铜合金异形厚壁铸件的铸造工艺研究

常见形状厚壁铸件的铸造工艺规律性较强，而异形厚壁铸件较之常见形状厚壁铸件的铸造工艺难度则更大一些，常需依赖于丰富的生产实践经验及借助于计算机凝固模拟分析技术。介绍了近几年做的锲块、壳体与支座、夹层线圈、T形宽板、π形电极座、L形过渡板等典型产品的工艺，并给出了较为成功的工艺。通过对典型产品的案例分析，探索对异形厚壁铸件的铸造工艺设计思想与方法。     

大型铝铸件的铸造工艺

大型铝铸件，按其形状可分为常见形状铸件和异常形状铸件，前者与后者相比，铸造工艺规律性较强。对大型常见形状铝铸件按套类、帽类、环类、板类、箱类进行分类，根据多年的生产实践经验，给出了较为成熟的铸造工艺设计方法，并对大型常形铝铸件的尺寸保证、变形预防、充型方式、补缩效果及提高铸造工艺出品率等问题进行了探讨。     

瓦帽类铜合金砂型铸件的冒口便捷设计方法

对于铜合金常规轴瓦的砂型铸造,与立浇工艺相比,卧置侧冒口浇注工艺具有明显的优越性,不仅能解决冒口切割的难题,还简化了造型过程,提高了生产效率。根据多年经验及计算机凝固模拟技术,找出冒口形状参数与铸件形状参数的关系,从而建立了冒口便捷设计方法,摆脱了对工艺人员经验的依赖和对凝固模拟技术的掌握。对常形轴瓦类铸件,该方法既能保证充分补缩,又能获得较高的工艺出品率。对于异形瓦类铸件,其冒口的计算与核算可在常规轴瓦的基础上稍加修正即可,对于其他形状的斗帽类铸件,该方法也有指导意义。     

大型黄铜电极座的铸造工艺研究

大型黄铜厚壁电极座的铸造工艺,视其结构与量产情况的不同而相异。电极座从结构上可以分为板块状电极座及带腔室电极座。对于前者,若批量生产,可以采用卧置立浇的半金属型铸造工艺;若少量生产,则采用卧置倾斜爬坡浇注的砂型铸造工艺,并按照异形板类铜合金铸件的冒口便捷设计方法来完成冒口的设计。而对于后者,则一般采用卧置立浇的砂型铸造工艺,通过凝固模拟分析技术实现冒口设计的优化。本文根据电极座的不同结构及量产情况,给出了相应的铸造工艺,效果良好,既能保证铸件质量又能获得较高的工艺出品率,还能提高工艺设计效率。     

蜗轮类铜合金砂型铸件的冒口便捷设计方法

对于蜗轮类铜合金砂型铸件的冒口设计,以往通常采用经验设计方法或凝固模拟方法,但前者不够准确,而后者繁复费时,目前缺乏一种既较为准确、又十分便捷的冒口设计方法去指导铸造工艺设计。通过研究蜗轮类铜合金铸件形状参数与冒口形状参数之间的关系,并综合了以上两种方法各自的优点,建立了蜗轮类铜合金砂型铸件的冒口便捷设计方法,既能保证铸件质量又能获得较高的工艺出品率,还能提高工艺设计效率,因而具有较强的实用性。通过蜗轮具体案例分析,对冒口便捷设计方法的灵活应用、冒口与冷铁的匹配进行了阐述。     

异形板类铜合金砂型铸件的冒口便捷设计方法

进行铜合金板类铸件砂型铸造工艺设计时,在铸件的浇注位置及冒口位置确定后,冒口尺寸的确定是重要的内容,通常采用经验设计方法或凝固模拟技术,但前者不够准确,而后者繁复费时,故缺乏一种既较为准确、又十分便捷的冒口设计方法去指导工艺设计。笔者根据长期的实践经验及统计分析,并结合计算机凝固模拟技术,找出铝青铜及黄铜异形板类铸件形状参数与冒口形状参数之间的关系,建立了较为准确和便捷的冒口计算、核算方法,既能保证铸件质量而又能获得较高的工艺出品率,还能提高工艺设计效率,这对于铜合金板类铸件冒口设计是有指导意义的。     

铝青铜大型半圆滑块砂型铸造

根据轧钢机上用的半圆滑块系列产品的工作条件，探讨了产品材质的选用以及相应铸造工艺方案的确定和熔炼过程质量的控制，既能保证铸件充分补缩，避免氧化夹杂，又能使冒口便于切割，同时还要获得较高的工艺出口率；既能解决合金液吸气严重的问题，又能对成分优选，提高综合机械性能，以达到延长产品使用寿命的目的。     

铜合金常形板类铸件的半金属型铸造工艺

采用砂型铸造生产铜合金板类铸件时,在铸件两侧面易出现氧化夹杂或疏松现象,打箱后还常发生弯曲、甚至扭曲情况。对于长小于2 200 mm、宽小于350 mm、厚小于90 mm的板类铸件,采用半金属型铸造法质量更为可靠。根据多年经验,讨论了金属模及铸造工艺的设计要点,并给出了板类铸件在半金属型铸造时的冒口计算、核算方法,避免了经验设计方法的不够准确及凝固模拟技术的繁复费时的问题,既能保证充分补缩,又能获得较高的工艺出品率。     

叉车左桥壳铸件铸造工艺设计与优化

根据叉车左桥壳的材质要求和铸件结构特点,制定了桥壳铸造工艺方案。运用ProCAST软件对制定的工艺方案进行模拟分析,预测出桥壳铸件缩孔缩松分布位置;并分析铸件在铸造过程中缺陷产生的原因,对铸造工艺方案进行优化和改进。通过在缺陷较多的中间凸缘厚壁处增设侧冒口,明显减少了铸件的缩孔缩松,有效地提高了铸件质量。     

高铬铸铁转子的生产工艺

高铬铸铁由于容易产生裂纹,因而通常只用于形状简单、体积较小的铸件。通过合理地设计铸造工艺,并严格生产过程控制,使形状复杂,质量较大的转子也能成功地用高铬铸铁铸造。介绍该铸件的铸造工艺以及防止产生裂纹的各项措施。     

铝合金电磁低压铸造工艺试验及应用

研究了铝合金电磁低压铸造工艺参数关系及控制方法;通过试验及数学分析研究确定了电磁驱动力与电流、流量与电流之间的关系及计算模型,并进行了电磁低压铸造和气压低压铸造实际铸件性能对比。结果表明,电磁低压铸造的流量大小与电极电流成线性关系;并且当电极电流一定时,随出液口高度增加,流量减小,电磁低压铸造生产的铸件性能得到明显提高;电磁低压铸造方法比传统气压低压铸造控制过程更精确。     

挤压铸件优质化技术进展

概述了国内外在生产高致密度、高力学性能、高耐磨铝合金挤压铸件，以及大型复杂铝合金挤压铸件方面的新技术，对于挤压厚大的复杂零件，可使用局部补压技术消除厚大处的缩孔缩松。对于高致密度高力学性能零件，挤压时采用真空液态挤压铸造系统，可生产高质量的挤压件；对于耐磨损零件一般采用高硅铝合金和陶瓷增强铝基复合材料。对复杂内腔的零件，可用可溶性盐芯和易溃散砂芯解决难成型问题。挤压铸造在实践中得到发展。     

普通压铸机的技术改造

局部加压法是特种压铸方法———精、速、密压铸 (ARD)的变形方式 ,适合于生产厚壁压铸件 ,能有效地提高机床和模具的使用寿命。针对壁厚悬殊的压铸件的生产难题 ,提出对普通压铸机进行技术改造 ,通过改变压铸机的控制线路或控制程序 ,使普通压铸机能以局部加压的方式进行生产 ,解决普通压铸机生产此类压铸件的难题     

用真空差压铸造法生产复杂薄壁铝合金铸件

对用真空差压铸造法生产的铝合金铸件性能进行了研究,从理论和实践量方面论述了其较好的铸件内在性能。该工艺与传统的重力铸造和真空吸铸相比,铸件强度得到了提高,铸件组织更加致密。适合于质量要求高、复杂程度高的铝合金铸件的生产,尤其适用于薄壁铸件的生产。     

大型异形铝铸件的铸造工艺研究

大型异形铝铸件,铸造工艺难度较大,常需依赖于丰富的生产经验辅之以计算机凝固模拟分析技术。针对不同的形状,制定相应的铸造工艺。对管体、轮毂、支腿垫块、螺旋桨等典型产品较为成熟的生产工艺进行介绍。通过对这些典型铸件的工艺案例进行分析,探讨大型异型铝铸件的铸造工艺设计方法。     

汽车空调双管气室的铸造技术

可倾转式重力铸造集中了底注和顶注的优点,既有利于金属液充填型腔过程中渣气的排出,也有利于铸件的顺序凝固。汽车空调双管气室是大型薄壁类铸件,有气密性要求,成形困难,易产生浇不足、冷隔等铸造缺陷。利用可倾转重力铸造生产汽车空调双管气室,并通过对浇注系统和工艺参数的优化设计,能大大减少铸件内夹渣和气孔的缺陷,提高铸件机加工后和一次气密检验(无浸渗)的合格率。     

挤压铸造ZA27合金大高径比铸件

通常挤压铸造仅适用于高径比小于3.5的铸件,研究大高径比铸件的挤压铸造将扩大这种先进铸造技术的应用范围.用试验和计算机模拟的方法,研究了高径比为7的ZA27合金铸件的力学性能、凝固过程中铸件内的温度、压力以及缩松的分布.结果表明,增加挤压铸造的压力不能有效地减少大高径比铸件的缩松缺陷;合理控制浇注温度和铸型预热温度能有效地消除大高径比铸件内的缩松,获得力学性能高且均匀的铸件.     

真空压铸工艺参数对AM50镁合金力学性能的影响规律

采用阶梯试验模具及AM50合金,进行了系统的真空压铸试验,实测了不同厚度的阶梯试样在不同工艺条件下的密度及力学性能,研究了高真空压铸工艺参数对AM50镁合金力学性能的影响规律.结果表明,随着型腔真空压力的降低,铸件密度、抗拉强度和伸长率均随之提高;铸造压力对力学性能的影响在真空压铸和常规压铸中遵循基本相同的规律,即增大铸造压力可以使铸件的致密程度、抗拉强度、屈服强度和伸长率得到提高;随着高速速度的增大,薄壁铸件的抗拉强度、屈服强度和伸长率均表现出明显的增加,这一点与常规压铸的规律相反.结合高真空和高速工艺,可以使薄壁铸件的抗拉强度和伸长率得到较为明显的提升.     

在并行工程环境下开发复杂铸件

针对近净形铸件开发中存在的问题，建立了适于对复杂结构铸件及其工装设计、铸件的可铸造性评价、铸件成形过程仿真和制作快速样件等的并行开发环境。并将其应用于铸件的实际开发中，应用结果表明，在所建立的并行环境中开发新产品，可以优化复杂铸件设计、改善质量、缩短研制周期及降低成本     

铝合金挤压铸造用电磁泵定量浇注技术

为了开发研制铝合金挤压铸造用电磁泵定量浇注控制系统,应用试验研究和数学分析的方法,建立了电磁泵流量计算的数学模型,开发了电磁泵定量浇注控制程序.结果表明,电磁泵定量浇注挤压铸件质量精度达到2%.该项技术在铝合金挤压铸造中的应用能有效提高铸件的品质和质量精度,提高材料的利用率和铸件生产率.