控制壓力冒口技術(shù)在消失模生產(chǎn)中的應(yīng)用

杜秋麗，令軍科，張廣昌，韓潤麗

（1.陜汽集團(tuán)陜西金鼎鑄造有限公司，722408;2.寶雞鐵路技術(shù)學(xué)院，721300）

控制壓力冒口技術(shù)在消失模生產(chǎn)中的應(yīng)用

杜秋麗1，令軍科1，張廣昌1，韓潤麗2

（1.陜汽集團(tuán)陜西金鼎鑄造有限公司，722408;2.寶雞鐵路技術(shù)學(xué)院，721300）

通過對(duì)粘土砂鑄造生產(chǎn)工藝技術(shù)和消失模鑄造生產(chǎn)工藝技術(shù)的摸索對(duì)比，應(yīng)用控制壓力冒口技術(shù)成功地?cái)U(kuò)大了消失模鑄造工藝技術(shù)在生產(chǎn)中的應(yīng)用，提高了鑄件工藝出品率，降低了鑄件廢品率，提高了企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益和市場競爭力

控制壓力冒口；工藝技術(shù)；消失模鑄造；球鐵件生產(chǎn)

隨著我國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，對(duì)重型汽車的需求量越來越大，對(duì)其重載的性能要求也越來越高，相應(yīng)的對(duì)重型汽車上的鑄件質(zhì)量提出了更高的要求。雖然傳統(tǒng)的粘土砂型鑄造工藝技術(shù)在汽車鑄件的生產(chǎn)中占有主導(dǎo)地位，但隨著消失模鑄造工藝技術(shù)在國內(nèi)外的日益成熟及推廣應(yīng)用，特別是近十年來，我國民營鑄造企業(yè)大膽在生產(chǎn)中應(yīng)用消失模鑄造工藝技術(shù)，極大地發(fā)展了我國消失模鑄造工藝技術(shù)水平。

某民營鑄造企業(yè)，生產(chǎn)重型汽車車橋系列和底盤系列鑄件十年左右，通過對(duì)粘土砂鑄造生產(chǎn)工藝技術(shù)和消失模鑄造生產(chǎn)工藝技術(shù)的摸索對(duì)比，應(yīng)用控制壓力冒口技術(shù)成功地?cái)U(kuò)大了消失模鑄造工藝技術(shù)在生產(chǎn)中的應(yīng)用，提高了鑄件工藝出品率，降低了鑄件廢品率，提高了企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益和市場競爭力。本文通過對(duì)幾個(gè)典型重型汽車車橋鑄件和支架類鑄件的生產(chǎn)工藝技術(shù)分析，重點(diǎn)闡述控制壓力冒口技術(shù)在消失模生產(chǎn)球墨鑄鐵重型汽車件上的應(yīng)用。

1 典型重型汽車鑄件的鑄造生產(chǎn)工藝技術(shù)實(shí)踐

1.1 中橋減速器殼鑄件生產(chǎn)工藝技術(shù)實(shí)踐

原砂型鑄造工藝（見圖1），鑄件重23kg，澆冒口重15kg，工藝出品率60%，四個(gè)螺栓孔易出現(xiàn)縮孔，鑄件廢品率6%～8%?，F(xiàn)消失模鑄造工藝（見圖2），澆冒口重 7kg，工藝出品率76%，四個(gè)螺栓孔內(nèi)無縮孔，鑄件廢品率2%左右。該件現(xiàn)年需求量2萬件。

2.2 輪邊減速器殼鑄件生產(chǎn)工藝技術(shù)實(shí)踐

原砂型鑄造工藝（見圖3），鑄件重39kg，澆冒口重19kg，冷鐵5塊工藝出品率67%，鑄件法蘭根部易出現(xiàn)縮孔，鑄件廢品率10%?，F(xiàn)消失模鑄造工藝（見圖4），澆冒口重6.5kg，工藝出品率86%，鑄件法蘭根部無縮孔，鑄件廢品率3%左右。該件現(xiàn)年需求量10萬件。

3.3 重型汽車支架類鑄件生產(chǎn)工藝技術(shù)實(shí)踐

通過應(yīng)用控制壓力冒口工藝技術(shù)也成功地把原支架類鑄件砂型鑄造工藝替換為消失模鑄造工藝（典型鑄件砂型鑄造工藝見圖5、消失模鑄造工藝見圖6），原鑄件重量為14.5kg，一型兩件，澆注系統(tǒng)重量16kg，工藝出品率為64.4%，改為消失模鑄造工藝，澆注系統(tǒng)減少9kg，一型兩件，工藝出品率為76%。該類鑄件現(xiàn)年需求量數(shù)十萬件。

2 工藝技術(shù)分析

2.1 鑄件結(jié)構(gòu)工藝分析

控制壓力冒口對(duì)鑄件的模數(shù)要求范圍是0.4～2.0，選擇合適的進(jìn)水位置，根據(jù)鑄件的主要壁厚計(jì)算好鑄件模數(shù)，再根據(jù)冒口及冒口頸與鑄件模數(shù)關(guān)系導(dǎo)出冒口及冒口頸的模數(shù)，根據(jù)模數(shù)大小查表得出冒口及冒口頸的尺寸。上述三種鑄件的進(jìn)水位置壁厚相對(duì)均勻，鑄件的模數(shù)分別為1.05，1.5，0.75，相鄰幾何體壁厚差都能滿足補(bǔ)縮關(guān)系，個(gè)別較大熱節(jié)部位模數(shù)大于2.0，但通過自補(bǔ)縮可以實(shí)現(xiàn)無缺陷鑄造，上述三種鑄件結(jié)構(gòu)比較適合實(shí)施控制壓力冒口技術(shù)的工藝條件。

2.2 控制壓力冒口工藝技術(shù)分析

控制壓力冒口工藝技術(shù)原理是根據(jù)球鐵在凝固后期有石墨化膨脹（也叫二次膨脹），在糊狀出現(xiàn)后的適當(dāng)時(shí)機(jī)，封閉補(bǔ)縮通道或在膨脹期的適當(dāng)時(shí)機(jī)封閉脹出的通道，合理利用膨脹的鐵液填補(bǔ)二次收縮的低壓區(qū)（熱節(jié)區(qū)），以達(dá)到消除縮松、縮孔傾向。當(dāng)然，適當(dāng)時(shí)機(jī)不是控制時(shí)間，而是用變更澆冒系統(tǒng)的大小來實(shí)現(xiàn)。整個(gè)澆注系統(tǒng)都是圍繞不同的封閉時(shí)機(jī)而確定大小，以快速澆注讓澆冒系統(tǒng)發(fā)揮最大作用。

2.3 消失模工藝技術(shù)分析

因抽真空，型腔剛性好，并且均勻，能更好的利用石墨膨脹去補(bǔ)縮熱節(jié)區(qū)縮松、縮孔，而不使型腔脹大，出現(xiàn)脹砂等鑄造缺陷；澆注系統(tǒng)布置靈活，更容易實(shí)現(xiàn)補(bǔ)縮位置；無分型面，無披縫，不易在澆注時(shí)泄壓，而且鑄件易清理；鑄件尺寸精度高，加工余量小，表面質(zhì)量好，勞動(dòng)強(qiáng)度低，環(huán)境好，投資少，總成本較砂型鑄造低。

通過上述分析，在消失模鑄造生產(chǎn)中應(yīng)用控制壓力冒口技術(shù)，成功生產(chǎn)了重型汽車球墨鑄鐵件近4萬噸，生產(chǎn)成本大幅度降低，質(zhì)量和產(chǎn)量大幅度提高，生產(chǎn)環(huán)境得到明顯改善，受到生產(chǎn)工人的歡迎。同樣，也在制動(dòng)底板、減速器殼、其它支架上運(yùn)用了此技術(shù)，取得到了很滿意的效果，極大地增強(qiáng)了企業(yè)開發(fā)新產(chǎn)品的能力和市場競爭能力。

3 結(jié)論

1.重型汽車球墨鑄鐵件殼體類、減速器殼類、支架類從結(jié)構(gòu)上更適應(yīng)控制壓力冒口技術(shù)。

2.消失模鑄造工藝技術(shù)使鑄型緊實(shí)度高且均勻，澆注系統(tǒng)布置位置靈活，鑄件尺寸精度高，更有利于控制壓力冒口的實(shí)施應(yīng)用。

3.應(yīng)用控制壓力冒口技術(shù)與消失模工藝技術(shù)使鑄件工藝出品率提高，質(zhì)量穩(wěn)定，生產(chǎn)成本低，增強(qiáng)了企業(yè)競爭能力。

[1]劉喜軍.鑄造工藝學(xué)[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社,1999.

[2]黃乃瑜，葉升平，樊自田.消失模鑄造原理及質(zhì)量控制[M].武漢：華中大學(xué)出版社,2004.

[3]章舟.消失模鑄造生產(chǎn)及應(yīng)用實(shí)例[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社,2007.

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[5]馬述秀.小型厚壁類球鐵件縮孔縮松的消除[J].現(xiàn)代制造技術(shù)與裝備,2007（2）:47～48

[6]趙書城.使用型內(nèi)球化處理法生產(chǎn)球鐵件的回顧[J].中國鑄造裝備與技術(shù),2007（3）:9～12.

Application of Control pressure riser technology in the lost foam production

Du Qiu－li1,Ling jun－ke1,Zhang Guang－chang1,Han Runli2
（1.Shanxi jinding casting limited company Qishan 722408，Shanxi,China;2.Baoji Railway Technical College Aademic Division ，Shanxi,China 721300）

Absract:The application of technology designed to control pressure riser ball iron riser heavy vehicles,and successfully applied in the lost foam casting process,the economic efficiency of enterprises and market competitiveness.

Control pressure riser technology;lost Foam casting technology;Ductile iron casting production

TG246.9;

A；

1006－9658（2012）01－3

2011－0－0

2011－153

杜秋麗（1979－），女，工程師，主要從事鑄造工藝技術(shù)設(shè)計(jì)及質(zhì)量管理工作