运用均衡凝固理论设计三通管件的浇注系统

采用环形横浇道,内浇道径向引入,在铸件的两侧法兰位置安放溢流补缩冒口。直浇道、横浇道、补缩冒口的大小按照收缩模数法来确定,浇口杯采用迪砂(DISA)造型线推荐的轻型防喷溅标准样式。用这种浇注系统和冒口联合补缩的工艺方法,在垂直造型线上生产三通类铸件。经实际生产验证,铸件内在品质良好,没有缩孔、缩松缺陷,工艺出品率达68%,综合成品率达96%。     

148电机线圈支架灰铸铁件顶注压边浇冒口工艺的设计

148线圈支架上下为圆环,由中间9个腰肋连接,最大壁厚40 mm,铸件重70 kg,材质HT 150,普通粘土砂,水平三开箱造型。运用大孔出流理论设计了顶注压边浇冒口系统。直浇道直径φ35 mm,横浇道尺寸24/28 mm×26 mm,内浇道由截面为37/39 mm×6 mm的2道内浇道和2个压边冒口形成的55 mm×5 mm的压边缝隙合成,浇道比为A直∶A横∶A内=1.0∶1.4∶1.1。用收缩模数法设计冒口,冒口直径φ55 mm、高90 mm,设1只φ30 mm的排气耳冒口。首批生产30件,经检查无缩孔、气孔、夹砂等缺陷,铸件经加工后,全部合格,表明运用大孔出流理论设计浇注系统,采用顶注压边浇冒口填充补缩工艺,生产148线圈支架铸件是可行的。     

VHP型主轴承盖铸造工艺开发

介绍了VHP型主轴承盖的铸件结构及技术要求,详细阐述了工艺开发过程中的2种工艺方案,利用MAGMA数值模拟软件对2种方案进行对比,最后采取的工艺方案为:冒口设置在横浇道中,内浇道作为冒口颈对铸件进行补缩,热节被引到冒口内,保证铸件顺序凝固,同时减少冒口数量,提高了工艺出品率和操作效率。生产结果显示:生产的80件铸件中,有77件铸件的各项性能符合技术要求,铸件合格率达96.3%。对铸件进行全身MT、UT、RT检测,均未发现缺陷。随机抽取1件进行解剖,做PT检测,也未发现任何缺陷。     

浇注系统和冒口联合补缩消除球铁镶圈铸件缩孔缺陷

锻压机用球铁镶圈铸件,牌号QT450-10,外径φ2 364mm,内径φ2020mm,厚120mm,重995kg。为了防止铸件产生铸造缺陷,运用均衡凝固理论,采用顶注、内浇道分散引入、浇注系统和冒口联合补缩工艺。直浇道φ80mm;双向梯形横浇道,上底35mm,下底45mm,高50mm;内浇道宽50mm,厚8mm,长10mm,共24只。在浇注系统的对面安放侧冒口1只,直径φ180mm,高350mm;冒口颈宽220mm,厚20mm,长10mm,用于溢流和补缩。经批量生产验证,铸件内无缩孔、缩松缺陷,上表面无渣孔、气孔缺陷,工艺出品率81%。实际证明：采用均衡凝固理论设计球铁圈形铸件的补缩系统是可靠的。     

冒口在熔模铸件上的应用探讨

介绍冒口开设在补缩通道上并与直浇道、内浇道组合构成的新型浇注系统的实例。重点阐述胃口与补缩通道、直浇道、内浇道组合的工艺方法。     

轮形铸铁件浇注系统与冒口联合补缩设计

采用半环形横浇道、内浇道径向引入.在浇注系统的对面安放侧冒口.直浇道、横浇道、侧冒口的大小采用模数计算法确定.用这种浇注系统和冒口联合补缩的工艺形式,生产中型(重85 kg)灰铸铁制动轮和球铁齿轮,消除了铸件缺陷.获得了内在和外在质量都高的轮类铸件,铸件合格品率98%～100%,铸件出品率85%以上.     

球铁油缸浇注系统补缩无冒口工艺设计

球铁油缸,材质QT500-7,铸件重101 kg,外径φ270 mm,内径φ220 mm,壁厚25 mm,高750 mm,一端球面封口。采用立浇工艺,封口向上。原工艺为阶梯浇注系统,在铸件上部安放1个φ120 mm×200 mm冒口,因冒口下缩孔、浇口引入处缩松,缸壁气孔、夹渣,渗漏废品率54%。为了消除铸造缺陷,新工艺根据均衡凝固原理,采用以顶注为主的浇注系统补缩无冒口工艺,用收缩模数法设计直浇道、横浇道、内浇道尺寸,经批量生产验证,消除了缩孔、缩松、气孔、夹渣缺陷。机加工后经250 MPa×5 min水压试验无渗漏。工艺出品率从77%提高到88%。表明采用收缩模数法计算浇注系统尺寸,用浇注系统补缩的无冒口工艺是可靠的。     

轮形铸铁件补缩式雨淋浇注系统的设计

采用上雨淋浇注系统生产轮形铸铁件,将直浇道、横浇道当冒口,内浇道(雨淋孔)当冒口颈,采用均衡凝固收缩模数法设计其尺寸,浇口兼作冒口,完成充填与补缩双重作用.对材质为HT250,轮廓尺寸φ600 mm×601 mm,轮缘厚61 mm,轮毂厚71 mm,轮辐厚50 mm,重920 kg的BA36050皮带轮,采用直浇道φ50 mm,横浇道50/60 mm×55 mm,内浇道(雨淋孔)φ20 mm(5只)的浇注系统.经批量生产验证,铸件无铸造缺陷,达到技术要求,工艺出品率97%,成品率大于97%.     

石膏浆液流出泵泵体的铸造工艺优化

通过计算泵体零件的浇注系统、冒口和冷铁,采用三维软件进行立体造型,使用Z-Cast数值模拟软件对泵体的铸造工艺进行了优化,比较了内浇道设计位置的不同和内浇道形状对充型的影响.模拟了加入冒口和冷铁后泵体的凝固顺序.最终获得了较为合理的泵体铸造工艺.     

冲击座铸造工艺设计及优化

介绍了冲击座铸件的结构及其工艺设计,包括每型件数、浇注系统形式及内浇道、横浇道和直浇道的截面积、浇注时间、冒口及冷铁设计等。初始铸造工艺只采用冒口补缩,模拟发现该工艺未能完全消除缩孔缺陷,据此对铸造工艺进行了改进,在孤立热节区设计冷铁。对改进后的铸造工艺进行模拟,结果显示,缩孔缺陷已完全可以消除。     

球墨铸铁汽车后桥壳铸造工艺优化

采用湿型铸造生产球铁汽车后桥壳铸件,冒口颈根部出现显微缩松现象。利用华铸CAE软件进行工艺模拟,结果显示：冒口颈过早断开,导致铸件出现液相孤立区域,形成缩松缩孔。通过增大冒口和冒口径尺寸,保证了冒口径通道畅通,实现了冒口径的顺序凝固。用改进后的工艺进行了试制和小批量生产,铸件经解剖和X光探伤,均未发现有缩松缺陷。     

利用数值模拟开发涡轮增压器壳体铸件

介绍了汽车发动机中涡轮增压器壳体铸件的结构及技术要求,利用自动化线壳型铸造,一型2件,水平分型,采用封闭式浇注系统,浇口比为ΣF直:ΣF横:ΣF内=2:1.5:1,其中,直浇道截面面积为1 200 mm2,横浇道截面面积为900mm2,内浇道截面面积为600 mm2。热侧冒口直径为65 mm,高度为100 mm,冒口颈尺寸为23 mm×33 mm;顶冒口直径为50 mm,高度为70 mm,冒口颈尺寸为10 mm×25 mm,并在涡轮室内部圆形平面处放置尺寸为50 mm×15 mm×15 mm的随型冷铁,使生产的铸件冒口颈区域微观缩松消除。     

制动鼓铸造工艺的改进

介绍了生产灰铸铁制动鼓铸件原来采用的铸造工艺:底注开放式浇注系统,铸件由两个边冒口补缩;生产结果:缩松废品率约为20%。为消除缩松缺陷,对原铸造工艺进行了改进:(1)只用一个冒口补缩铸件;(2)浇注系统仍为开放式,但取消横浇道,冒口直接设在直浇道下部;(3)采用宽度加大的冒口颈,改善补缩作用。试验结果:彻底解决了缩松问题,而且通过降低浇注速度、提高型砂性能和造型紧实度,有效控制了冲砂缺陷。     

球铁后盖铸件缩孔缺陷的消除措施

分析认为球铁后盖铸件热节部位产生缩孔的原因是：原工艺在热节部位设置冒口,使热节增大;而且由于冒口颈偏小,早于铸件热节凝固封闭,使铸件热节不可能通过冒口颈获得补缩。为此采取如下改进措施：1）使冒口远离铸件热节,避免热节增大;2）在热节处设置厚大冷铁,使热节提早凝固收缩,从而可以通过冒口颈获得补缩。改进工艺后,缩孔问题得到了解决。     

克服球面瓦体气缩孔缺陷的工艺改进

厚大球面瓦体内腔的“冷却水道”砂芯几乎全部被铁液覆盖,为便于清理而必须使用溃散性好的树脂砂,难以排尽含氮气体,要求在球面顶部安设尺寸足够大的冒口.主要为排气而安设的冒口(特别是冒口颈)尺寸难以确定,并对浇注温度要求苛刻,胃口底部气缩孔缺陷经常导致铸件返修或者报废.通过将原来的底注改为阶梯浇注,并在冒口底部合适位置安设内、外仿形冷铁等工艺改进,使上述缺陷得到很好的解决.     

离心铸造球铁芯复合轧辊辊颈缩松的控制

对球铁芯复合轧辊冒口端辊颈缩松原因进行了分析。介绍几种控制辊颈缩松的措施及效果，包括：提高冒口铁液温度；增加二次冒口，用高碳铁液补注冒口，提高冒口液位并吹氧；提高砂箱刚度和型壁冷却能力；减少吃砂量。     

基于粒子群算法的冒口优化设计

为有效节约金属材料,提高经济效益,降低生产成本,根据补缩原理和生产实际,以冒口的体积最小为目标函数,运用粒子群算法和Matlab语言,对冒口直径、冒口高度、冒口颈直径等冒口尺寸进行了优化设计,优化仿真结果表明,在保证铸件质量的前提下,冒口的体积比常规的模数法设计结果减少了11.77%,优化效果十分显著,表明了粒子群算法应用于铸造行业的优化设计可行.     

球墨铸铁件的补缩

结合铸造生产实践,总结了几种行之有效的球墨铸铁件补缩方法,分析了一种有效冷冒口的作用机制,指出树脂砂芯在金属液的热作用下产生的大量气体进入冒口,对其中的金属液进行了物理搅拌,并与其发生放热化学反应,推迟了冒口颈及冒口本体的凝固进程;当厚大热节存在于铸件最高处时,冷铁和冒口并用是既经济又有效的工艺方法。     

排气歧管铸件的铸造工艺设计与优化

针对排气歧管铸件孤立热节多,又无法设置冒口的情况,采用华铸工艺分析软件模拟铸件的凝固过程,预测缩孔、缩松缺陷出现的部位;采用铸件均衡凝固理论,设计浇注系统和冒口补缩系统,采用“宽、薄、短、斜”的冒口颈是充分利用石墨化膨胀自补缩作用的关键,采用该技术并优化相关工艺参数后,有效地克服了排气歧管铸件的缩孔、缩松缺陷,大幅度提高了铸件的工艺出品率和成品率,取得了显著的经济效益.