铝活塞微型保温单冒口铸模

我厂铝活塞铸造采用底注上抽芯式金属型重力铸造。由于活塞头部、顶部与裙部壁厚差大,加上形状复杂。此工艺只考虑加工方便,没有完全符合顺序凝固要求,使活塞产生以同时凝固为主、顺序凝固为辅的冷却方式。为了使活塞得到充分补缩,一般使用一对粗而大的冒口,其结果是浇冒口重量与活塞本体重量的比为1～2:1左右;模温高,延长浇注周转时间;质量也不够稳定。从1987年起,我厂开始进行微型保温单冒口铸造工艺试验,经过几年来的摸索和实践,证明这种工艺是可行的。现已在我厂6只主要品种上批量和小批生产。并且采用保温冒口后,活塞得到充分补缩,铸造质量稳定,经检验活塞宏观、金相及机械性能匀符合GBI148—82《内燃机铝活塞技术条件》。最为突出的是既保证了质量,又减少了浇冒口系统与活塞毛坯的重量比,提高了工艺出品率和班产,经济效益显著。     

基于数值模拟的铝活塞铸造过程优化

为了降低铝合金活塞铸造缺陷，基于MAGMA软件对不同活塞铸造模具结构和铸造工艺进行模拟分析，结合DOE设计确定了最优的模具和铸造工艺方案，并进行了试验验证。结果表明，当采用将内浇道向下增加45°斜角，增大保温冒口尺寸且对铸造模具销芯进行60 s冷却的组合方案时，有效减少了活塞铸造缩松缺陷，解决了活塞销座厚大部位由于缩松导致的废品率高的问题，且减少了反复修模、试模的成本，提高了产品品质。     

均衡凝固技术在柴油机中间体中的应用

通过在柴油机中间体的试验验证阐述了一种新的工艺方法,揭示了均衡凝固技术在大型球墨铸铁件中的可行性。这种新工艺彻底改变了原工艺利用补缩冒口来消除铸件缩孔、缩松缺陷的方法,通过改变直浇道、横浇道、内浇道的比例,用通气孔替代补缩冒口,利用球墨铸铁的石墨化膨胀实现自补缩,达到消除缩孔、缩松缺陷,提高工艺出品率和铸件良品率的目的。     

抽油机曲柄铸铁件浇注系统当冒口的工艺设计

14型抽油机曲柄,材质HT200,轮廓尺寸3 162 mm×690 mm×250 mm,主要壁厚160 mm,两侧均布铸齿,铸件重1 982 kg,要求组织致密,不允许有缩孔、缩松、气孔、冷隔等缺陷.干砂型,冲天炉熔炼.为了防止铸造缺陷,用大孔出流理论设计顶注式浇注系统,用收缩模数法校核浇注系统当冒口的补缩能力.在曲柄的一端开设4只30/22 mm×52 mm梯形内浇道,56/68 mm×73 mm梯形横浇道位于上箱,在横浇道中间设置Ф60 mm直浇道,在铸件顶面设置12 mm×60 mm扁出气孔6只.在连接孔处安放半圆形冷铁.批量生产60余件,铸件没有冷隔、浇不足、气孔、缩孔和缩松缺陷,工艺出品率97.7%,表明工艺实用、可靠.     

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。     

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%。     

汽车离合器压盘铸造数值模拟及工艺优化

在DISA线生产汽车离合器压盘铸件时,铸件出现了严重的缩孔缺陷,导致了产品报废。运用铸造模拟软件ProCAST对铸件充型和凝固过程进行模拟,分析缺陷产生的原因。根据模拟结果优化原始工艺,将原底注式浇注工艺改为阶梯式浇注,缩短补缩浇道的长度、加大补缩浇道截面和冒口的尺寸,同时在冒口颈附近设置补贴。对改进后的工艺再进行模拟,发现中间层浇道提前进浇,出现了严重的冲刷和裹气。对工艺再次进行优化,将中间层浇道向上倾斜并减小其截面,同时增大底层浇道的截面;将浇注温度降低至1350℃。采用二次改进后的工艺生产的铸件缩孔缺陷消除,铸件质量完好,成品率大幅度提升。     

摊铺机左右悬臂铸造工艺优化设计研究

介绍了摊铺机左右悬臂铸件的结构及技术要求,针对原工艺铸件的缩松缺陷和材质金相不良问题,提出了改进和优化措施:(1)将原大平板朝下工艺改朝上工艺浇注,并加设发热保温冒口,提高了铸件的补缩压力及补缩能力;将原侧边浇冒口的补缩冒口颈改在2个热节之间,方便浇冒口直接补缩热节;(2)优化球墨铸铁熔炼工艺及成分配料,采用低碳中硅无...     

ZG310-570齿轮的铸造工艺设计及数值模拟

采用传统方法对铸钢齿轮进行铸造工艺设计.通过ViewCast软件对初始工艺的凝固过程进行模拟,显示在轮毂下部存在缩松.通过在此部位增加补贴,消除了缺陷;在保证铸件质量的前提下,减短横浇道长度,减少内浇道数量,冒口均增设保温套,同时调整轮缘冒口补缩中心,降低冒口高度,大大提高了铸件工艺出品率.最终确定出合理的铸造工艺方案.     

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。     

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。     

大型铸钢汽轮机缸体下半铸造工艺的研究

通过对汽缸体下半铸件进行结构分析,并针对其制造难点,采取了一系列的工艺措施.采用圈冒口,为铸件创造良好的补缩条件.为防止在热节处产生缩孔、缩松等缺陷,在厚大热节处放置外冷铁,以保证铸件从下往上形成顺序凝固.设置两层横浇道,避免铸件产生冷隔、浇不足等缺陷.成功地铸造出化学成分、力学性能及铸件质量完全满足技术要求的汽缸体下半铸件,为今后此类大型复杂铸钢件的铸造提供了很好的生产经验.     

汽车活塞浇注系统的改进及数值模拟

采用Anycasting模拟软件研究了不同浇注系统对汽车活塞顶部缺陷的影响。通过对浇注系统的改进,包括增加浇注系统直浇道和双侧内浇道的横截面积,增大浇口杯横截面积和冒口的尺寸,将浇注系统和冒口整体化,实现了金属液的补缩从零件上表面推赶至冒口和浇注系统中,减小了金属液在充型过程形成的内压,解决了金属液进入内浇道时紊乱充型的问题,使得活塞顶部形成的缩孔缺陷消失。提高了生产率,为实际生产提供了指导。     

铝活塞金属型底冒口补缩工艺的研究与运用

由金属型重力铸造发展到低压铸造、挤压铸造,活塞的宏观组织和抗拉强度虽然得到很好改善,但不适用于内腔结构复杂、镶钢片(奥氏体铸铁圈)、内冷油道等高技术含量汽车发动机活塞,于是不得不在金属型重力铸造工艺上进行了一系列的改进,由最早的双侧冒口补缩工艺发展到单侧冒口补缩工艺;由活塞顶部向下的侧冒口补缩工艺发展到活塞顶部向上的顶冒口补缩机械下抽芯铸造工艺.经过这一系列的演变,活塞的宏观组织得到很大提高,但需要投入大量资金购置下抽芯铝活塞铸造机,模具制造难度也增加了许多,对顶部铸造成型的活塞不易保证尺寸精度.铝活塞金属型铸造底冒口补缩工艺就是为解决此类问题而产生的.     

EMD灰铸铁活塞铸造工艺研究

依照自下而上顺序凝固的原则设计EMD灰铁活塞的浇注系统和补缩系统。燃烧室头部朝上,止口端朝下,采用顶部雨淋式浇注系统,铁液流经环形横浇道后,进入均匀分布的扁平内浇道。顶部及支撑面等厚大部位分别采用保温冒口和侧冒口进行补缩。选取低发气量覆膜砂制作砂芯,并采用覆砂冷铁等措施,可有效防止上支撑面与散热筋出现气缩孔缺陷,生产出满足技术条件的高品质铸件。     

铝合金活塞铸造工艺的改进

在试制 BH50、1 62 F等共晶铝硅合金活塞时 ,遇到了同样的问题 ,即在活塞销孔两侧环槽部位出现缩松 ,其铸造成品率不足 2 0 %。经过研究试验 ,终于解决了这一问题 ,使铸造成品率达到 90 %以上。1　原工艺在图 1所示位置发现缩松后 ,我们认为可能是浇冒口补缩不足所致 ,就适当加大了两侧的浇冒口 ,但是效果不甚理想。针对这种情况 ,我们又进行了如下的分析 :按通常的规律 ,缩松应当出现在离冒口最远位置即销孔下面 ,但由于销孔下面无加强筋 ,因而没有热节区域 ,又由于销孔内芯温度比铝液温度低得多 ,相当于冷铁。这样 ,从销孔轴线到冒口位…     

薄壁球墨铸铁小件生产技术

薄壁小件是指壁厚在 4～ 15mm ,模数 <0 .8cm ,质量 <2 0kg ,结构均匀或有孤立热节的铸件。对薄壁球铁小件 ,生产中可以通过控制化学成分 ,球化、孕育工艺 ,防止产生白口及碳化物 ,提高球化级别 ;通过强化浇注系统充填与补缩 ,并配合冷铁、溢流技术防止铸件冷隔、浇不足、气孔、夹渣等充填性缺陷 ,消除铸件热节、浇口根、冒口根的缩孔、缩松等收缩缺陷     

大型飞轮铸铁件铸造工艺的改进

针对大型飞轮铸铁件内部缩孔及冒口颈处轮缘组织粗大等铸造缺陷问题(铸件成品率仅达65%),进行了工艺改进。取消了补缩冒口,采用无冒口工艺。利用高梯形截面环形横浇道和多个扁梯形截面的内浇道实现对飞轮铸件的补缩及自补缩,外加冷铁配合使用以及包内孕育等一系列有效措施,能够有效地解决厚壁大型铸铁件的缩孔及铸件局部晶粒粗大的问题,生产出的铸件能够满足使用性能要求,成品率提高到100%。     

球铁滑轨铸件浇注系统和冒口联合补缩工艺设计

滑轨铸件材质QT450-10,重3 020 kg,轮廓尺寸为长5 800 mm,宽550 mm,高180 mm,热节截面尺寸为180 mm×165 mm。为了防止铸件产生铸造缺陷,采用均衡凝固技术,浇注系统和冒口联合补缩工艺,沿长度方向开设10个内浇道,在浇注系统的对面一侧安置4个补缩-溢流冒口。用收缩模数法设计浇冒口尺寸:1个浇口盆,2个直浇道φ56 mm,双向横浇道44/56 mm×80 mm,内浇道40 mm×10 mm。冒口尺寸φ105/φ200 mm×160 mm,冒口颈厚15 mm,宽200 mm,长20 mm。用此工艺连续生产76件,总重230 t,铸件加工后,没有缩孔、缩松、气孔、渣孔缺陷,全部合格。证明采用均衡凝固工艺生产大型球铁铸件是可靠的。     

均衡凝固技术在球铁壳体工艺设计上的应用

采用大孔出流设计的浇注系统和均衡凝固技术设计的补缩冒口,经过试验及批量生产,有效地预防铸件出现缩孔、缩松、冷隔、浇不足、裂纹等缺陷,渣眼和砂眼等废品也得到有效控制,材质性能满足技术要求,验证了工艺设计的合理性.