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    機(jī)床立柱類(lèi)鑄件質(zhì)量改進(jìn)及方法研究

    2014-03-25 06:13:02楊爭(zhēng)光魏守田
    關(guān)鍵詞:型砂雙壁內(nèi)腔

    楊爭(zhēng)光,魏守田

    (寧夏共享裝備有限公司,寧夏銀川 750021)

    消失模鑄造工藝是由美國(guó)人H·F·Shroger 1956年試驗(yàn)成功,于1958 年4 月15 日以專(zhuān)利的形式公布于眾。該鑄造工藝由于其技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)先進(jìn),社會(huì)效益顯著,為廣大冶鑄工作者所關(guān)注,尤其是近幾年,消失模鑄造工藝的快速發(fā)展大大推動(dòng)了我國(guó)鑄造技術(shù)的進(jìn)步和發(fā)展。然而,消失模鑄造工藝也不是萬(wàn)能的,生產(chǎn)中仍存在許多急待解決的實(shí)際問(wèn)題。

    1 立柱類(lèi)產(chǎn)品

    消失模鑄造工藝適合生產(chǎn)結(jié)構(gòu)復(fù)雜,尺寸精度高的鑄件。我公司生產(chǎn)的雙壁立柱(如圖1),共有7種鑄件類(lèi)型,且全是出口商品,尺寸精度要求在±2 mm 范圍內(nèi)。去年此類(lèi)立柱的廢品率在80%以上,幾乎全部因?yàn)槌叽鐖?bào)廢,最后決定采用消失模負(fù)壓工藝生產(chǎn)這類(lèi)立柱。

    圖1 典型的雙壁立柱圖片

    2 典型缺陷

    2.1 皮透

    鑄件某些部位缺失,形狀不能正常成形,如圖2 所示。原因分析:皮透部位有較大內(nèi)腔,且內(nèi)腔在抽氣方向方門(mén)太小。在澆注的瞬間(內(nèi)澆口進(jìn)流位置見(jiàn)圖3),泡沫氣化后產(chǎn)生大量氣體沒(méi)有被盡快導(dǎo)出,致使內(nèi)腔負(fù)壓度降低,型砂剛度無(wú)法承受鐵液浮力,型砂發(fā)生漂移,鑄型損壞。

    表1 典型雙壁立柱參數(shù)

    2.2 塌箱

    圖2 皮透缺陷圖片

    圖3 前期內(nèi)澆口進(jìn)流位置

    鑄件頂部不能正常成形,缺肉,如圖4 所示。原因分析:鑄型頂部吃砂量過(guò)小,只有100 mm,且負(fù)壓度不夠,液體金屬浮力使鑄型頂部型砂潰散。

    圖4 塌箱缺陷圖片

    2.3 鐵瘤

    消失模鑄件表面常見(jiàn)均勻分布的半圓突出物和較大瘤狀突出物。原因分析:型砂振動(dòng)緊實(shí)過(guò)程中,局部型砂緊實(shí)不到形成間隙,導(dǎo)致鐵液沖破涂層形成鐵瘤。

    產(chǎn)生缺陷時(shí)工藝振動(dòng)參數(shù)見(jiàn)表2。

    表2 產(chǎn)生缺陷的工藝振動(dòng)參數(shù)

    3 改進(jìn)方案

    (1)內(nèi)澆口進(jìn)流位置:為了防止?jié)沧⑦^(guò)程中內(nèi)腔型砂漂移,內(nèi)澆口不能直沖內(nèi)腔型砂或太靠近內(nèi)腔,并且內(nèi)澆口不能太大。

    (2)頂部吃砂量:通過(guò)模擬充型及現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn),結(jié)果表明,頂部的吃砂量不能少于150 mm。

    (3)振動(dòng)參數(shù):經(jīng)過(guò)多次的振動(dòng)參數(shù)調(diào)節(jié)試驗(yàn),確定振動(dòng)參數(shù)見(jiàn)表3,可以滿足型砂緊實(shí)。

    (4)負(fù)壓度:經(jīng)過(guò)多次負(fù)壓度調(diào)節(jié)試驗(yàn),最終確定負(fù)壓度為0.038~0.045 MPa。

    表3 型砂緊實(shí)的振動(dòng)參數(shù)

    通過(guò)以上幾個(gè)方面的工藝參數(shù)的調(diào)整后,連續(xù)生產(chǎn)10 多件雙壁立柱,均未產(chǎn)生皮透、塌箱、鐵瘤等缺陷,表面質(zhì)量良好,加工后無(wú)明顯缺陷。生產(chǎn)鑄件見(jiàn)圖5 所示。

    圖5 無(wú)缺陷立柱圖片

    4 結(jié)論

    (1)澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí),盡量多點(diǎn)澆注,內(nèi)澆口不能直沖內(nèi)腔型砂,特別是沒(méi)有方門(mén)的盲孔。

    (2)對(duì)于大中型鑄件(鑄件質(zhì)量在500~2 000 kg),頂部吃砂量不能少于150 mm。

    (3)確定振動(dòng)參數(shù)時(shí),對(duì)于不易填充部位,可以不加砂,采用不同的方式配合多振動(dòng)幾次,等型砂緊實(shí)后再邊加砂邊振動(dòng)。

    (4)在能夠保證不抬箱的情況下,適當(dāng)控制負(fù)壓度值。

    [1]李增民.EPC 干砂造型工藝分析[J].特種鑄造機(jī)有色合金,1996(2):5-8.

    [2]陶杰.消失模鑄造方法與技術(shù)[M].南京:江蘇科技出版社,2003.

    [3]李傳栻.常見(jiàn)鑄造缺陷及防止方法[J].機(jī)械工人(熱加工),1999(6):40-41.

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