烧结台车中间体的铸造工艺设计及生产实践.docx

本文由吊篮 HYPERLINK  齿轮减速机  HYPERLINK /  联合整理发布 烧结机台车是烧结机的重要备件， 工作环境恶劣，力学性能要求较高， 在国内有能力生产该型号烧结机台车的厂家为数不多。2005 年， 我公司首次承接了马钢新区铁前系统326 台烧结机台车的生产制作任务。而在没有成熟经验的前提下， 探索成套的操作工艺， 既能保证铸件的内外质量， 又能提高生产效率， 同时对我公司开拓市场、创造系列品牌产品具有重要意义。因此， 设计合理的工艺并进行有效的生产过程控制， 是保质保量完成生产任务的关键。 一、台车中间体的结构及技术要求 360? 台车中间体外形轮廓尺寸为4514mm×1486mm×440mm， 毛重约5t ， 主要壁厚为40 ～50mm， 铸件不允许有影响强度的裂纹、缩孔等铸造缺陷， 材质为QT500 ―7 。力学性能：σb≥500 MPa ， δ≥7 %。金相组织：球化大小≥5级， 球化级别≤4 级。 二、型砂混制工艺 1. 选用的原材料及配比 ( 1) 原砂技术指标见表1 。 ( 2) 呋树脂技术指标见表2 。 ( 3) 固化剂型号及技术指标见表3 。 ( 4) 型砂配比见表4 。 2. 型砂混制工艺流程 采用连续式混砂机， 气动送砂， 螺旋搅拌给料， 先后加入固化剂和树脂， 连续出砂( PLC 控制) 。其混制工艺如下:石英砂+ 对甲苯磺酸搅拌1 min+ 呋 树脂搅拌1 min出砂。 3. 型砂质量控制 树脂加入量控制在0. 8 % ～1. 0 % ， 固化剂加入量根据环境温度的变化在30 % ～60% 的范围内调整， 满足可使用时间为15min ( 12 ～0min) ， 起模时间30 ～40min，24h 抗压强度( 终强度) 为1. 1 ～1. 4MPa。 三、铸造工艺方案设计 1. 主要工艺参数 铸造工艺如图1 所示。模样的主要工艺技术参数：缩尺为0. 8 %，起模斜度为1∶100 ，加工量为14mm。 2. 、工装的设计与制作 树脂砂生产铸件的外观质量、尺寸精度主要取决于模具，要求树脂砂生产用模具必须具有良好的起模性和较高的起模强度，为此我们把台车生产所用外模及芯盒设计成专用金属模具，同时配以与之相适应的金属造型底板和专用砂箱。另外，外模、砂箱和底板应准确定位。 3. 浇注系统的计算 铁液经过球化、孕育处理后，温度下降较大，且易产生氧化。因此浇注系统应有： 一是能大量输送铁液；二是有更好的挡渣能力。 ( 1) 浇注时间的确定。 式中 t ―――浇注时间，s ； δ―――铸件主要部分平均壁厚，45mm； S1 ―――系数，取2. 0 ； S2 ―――修正系数，取0. 5 ； GL ―――浇注重量，5500kg 。 ( 2) 内浇口总截面积的确定。 ( 3) 浇注系统各组元尺寸的确定。中型非厚壁球墨铸铁件一般采用封闭式浇注系统： Σ F 内∶ΣF 横∶ΣF 直=1∶为此，我们选择内浇道截面尺寸和数量为16 ―50mm×10mm，横浇道Ⅰ截面尺寸和数量为2 ―65/ 55mm×40mm，直浇道Ⅰ截面尺寸和数量为2―85mm/80mm； 横浇道Ⅱ( 过桥横浇道) 截面尺寸和数量为2 ―110/ 95mm×50mm，直浇道Ⅱ 截面尺寸和数量为1―125mm/120mm，浇注系统截面积之比为： ΣF 内∶ΣF 横Ⅰ∶ΣF 直Ⅰ∶ΣF 横Ⅱ∶ΣF 直Ⅱ= 1∶1. 20∶1. 26∶1. 28∶1. 41 。 4. 冒口设计 树脂砂的刚性好，浇注初期砂型强度高，这就有条件利用铸铁凝固中的石墨化膨胀，有效地消除缩孔、缩松缺陷，但为了使浇注过程中的大量气体能顺利排出型腔，应在盖箱上均匀设置?60;25mm 出气冒口。 在浇注后液态收缩时，大冒口起到补缩铸件的作用，但由于树脂砂铸型保温性能好，加之冒口直接与外界环境相通，固态收缩早于铸件本体，导致冒口在固态收缩时来自铸件本体的铁液补充其收缩。为解决这个问题，我们设计了缩颈冒口，使冒口颈部先于冒口上端凝固，既起到液态收缩过程中补缩铸件本体的作用，又能防止冒口凝固过程中出现“倒抽” 现象，同时也便于冒口的去除。 四、铁液熔炼及球化孕育处理工艺的选择 1. 熔炼设备 采用5t 工频炉熔炼铁液，有以下作用： ( 1) 便于进行化学成分的调整和控制。 ( 2) 有利于控制熔炼、出铁和浇注温度。 ( 3) 避免冲天炉熔炼铁液带进有害元素。 ( 4) 易于净化铁液。 2. 金属原材料的选择 ( 1) 金属料 选用优质废钢和低磷生铁，化学成分见表5 。 ( 2) 球化剂 采用钇基重稀土复合球化孕育剂，能有效防止球化衰退，抑制碳化物的产生。 ( 3) 孕育剂 选用75SiFe 和复合孕育剂。 3. 化学成分控制 化学成分控制见表6 ，其选择依据如下。