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    25MN壓力機立柱鑄造工藝設計

    目錄:公司最新動態星級:3星級人氣:-發表時間:2018-06-19 14:28:00
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     遼陽鍛壓機床股份有限公司(遼寧111000)張懷敏我公司是鍛壓機床專業定點廠,25MN壓力機(見)是我公司自主研發的重點產品,其機身分為橫梁、立柱、底座三部分,其中立柱在工作過程中起支撐作用,承受高達40MN的頻繁沖擊,技術上對鑄件質量要求很高,尤其是導軌處要求更為嚴格,鑄件時效處理后需進行整體超聲波無損檢測,此件具有較大的外形尺寸及重量,相對我公司的現有鑄造能力,是一個較大挑戰。下面簡述其鑄造工藝設計過程。

      二、分型面及加工余量的選擇25MN壓力機立柱結構比較復雜,砂芯較多,為保證鑄件質量使金屬液體平穩流入型腔,將立柱平置澆注,由于立柱結構較復雜,砂芯又多,為保證鑄件質量,且便于工人操作,盡可能地把砂芯放到下箱,這樣就把分型面確定在兩側砂芯的上平面,這樣兩側凸臺做成活塊,即可解決起模問題。因為立柱是手工造型,單件小批生產,所以采用灰鑄鐵的三級精度,根據鑄件在鑄型中的擺放位置和鑄件的最大尺寸,確定鑄件底面和側面的加工余量為10mm,留起模斜度為2mm.三、內澆道的數量、類型及位置的選擇內澆道數量的選擇內澆道的數量主要取決于鑄件結構和合金的性質,內澆道的數量多,能夠將液體金屬分散引入型腔,可以減少局部過熱,對消除熱裂、縮孔、粘砂等缺陷起著重要作用,但如果數目太多,又受到結構所限,造型麻煩,增加了清理工作量,同時又增加了流動阻力,因此選擇兩側對澆,每側4個內澆道較好。

      澆注系統類型的選擇澆注系統主要有三種形式,第一種是封閉式澆注系統,即f直>巧橫>內,此類型澆注系統內澆道截面最小,在澆注時整個澆注系統很快流入金屬液,流入內澆道的速度是由整個澆注系統的金屬壓頭所決定的,故流速較大,液態金屬流入型腔易發生噴射現象,液體產生飛、氧化和卷入氣體。第二種是開放式澆注系統,即直<巧橫<內,這種澆注系統內澆道截面最大,金屬液流入時速度最小,流動平穩,沖擊較小,同時也不易產生飛、氧化和卷入氣體,但這種澆注系統除渣能力很差,鑄件易產生夾渣缺陷。第三種是半封閉式澆注系統,即,這種澆注系統橫澆道截面最大。由于直澆道較小,橫澆道較大,金屬液流動平穩,且撇渣能力也較強。通過以上三種類型澆注系統的比較,采用半封閉式澆注系統較為理想,它既避免了封閉式澆注系統的噴射、氧化和卷入氣體的缺點,又解決了開放式澆注系統撇渣能力差的不足,故選擇半封閉式澆注系統。

      為保證導軌的質量,能使鐵液沿著導軌縱向流入,選擇在兩側澆注為好;為造成立柱的順序凝固,內澆道應設在壁較厚處;另外,還不能妨礙鑄件的收縮,以免產生裂紋和變形;內澆道的安放還要便于清理,這樣就將內澆道設置在立柱兩側需機械加工面的厚壁處,立柱鑄造工藝如所示。

      四、澆注系統尺寸的計算因已選擇了半封閉式澆注系統,所以初步將澆道面積比定為f內:f直少橫=1:1.2:1.4.立柱在鑄型中的位置如所示。

      通過計算,內澆道總截面積為87cm2,兩側各放置4道,每個內澆道截面積約11cm2,取梯形截面尺寸為50/60mmX20mm;橫澆道總截面積為61cm2,取梯形截面尺寸為70/90mmX75mm(因橫澆道兩側分流,故計算時取1/2f內的面積);直澆道截面積為52.2cm2,取80mm圓形截面。

      五、冒口位置、種類及尺寸的確定金屬液流入型腔后,由于型壁的激冷作用,在型壁附近的金屬液體具有很大的過冷度n(見),使之在型壁處產生大量的晶核,鑄型表面金屬的凝固產生了細晶區,同時伴隨著體積的收縮,在凝固區液體的收縮就能從前沿液體中得到補充,伴隨溫度的降低,凝固從表層向內部發展,最后在鑄件的較厚處或較高處易出現縮孔、縮松等缺陷。

      根據立柱的結構,將冒口放在兩側,共5個冒口舍晃>工熱加工熱處理/鍛壓/鑄造我們選用瓶形明冒口,因明冒口方便造型,又能通過冒口觀察液面上升情況,不受砂箱高度的限制,同時又能起到排渣、出氣的作用,但其保溫性差,可采用高溫鐵液點補冒口和撒發熱劑、保溫劑等來提高冒口的補縮率。由于瓶形冒口在相同體積下表面積最小,因此散熱慢,凝固時間就長,補縮效果也就越好。

      冒口的大小是根據被補縮部位的熱節圓直徑的大小來確定的,立柱的熱節圓如所示。

      據兩側拉筋孔處熱節圓直徑,又要考慮到冒口根部的斷面寬度,確定為瓶形冒口,根部直徑為80mm.時有較高的石墨化膨脹能力,減少鑄件產生縮孔、縮松傾向的可能性,為生產合格鑄件提供了前提條件。

      控制澆注溫度因我公司目前只有一個5t/h熔煉能力的沖天爐,前爐鐵液存儲量為2.5t,兩個5t澆包,立柱需澆注近10t的鐵液,要2h才能產出,而因前爐鐵液存儲量有限,先出爐的鐵液需在爐外靜置時間較長,如果鐵液溫降較多,就無法保證鑄件質量。

      為保證鐵液溫度,我們采取了所示的倒包澆注工藝,即一個澆包經兩次出鐵接滿后保溫靜置,待第三次出鐵前將第一個澆包中的鐵液倒入第二個澆包中一半,第二個澆包溫度低,鐵液降溫快,所以鐵液一經倒入第二個澆包后,立即用第三次剛出爐的高溫鐵液將其補滿后保溫靜置,第四次出鐵再將第一個澆包補滿靜置,出凈渣氣后,待溫度降至13101330"C時再澆注。經這樣處理,兩包鐵液溫度比較接近,就不易產生冷隔缺陷,也不會產生因一包鐵液出爐時間過長,使溫度降低而達不到工藝要求的情況,防止了鑄件產生澆不足的可能性,因為鐵液靜置時間足夠長,就大大減少了因澆注溫度過高,金屬的總收縮量增加,吸氣增多,氧化嚴重,鑄件容易產生縮孔、縮松、粘砂、氣孔、粗晶等缺陷的機會,這一因生產能力不足而采取的無奈之舉,不僅解決了不能生產較大噸位鑄件的難題,更實現了在保證足夠流動性的前提下盡量降低澆注溫度,減少液態收縮,排凈渣氣,為獲得優良鑄件打下了較好的基礎。

      控制鑄型剛度嚴格操作規程,在造型時嚴格要求,使每層填砂高度不許超過150mm,均勻舂實,使型砂緊實度均勻一致,保證鑄件尺寸要求及外觀質量。采用表干型鑄造,鑄型經表層烘干,使鑄型表層水分減少,強度高,透氣性好,可避免由濕型而引起的一些鑄造缺陷如夾砂、氣孔、沖砂、粘砂等,又比干型成本低且效率高。

      的要求,又要便于工人操作,采用半封閉式澆注系統、頂注快澆工藝、倒包澆注、冷筋出氣冒口與明頂冒口結合應用等工藝,生產出的鑄件經清理后外觀平整光滑,無粘砂、砂眼等缺陷,經檢驗化學成分、力學性能、外觀質量均達到了技術要求,鑄件經超聲波檢測無縮孔、縮松、冷隔、裂紋等缺陷,加工后(見)也未發現任何鑄造缺陷,在熔煉工藝方面①因此件采取的是頂注快澆工藝,鐵液上升速度快,不容易氧化,鐵液對型腔的烘烤時間短,減小涂層開裂、脫落的可能性,減少鑄件夾渣等缺陷的產生;防止出現澆不足、冷隔缺陷;鑄件各部的溫度差小,防止裂紋發生;使型腔內氣壓增大,氣體容易從鑄型向外排出,鑄件不容易產生氣孔等孔洞類缺陷。②應用8個冷筋出氣冒口,在澆注過程中起排氣作用,澆注近結束時起一定的補縮液體的作用,在澆注結束后調節鑄件中間部位的溫度場,造成鑄件在凝固過程中脹縮同步的條件,提高了兩端冒口的補縮效率。③為保證鑄件在需要補縮之前冒口有足夠的高溫鐵液補縮,在澆注后不斷用高溫鐵液點補冒口,既保證補縮通道的暢通,又保證了補縮量。

      能力不足的情況下,成功鑄造出高品質、高工藝出品率的合格大型鑄件,證明工藝設計是成功的,實現了我公司在生產大型鑄件上的技術突破。MW七、實踐效果25MN壓力機是我公司的新產品,要求非常嚴格,所以既要保證鑄件強度性能及外觀尺寸、質量福士科研發成功新一代抗氧化坩堝日前,福士科經過長期研發,推出了DURATEKS新一代抗氧化長壽命坩堝。

      DURATEKS坩堝是福士科采用先進配方和等靜壓技術生產的新一代坩堝。除了采用優質的低溫釉層并對坩堝進行浸滲處理外,還對坩堝的主體混料進行了改進,大幅提高了配方中石墨顆粒的抗氧化保護能力。另外,由于釉層和坩堝之間具有良好的相容性,釉層與坩堝之間的結合力也大為加強,避免了釉層的剝落和損壞。獨特的抗氧化設計確保了坩堝在使用過程中能夠長時間地保持高的導熱性,從而極大地降低了坩堝熔化或保溫過程中的能源(如電、天然氣或燃油)消耗,同時降低了碳排放量。

      在DURATEKS坩堝的配方中,除陶瓷結合劑外,還引入了額外的結合劑,從而提高了坩堝的斷裂強度,大大改善了材料的高溫韌性,降低了坩堝在使用中的開裂傾向。

      DURATEKS坩堝主要適用于900"C以下的金屬熔化操作,尤其適用于鑄造鋁合金、鋅合金的熔化或保溫。大量的案例表明,DURATEKS坩堝具有穩定可靠的性能,可為客戶帶來更大的經濟效益。

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