伸长率8%,硬度190~210 HB,硬度差为30 HB,均符合技术要求。     

新型面背砂工艺的应用

我厂生产的阀体重从1kg到800kg,材质有碳钢、不锈钢、铬钼钢和特种铸铁等。设备有:350kg和500kg中频炉各1台,S116型混砂机2台(一台混面砂,另一台混背砂),一台3HQ-30型强碾高速搅拌树脂砂混砂机。 原造型工艺为陶土糖浆面砂加回收旧砂加水混碾后的背砂。长期以来采用此工艺生产铸件废品率偏高,无法满足生产要求,所以我们采用了新型面、背砂工艺。     

水平分型脱箱压实造型线及其砂处理系统的设计与应用

以两台 Z325造型机和两台浇注转台为主机组成的水平分型脱箱压实造型线,具有适用于中小铸件批量生产的特点。与其配套的砂处理系统型砂处理能力为70m~3/h,配有两台 S125A型混砂机。造型生产线与砂处理工部自成封闭系统,本设计具有布局紧凑、型砂输送路线短、占地面积小的特点。     

年产2.5万t铸件的砂型铸造车间设计

介绍了年产2.5万t制动鼓铸件的砂型铸造车间的设计过程:(1)明确砂型铸造车间的生产纲领和设计原则;(2)选择合适的造型工部、熔化工部、砂处理工部、清理工部设备和工艺方案;(3)完成车间总体部署和物流方案设计。最后确定,造型线选用国产水平分型造型线,设计造型速度为90整型/h,配套选用一拖二IGBT熔化电炉,铁液熔化速度为15 t/h。     

优质高效、绿色清洁是可持续发展的必然选择

介绍了无锡一汽铸造有限公司改造建设的体会:(1)采用先进可靠的工艺设备是优质高效铸件生产的根本保障,包括:采用中频电炉熔炼取代冲天炉+保温电炉熔炼;砂处理采用KüTTNER沸腾冷却床和Eirich混砂机;采用HWS造型线、HWS自动浇注机;采用分散制芯、集中组芯工艺;增加了缸盖气道喷丸装置;(2)节能环保、清洁生产、资源节约是铸造企业持续发展的唯一途径:利用铸件余热进行去应力退火;废除冲天炉熔炼;采用清洁能源天然气减少排放,建设旧砂再生系统。     

QT350-22同步带轮铸件的生产工艺

介绍了同步带轮B264-14M55(4040)的铸件结构,详细阐述了其生产工艺:采用呋喃树脂自硬砂造型,封闭式浇注系统,浇口比为∑F内:∑F横:∑F直=1:1.25:1.36,轮缘处设置3个明顶冒口,轮缘外部放置5块随形外冷铁,轮毂底部设置外冷铁;选用低Si、低Mn、低S、低P的生铁,废钢选用45钢板及圆钢的下脚料,回炉料选用该牌号的浇、冒口及废铸件,利用1.5 t中频感应电炉熔炼,采用堤坝式球化包进行球化处理,出炉温度控制在1 480~1 500℃,选用铁素体专用球化剂和Ba-Si-Fe孕育剂,并采取两次孕育的方法;采用高温石墨化2段退火工艺。最终生产铸件的球化等级为2级,石墨大小为6级,铁素体体积分数高于95%,力学性能符合技术要求。     

汽车前桥的V法铸造工艺

介绍了汽车前桥的铸件结构和技术要求,详细阐述了该铸件的生产条件和铸造工艺:利用V法造型机造型,砂箱尺寸2 500 mm×1 800 mm×350/300 mm;采用开放式浇注系统,浇口比为ΣF直:ΣF横:ΣF内=1:1.75:7,最小截面积为9.6 cm2,冒口尺寸为φ80 mm;在砂箱的箱档上焊接支撑与吸气2个功能的支撑钢管,涂刷涂料前,对砂型表面的涂料进行烘干,造型时要保证型腔干净,防止中间披缝;浇注温度1 540~1 560℃,浇注时间25~30 s;保压15 min,保温缓冷1 h后开箱,浇注与造型过程真空度≥55 kPa。最终生产的铸件的表面粗糙度比树脂砂工艺生产的铸件高1~2级。     

用长效孕育剂改善球墨铸铁的力学性能

介绍了差速器壳体的铸件结构及技术要求,详细阐述了解决珠光体-铁素体混合基体球铁综合性能不达标问题的措施。采用湿型粘土砂造型,化学成分设计为:w(C)3.5%~3.9%,w(Si)2.2%~2.8%,w(Mn)≤0.4%,w(P)≤0.07%,w(S)≤0.025%,w(RE)0.02%~0.04%,w(Mg)0.03%~0.06%;利用3 t中频感应电炉熔炼,采用喂丝球化处理方法,球化剂加入量为1%,球化处理温度为1 500℃。原工艺采用促进珠光体型孕育剂,结果力学性能达不到技术要求,后来在其它工艺条件不变的情况下,通过采用含有Ba、Sr、RE的长效孕育剂,使铸件金相组织和力学性能均符合技术要求。     

铁路货车摇枕侧架冷却清理生产线

介绍了铁路货车摇枕、侧架铸钢件的冷却、清理生产线的工艺过程及设备组成。阐述了生产线各部分的技术要求,可供同行在设计冷却清理生产线时参考。生产实践证明,该生产线对实现铸件冷却、清理工作条件,实现铸造冷却、清理绿色、节能、减排生产具有重要作用。     

大型铸件多包浇注工艺

根据铸件结构设计了浇冒口系统。采用7炉同时熔炼、双漏包铁水从两端浇注的工艺,解决了铸造车间不能独立铸造大型铸件的难题。通过生产实践,取得了良好的效果,所浇铸件的金相组织和力学性能满足技术要求。     

风叶传动盘压铸模的设计

根据风叶传动盘的结构和性能、成型工艺特点、技术要求和合金种类,并考虑所选压铸机的类型,设计了压铸模具的浇注系统,确定了模具的整体结构和各组成部分的尺寸。同时考虑到实际生产上的因素,对压铸工艺和主要参数进行分析,从而达到对风叶传动盘的合理设计的要求,设计出相应的模具。     

Controlled cooling of an aluminum alloy casting based on 3D printed rib reinforced shell mold

3D printing technology has been used for sand molding and core printing, but they simply substitute the traditional molding and core making method without changing the shape or size of the sand mold(core) and their dense structure. In this study, a new type of hollow mold based on 3D printing is presented. The new type of mold is a rib reinforced thickness-varying shell mold. This mold design can realize the controlled cooling of castings, i.e., different cooling rates at different areas, and improve the temperature uniformity of a casting after its solidifi cation. Therefore, the performance of castings can be improved and their residual stress and deformation can be reduced. This kind of new mold was applied to a stress frame of A356 aluminum alloy. The 3D printed rib reinforced thickness-varying shell mold was compared with the traditional dense mold, and the castings obtained by these two kinds of molds were also compared. The experimental results showed that the rib reinforced shell mold increased the cooling rate of the casting by 30%, tensile strength by 17%, yield strength by 11%, elongation by 67%, and decreased its deformation by 43%, while sand consumption was greatly reduced by 90%.     

年产10000 t高锰钢铸件的车间设计

介绍了年产10000t高锰钢大型锤头的车间设计过程。设计采用2台HX-5电弧炉熔炼、1台LF-15钢包精炼炉精炼，V法造型生产高锰钢大型锤头，配有1套20t／h干砂处理系统，铸件无损探伤采用X光探伤仪，设计采用两班平行工作制年产10000t高锰钢铸件。同时介绍了如何保证钢水质量、造型质量等，分析了V法造型工艺的主要特点，阐述了砂处理的工艺流程。     

Casting/mold thermal contact heat transfer during solidification of Al-Cu-Si alloy (LM 21) plates in thick and thin molds

Heat flow at the casting/mold interface was assessed and studied during solidification of Al-Cu-Si (LM 21) alloy in preheated cast iron molds of two different thicknesses, coated with graphite and alumina based dressings. The casting and the mold were instrumented with thermocouples connected to a computer controlled temperature data acquisition system. The thermal history at nodal locations in the mold and casting obtained during experimentation was used to estimate the heat flux by solving the one-dimensional inverse heat conduction problem. The cooling rate and solidification time were measured using the computer-aided cooling curve analysis data. The estimated heat flux transients showed a peak due to the formation of a stable solid shell, which has a higher thermal conductivity compared with the liquid metal in contact with the mold wall prior to the occurrence of the peak. The high values of heat flux transients obtained with thin molds were attributed to mold distortion due to thermal stresses. For thin molds, assumption of Newtonian heating yielded reliable interfacial heat transfer coefficients as compared with one-dimensional inverse modeling. The time of occurrence of peak heat flux increased with a decrease in the mold wall thickness and increase in the casting thickness.