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锥套铸造用砂模改进工艺设计研究

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摘要:本文介绍了锥套铸造用砂模改进工艺方法,该工艺采用树脂砂型铸造,通过对该铸件的工艺性分析及生产实践经验总结,对原有铸件工艺设计革新,将产品上原侧暗冒口加大,增加浇注时冒口对铸件的补缩量,同时去除中间明顶冒口,在造型时上箱扎两个明出气孔,浇注时进行排气,严格控制影响工艺的化学元素。通过调整工艺和严格控制化学成分,防止铸件的缩孔缩松及气孔等缺陷,铸件工艺出品率提高,废品率明显减少,生产成本大幅降低。

关键词:锥套;工艺设计;冒口;化学成分

引言

伴随着铸铁传动件出口量的不断增长,国际市场对其质量要求也越来越高。某厂生产的6050锥套主要出口到欧美国家,为保证该产品的质量,毛坯采用树脂砂造型,在浇注和凝固过程基本上无形壁位移现象,所以铸件的尺寸精度高,比粘土砂及油砂生产的铸件可提高1-2个精度级别。铸造生产的核心是铸造工艺,是能否生产质优价廉铸件的关键。在保证铸件质量和高的劳动生产率的前提下,应选择最容易、最方便的方案。锥套尺寸为系列标准设计,通用性互换性很好,适用各种场合。当传动件经过长时间运转时,内孔及链槽等容易发生损坏,所以对锥套铸件提出了很高要求,长期以来,该产品锥套铸造砂模,采用中间明顶冒口进行补缩排气,容易出现缩松、气孔、渣孔之类的缺陷,且铸件毛坯的成本较高。为了减少这些缺陷,降低成本,现对原有工艺进行改进。

1铸件的工艺性分析

6050锥套壁厚,容易形成热节,缩孔和缩松成了铸造锥套生产中常见的缺陷。缩孔是锥套铸造时在冷凝过程中收缩,得不到金属溶液的补充而产生的孔洞,形状不规则,孔壁粗糙,一般位于铸件锥套的热节处。缩孔和缩松是该铸件废品中的主要缺陷。缩松是铸件锥套最后凝固的区域没有得到金属溶液的补缩而形成分散和细小的小孔,常出现在铸件锥套的较厚截面或热节点上。

2原有铸件的工艺设计以锥套

6050为例,参见图1、图2所示,该锥套造型时一箱一件,设有一个侧暗冒口,规格为准100×120,一个明顶冒口,规格为准100×120,在浇注时,暗冒口对铸件进行补缩,明顶冒口在补缩同时还进行排气。

3改进后的铸件工艺设计

改进后的工艺包括上箱4、下箱1、直浇道8、横浇道7和型腔2,直浇道8通过横浇道7与型腔2连通,在型腔2的顶部竖向设有排气孔3,横浇道7上设有暗冒口6,暗冒口6与型腔2之间设有内浇道5。排气孔3为两个,在型腔2的顶部均匀分布,在浇注时,热气从排气孔3排出。横浇道7位于上箱4和下箱1的分界面处,且位于上箱4上;内浇道5位于上箱4和下箱1的分界面处,且位于下箱1上。从横浇道7至内浇道5,形成梯度,便于铁水浇入。直浇道8与横浇道7之间设有过滤网,能够滤去铁水中的杂质。本工艺是在原有基础上改进的,改进如下,①去除中间明顶冒口,在造型时上箱扎两个明15的排气孔,在浇注时进行排气。②加大侧暗冒口为120×140,增加在浇注时冒口对铸件的补缩量。③严格控制影响铸件化学成分C3.2-3.25%、Si1.5-1.7%、Mn0.8-0.9%。对锥套铸铁件而言,防止产生气孔的措施除了造型时注意排气,在满足型砂使用强度的条件下,应降低树脂加入量;浇注时注意引气。通过调整工艺和严格控制成分,生产的锥套铸件完全可以达到技术标准要求。

4结论

对于改进后的技术,6050锥套铸造工艺去掉了顶冒口,采用出气孔排气,浇注时,减少了顶冒口需用的铁水量,生产成本大大降低,防止气孔缺陷的产生。为了增加冒口对铸件的补缩量,将产品上原有暗冒口加大,减少了缩孔、缩松缺陷,提高了锥套铸件的表面质量,减少厚大部位的工艺热节,实现了同时凝固。当然在产品质量提高的同时,必须严格控制浇注温度、化学成分及树脂砂型砂的质量。在锥套工艺经过革新以后,产品的出品率大大提高,废品率相应减少,实现了产量和质量共赢。

参考文献:

[1]叶荣茂,等.铸造工艺课程设计手册[M].哈尔滨工业大学出版社,1995,12.

[2]黄志光.铸件内在缺陷分析与防止[M].机械工业出版社,2011,01.

作者:金桂芹 陈小兰 赵宝琴 单位:黄冈师范学院机电工程学院

锥套铸造用砂模改进工艺设计研究责任编辑:张雨    阅读:人次
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