消失模铸造薄壁复杂箱体类铸件变形及夹渣缺陷的防止措施.doc

第 PAGE 4 页 共 NUMPAGES 6 页 消失模薄壁复杂箱体类铸件变形及夹渣缺陷的解决措施 ＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿ 成都成工工程机械井研铸造有限责任公司　刘余松1　苏艳红2　蔡明3 ＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿ 摘　要　通过运用消失模铸造技术生产薄壁复杂箱体铸件，对生产中出现的尺寸变形、夹渣等缺陷进行分析，发现采用优化产品结构工艺性设计、铸造工艺设计、发泡模具设计及加强关键技术点控制等措施，能有效解决尺寸变形、夹渣等缺陷。 关键词：消失模铸造　结构工艺性设计　发泡模具　 2002年10月份，我公司引进消失模铸造技术生产ZL50E装载机变 速箱箱体（320Kg），其间主要遇到了因变形引起尺寸偏差、夹渣缺陷等工艺难关。经过长时间的摸索，于2003年5月下旬成功生产出ZL50E箱体样件，次月就进入小批量生产，之后陆续试制成功ZL50变矩器壳体（120Kg）、ZL30同步齿箱箱体（64Kg）、变速箱箱体（110Kg）、变矩器壳体（74Kg）等铸件，现都已进入了大批量生产，成品率稳定在92%以上，铸件质量已接近精密铸件水平。 一、铸件结构工艺性设计，发泡模具设计 箱体类铸件塑料模样在加工制作、挂涂料、搬运、造型、振实、抽真空过程中，容易变形，因此要求铸件结构应尽可能紧凑、刚性好。在进行工艺结构设计的时候，除考虑传统性铸造结构要求外，最重要一点 就是重点考虑消失模铸造工艺的特殊性，在不影响使用的前提下，适当 刘余松1蔡明3成都成工工程机械井研铸造有限责任公司　四川井研县白塔街12＃　613100 传真　08333712182　电话　08332935528　手机苏艳红2　　 成都航空职业技术学院机械系 增加涂料、造型埋箱过程中受力部位壁厚、工艺补贴及设计反变形量，有利于防止工艺过程中的因变形而影响铸件尺寸。同时铸件结构设计还应考虑成型发泡的泡塑珠粒可填料性及造型振实过程的干砂可填充性，防止因进料不足影响强度以及因填砂不均匀而造成变形。 ZL50变矩器壳体（见图三、四）结构工艺性设计时由于D面法兰、E面窗口、C处圆法兰，造型埋箱时以经常容易变形，所以结构设计作如下调整：D处法兰外型尺寸增加1mm，内型尺寸缩小1mm，使法兰由25mm增加为27mm；E处窗口及附处增加壁厚1mm；C处圆弧加工余量较其它处余量大1mm。 　　　　 　　　 　　图一　　　　　　　　　　　　图二　　 ZL50E箱体原发泡模具设计方案（部分）　　ZL50E箱体现发泡模具设计方案（部分） 发泡模具工艺设计的好与坏，直接影响产品质量。分块越多，成型发泡相对容易，白模比重也可控制较轻，这就有利于减少铸件的夹渣等缺陷，但尺寸精度相对难控制；分块越少，尺寸相对较好控制，成型发泡就相对较难，白模比重势必也较高，这就容易造成铸件的夹渣等缺陷。因此，优化发泡模具设计是整个工艺的关键环节之一。我们刚试制ZL50E箱体时，整套模具设计成18块，组合较复杂，经常因尺寸偏差造成铸件报废，见图一，外形由四大块组成。所以，我们后来将整套模具设计成8块，见图二，外形减少为三大块，取消了部分组合工装，生产效率提高了，表面质量因也少一道分模面而提高了，更重要的是尺寸能很好控制，曾经几个月生产无一件ZL50E箱体铸件因尺寸原因而报废。 为了保证ZL50变矩器壳体铸件尺寸，发泡模具设计成两大块，见图三A、B两部分，两块模样采用圆形止口定位，分块少，组合效率高，尺寸能得到有效保证。 二、铸造工艺设计 　　　　　　　　图三　　　　　　　　　　　　　　　　　　　图四 YJSW6A-5壳体，HT250,120Kg,最大尺寸720mm×583.5mm×294mm 1.直浇道　　2、5、8、9、10工艺撑子　3、7.溢流冒口　6.溢流冒口（共三处）4.内浇道　11.内浇道（兼工艺撑子） 　 1、浇注系统 复杂箱体类铸件由于形状复杂，铁水流程较远，容易形成气孔、夹砂、夹渣等缺陷；因此设计浇注系统时，有其特殊性。我们设计浇注系统时，取消横浇道，采用空心直浇道，能有效防止反喷，进铁水快，热量损失少，可有效减少因泡沫气化不良铸件产生夹渣缺陷；单边进铁水，能有效防止因铁水对流而产生夹渣缺陷；浇道截面比为F直：F内＝1：1.2~1.5。ZL50变矩器壳体浇注系统见图三，F直＝2376mm2，F内＝3000 mm2。 2、溢流冒口 气化模在浇注时不断产生溶渣，其随铁水上流，流经死角容易形成夹渣状缺陷；因此应在这些地方设计溢流冒口，使其收集残渣和随浇注系统进入的散砂等。ZL50变矩器壳体共设计四个溢流冒口，见图三4和6，有效解决了夹渣类缺陷。 3、工艺撑子 工