圓梁壓塊精密鑄造變形原因分析與解決

王 晉（榆次液壓有限公司技工學(xué)校，山西 晉中 030600）

G1726-1108圓梁壓塊為公司2011年新產(chǎn)品的關(guān)鍵部件，也屬于公司的新產(chǎn)品開發(fā)項(xiàng)目。要求G1726-1108圓梁壓塊具有很高的耐磨性和抗沖擊性，材料為ZGMn13高錳鋼，產(chǎn)品結(jié)構(gòu)如圖1。

1 鑄件結(jié)構(gòu)與變形原因分析

在我廠接到該產(chǎn)品零件圖紙任務(wù)后，積極地投入到工藝工裝的開發(fā)設(shè)計(jì)，經(jīng)過(guò)一個(gè)多月的設(shè)計(jì)和制造，對(duì)該鑄造工藝及工藝參數(shù)進(jìn)行合理性驗(yàn)證。因我廠鑄鋼件采用熔模精密鑄造水玻璃—硬脂酸石英砂工藝，鑄造工藝裝備相對(duì)比較落后，通過(guò)精密鑄造的全套生產(chǎn)工藝過(guò)程的試驗(yàn)，該零件出現(xiàn)了變形缺陷，尺寸205mm變小，尤其中心孔距170mm尺寸變形（如圖1），幾乎每一種鑄件都出現(xiàn)這種變形缺陷現(xiàn)象，具有一定的規(guī)律性，鑄件的質(zhì)量嚴(yán)重地影響我廠新產(chǎn)品的開發(fā)進(jìn)程。對(duì)該零件進(jìn)行了全方位的結(jié)構(gòu)分析，主要問(wèn)題是：（1）該零件外形尺寸在長(zhǎng)度方向撓度大；（2）該零件對(duì)于我廠來(lái)說(shuō)屬于較大的鑄鋼件；（3）原來(lái)的精密鑄造工藝中型殼的強(qiáng)度偏低不能滿足零件的技術(shù)要求；（4）該零件在直徑為135mm處的收縮處于完全自由收縮。通過(guò)對(duì)該零件產(chǎn)生變形的主要問(wèn)題進(jìn)行分析研究認(rèn)為，該零件的變形是必然的，在該零件成型過(guò)程中，精鑄模中完全沒(méi)有受阻收縮，結(jié)構(gòu)上的局限造成了產(chǎn)品鑄件的變形，所以必須采取必要的特殊工藝措施和工藝的手段，在鑄件凝固過(guò)程中用以抵抗毛坯成型過(guò)程中的自由收縮。

圖1 產(chǎn)品零件示意圖

圖2 增加工藝抗阻加強(qiáng)筋后的零件示意圖

2 解決變形的措施

經(jīng)分析決定采取如下措施：

2）對(duì)該零件的工裝進(jìn)行了設(shè)計(jì)的改進(jìn)，使蠟?zāi)Ｉ闲纬煽棺璧募訌?qiáng)筋；

3）把該零件蠟?zāi)＿M(jìn)行成對(duì)的焊模組，同時(shí)增加涂層型的層數(shù)。

經(jīng)過(guò)精密鑄造的涂料、掛砂、硬化、烘殼、澆注等一系列工序的試驗(yàn)，然后對(duì)成型后的鑄鋼件去除抗阻的加強(qiáng)工藝筋，該零件變形的缺陷完全消除。

3 結(jié)論

1）鑄件變形缺陷的產(chǎn)生主要為鑄件結(jié)構(gòu)及在溶模過(guò)程中產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力導(dǎo)致鑄件的變形。只有在鑄造工藝上采取抗變形措施及嚴(yán)格控制各個(gè)生產(chǎn)過(guò)程，才能保證鑄件減少變形缺陷。

2）對(duì)于撓度比較大的鑄鋼件，可以采取增加抗阻工藝筋來(lái)克服變形缺陷的產(chǎn)生；可以增加涂層層數(shù)來(lái)提高型殼的強(qiáng)度。

3）利用抗阻工藝筋避免產(chǎn)生變形后，再將該工藝筋進(jìn)行清除，保證鑄件符合圖紙的技術(shù)要求。