異壁90°彎頭消失模鑄造工藝研究

478 第十二屆全國鑄造年會暨2011中國鑄造活動周論文集 大型復雜箱體件的消失模鑄造工藝 張俊祥，范隨長，郭亞輝，袁書倉，程俊偉，陳莉，鄭予溶，桑培 （中國一拖集團有限公司工藝材料研究所，河南洛陽471004） 摘要：選擇合適的工藝參數(shù)，把消失模鑄造工藝應用到大型復雜箱體件齒輪箱的生產(chǎn)上,簡化了操作, 節(jié)省了大量樹脂砂,提高了鑄件質(zhì)量和精度。 關鍵詞：消失模鑄造；灰鑄鐵；大型復雜箱體件 消失模鑄造工藝從其自身的工藝特點來看，較適宜的材質(zhì)為灰鑄鐵。而最適合的鑄件種類為結構 復雜（尤其是具有復雜內(nèi)腔）、模樣不易分型、造型困難、需要使用大量砂芯的鑄件[1]。這類鑄件能充分 體現(xiàn)消失模鑄造工藝的優(yōu)越性和經(jīng)濟效益。正因為如此，各種箱（殼）體類灰鐵鑄件在消失模鑄造工藝 中得到了廣泛應用。我公司采用消失模鑄造工藝成功生產(chǎn)了齒輪箱體鑄件。 1產(chǎn)品簡介

90°彎頭展開表一（短半徑） 備注： 1）左圖為展開試壓圖； 2）需下料兩片，制成一只彎頭 3）受壓元件為保證厚度，投料需加2㎜ 公稱尺寸 dn 彎曲半徑r i系列對 接外徑 （英制） 展開尺寸ii系列對 接外徑 （英制） 展開尺寸 上弦l1下弦l2高(h)上弦l1下弦l2高h 200203219.1840180460219840180460 250254276950220510273950220510 300305323.911252606303251125260630 350356355.611602706653771160270665 400406406.413303507454261360370780 450457457152038

90°彎頭制作

針對消失模鑄造空調(diào)壓縮機機座時通常出現(xiàn)的粘砂、冷隔、晶粒網(wǎng)紋、成品率低等問題,采用一種新型、醇基、高強度、高透氣性涂料以及優(yōu)化的工藝系統(tǒng)設計,探索出一套適合于空調(diào)壓縮機機座的消失模鑄造工藝,可成功地用于空調(diào)壓縮機機座的批量生產(chǎn)。

總結了消失模鑄造球墨鑄鐵固定座鑄件的研制經(jīng)驗,提出了消失模鑄造球墨鑄鐵qt500-8鑄件控制的造型工藝、鑄造工藝、化學成分和熔煉工藝等主要工藝參數(shù)。經(jīng)金相組織和力學性能檢驗,達到用戶質(zhì)量要求。

運用cad/cam一體化復合建模與數(shù)控編程技術,研究并開發(fā)了直列四缸、二氣門下置凸輪、無銅套噴油器、鑄鐵材質(zhì)的柴油機氣缸蓋消失模鑄造工藝。通過優(yōu)化設計產(chǎn)品結構、鑄造環(huán)節(jié)流程工藝和采用性能更佳的鑄鐵材料,每臺缸蓋重量與同類產(chǎn)品普通砂型鑄件相比減輕了6.0kg。

以公司重型變速器殼體為例,結合多年生產(chǎn)經(jīng)驗,分析并討論了不同的材質(zhì)（灰鑄鐵和鋁合金）在消失模鑄造工藝中的差異性。從原材料預發(fā)泡、白模成型、粘接、涂層及造型等不同方面進行研究,結果表明：灰鑄鐵和鋁合金消失模鑄造工藝差異性較大,應因地制宜,根據(jù)材質(zhì)不同采用不同的設備和工藝參數(shù),達到生產(chǎn)需要,為同行提供借鑒經(jīng)驗。

介紹了用消失模工藝生產(chǎn)球墨鑄鐵主傳動器殼體的工藝過程。為便于安裝拆卸,鑄件上下兩段分開制作模具;采用階梯式澆注系統(tǒng),冒口為80mm長、50mm寬、90mm高的長方體;采用雨淋式加砂法,澆注時鑄型抽成負壓。試樣檢測結果:抗拉強度為462～487mpa,伸長率在12%～16%;基體中鐵素體體積分數(shù)占95%左右,球化率達2～3級,滿足鑄件技術要求。

第一章消失模鑄造技術的現(xiàn)狀 消失模鑄造技術是用泡沫塑料（eps、stmma等）制成與鑄件結構、尺寸 完全一樣的模樣，經(jīng)處理后埋入砂箱內(nèi)緊實，并澆入金屬液使模樣受熱氣化分解 而被金屬液取代的一次性成型鑄造新工藝。本章簡要的綜述了消失模鑄造技術的 現(xiàn)狀，包括了消失模鑄造發(fā)展概述、工藝流程及特點、工藝的優(yōu)缺點和消失模鑄 造技術的適用性和經(jīng)濟性等，目的在于對消失模鑄造技術有個較全面而又系統(tǒng)的 了解，以便為消失模鑄造設計提供便捷。 1.1消失模鑄造發(fā)展概述 消失模鑄造完美的將“磁型鑄造”和“v法鑄造”的優(yōu)勢集于一體，1956年 美國人h.f.shoyer開始了將聚苯乙烯泡沫塑料用于鑄造的實驗，并獲得成果，人 們對此便產(chǎn)生了極大的研究興趣。1958年h.f.shoyer把自己的這項專利對外公布 并稱之為“無型腔鑄造”。金屬雕像和藝術品鑄件的制造最先都是應用這個工藝， 多

通過選擇和控制鐵液的化學成分,采用合金化及合理的孕育工藝,在沖天爐生產(chǎn)條件下,采用實型鑄造工藝,成功地生產(chǎn)出大型鑄態(tài)珠光體球墨鑄鐵毛坯,其本體性能達到甚至超過了qt600—3的性能標準,滿足了客戶的產(chǎn)品技術條件及使用要求。

總結了干砂消失模鑄造技術的研制經(jīng)驗,探討了主要工藝因素對消失模鑄造工藝過程的影響,介紹了典型鑄件的干砂消失模鑄造工藝和技術經(jīng)濟效果

材料名稱型號/規(guī)格單位 90°彎頭注塑pvc-u粘接式ф20個 90°彎頭注塑pvc-u粘接式ф25個 90°彎頭注塑pvc-u粘接式ф32個 90°彎頭注塑pvc-u粘接式ф40個 90°彎頭注塑pvc-u粘接式ф50個 90°彎頭注塑pvc-u粘接式ф63個 90°彎頭注塑pvc-u粘接式ф75個 90°彎頭注塑pvc-u粘接式ф90個 90°彎頭注塑pvc-u粘接式ф110個 90°彎頭注塑pvc-u粘接式ф125個 90°彎頭注塑pvc-u粘接式ф140個 90°彎頭注塑pvc-u粘接式ф160個 90°彎頭注塑pvc-u粘接式ф180個 90°彎頭注塑pvc-u粘接式ф200個 90°彎頭注塑pvc-u

展開放樣兩節(jié)等徑90°彎頭

展開放樣三節(jié)等徑90°彎頭

展開放樣兩節(jié)等徑90°彎頭

分析了90°彎頭的結構工藝特點及影響彎頭耐功率性能的系統(tǒng)因素,提出兩種改進方案,分別詳述了兩種改進方案的設計、實現(xiàn)及驗證過程,在不增加外形尺寸、不改變接口尺寸、不影響互換性的情況下,低成本地實現(xiàn)了90°彎頭耐功率性能的提高。

　制　造　與　安　裝　 ９０°彎頭內(nèi)壁整體堆焊 張圓磊 （上海石化機械制造有限公司，上?！。玻埃埃担矗埃?摘　要：９０°彎頭的內(nèi)壁堆焊是加氫反應器的制造難點之一。目前通常是采取將９０°彎頭分為３段， 各段分別堆焊后裝配在一起，再對連接縫進行組焊和堆焊的制造工藝。該工藝不僅繁瑣，而且質(zhì)量 不易控制。為了解決這個制造難題，在現(xiàn)有堆焊設備和焊接變位機的基礎上，通過開發(fā)一些簡單的 輔助工裝，成功實現(xiàn)了９０°彎頭的內(nèi)壁整體堆焊。并詳細介紹了９０°彎頭的制造難點、內(nèi)壁整體堆 焊的原理及對輔助工裝的要求。 關鍵詞：９０°彎頭；堆焊；１２ｃｒ２ｍｏ１ｒ；藥芯焊絲熔化極氣體保護焊；焊接 中圖分類號：ｔｈ１６；ｔｇ４５５　　文獻標識碼：ｂ　　文章編號：１００１－４８３７（２０１３）０７－００７２－０５ ｄｏｉ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００１－４８３７．２０１３

在加工中,經(jīng)常遇到如圖1所示結構的零件,比較特殊。由于零件結構限制,只能采取沿徑向從孔內(nèi)向外鉆削的工藝方法,為此,設計制造了小型90°彎頭鉆具。經(jīng)使用證明,結構簡單、使用方便、可靠,可保證零件加工精度、光潔度,效果較好。工具結構如圖2所示,主要由主動傘齒輪3(齒數(shù)25、模數(shù)2、壓力角20°)、被動傘齒輪5(齒數(shù)30)、三角形支

通過對一大型90°彎頭進行應力測試與爆破試驗,得到了內(nèi)壓載荷下該厚壁彎頭的外壁應力分布情況,確定了彎頭的薄弱部位,并將試驗結果與理論計算結果進行了比較。試驗結果可為大型厚壁彎頭的設計,制造及使用提供參考數(shù)據(jù)。

一、概述消失模鑄造作為一種新型的、先進的生產(chǎn)工藝,因其生產(chǎn)過程簡單,砂子可反復循環(huán)使用,鑄件尺寸精度高,表面光潔,被譽為"21世紀的綠色鑄造技術"。同時,我國目前一些有關資源綜合利用和環(huán)境保護的措施,仍然主要基于末端治理或分段治理,而對于減少廢棄物的產(chǎn)生重視不夠。在這種情況下,積極推進先進的生產(chǎn)技術、工藝、設備、材料和產(chǎn)品的應用,限制并及時淘汰落后產(chǎn)能,改造消失模鑄造中砂處理的冷卻系統(tǒng)顯得尤為重要,這對減少資源浪費,推進循環(huán)經(jīng)濟,具有十分重要的意義。

消失模鑄造中舊砂的處理比較簡單,因為消失模鑄造采用的是干砂,落砂后的舊砂呈干燥松散狀態(tài)而流動性好,無需復雜的捅箱、振動落砂、破碎和混砂等工序。消失模砂處理的過程是：落砂→篩分（去除雜物）→除塵→磁選（去除鐵豆等）→冷卻（用風冷或水冷）→填砂振動造型。

介紹了球墨鑄鐵管件消失模鑄造工藝的計算機輔助設計cad軟件的設計原理、操作方法,該cad軟件可提高消失模鑄造球鐵管件的工藝設計效率和設計精度。