變速器后蓋消失模鑄件的變形缺陷控制

劉艷茹

（陜西法士特集團(tuán)鑄造分公司，陜西寶雞 722409）

后蓋作為變速器總成重要部件，其內(nèi)部質(zhì)量及表面質(zhì)量要求都非常高，變速器后蓋平面度變形≤2mm，內(nèi)部不允許有縮松、夾渣等鑄造缺陷。如圖1所示的后蓋，是用于變速器總成使用的一款批量較大的后蓋。其材質(zhì)為HT200，外圓尺寸506 mm×338 mm，主要壁厚8 mm.

在采用消失模工藝生產(chǎn)此類變速器后蓋過(guò)程中，變形缺陷一直難以解決，變形廢品率高達(dá)16%.在產(chǎn)品結(jié)構(gòu)無(wú)法更改的情況下，主要通過(guò)改善鑄造工藝，查找變形產(chǎn)生原因、提出防變形措施，解決后蓋變形缺陷。通過(guò)工藝改進(jìn)，此類后蓋在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中綜合廢品率可控制在2%以內(nèi)。

1 變形缺陷檢測(cè)方法

該類變速器后蓋為薄壁平板件，外型尺寸大，由于鑄件結(jié)構(gòu)的特殊性和消失模工藝特性，容易在成型、浸涂和振實(shí)過(guò)程中產(chǎn)生變形。

實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中，對(duì)于變速器后蓋變形量的具體檢測(cè)方法如圖2所示。

圖1 后蓋鑄件

1）將后蓋外表面向下放在口面已加工好的相應(yīng)變速器殼體上檢測(cè)變形。在后蓋處于自由狀態(tài)時(shí)，測(cè)量四周最大間隙，變形量≤2mm為合格品；

2）將鋼板尺放在后蓋三孔內(nèi)腔凸臺(tái)上測(cè)量最大間隙，變形量≤2mm為合格品。

圖2 后蓋變形檢測(cè)

2 變形缺陷原因及控制

2.1 變形缺陷原因

通過(guò)鑄件結(jié)構(gòu)和消失模工藝特性分析，對(duì)可能引起變形缺陷的各方面因素進(jìn)行原因查找，如表1所示。

表1 變形缺陷原因分析

2.2 變形缺陷的控制

2.2.1 澆注系統(tǒng)改進(jìn)

圖3為原澆注系統(tǒng)形式，由于原粘接形式將拉筋設(shè)置在模型四周位置，鑄件在浸涂、造型、凝固冷卻過(guò)程中，拉筋通過(guò)對(duì)模型四周的剪切力抵抗外力，其約束模型及鑄件的作用不明顯，所以，將原有拉筋設(shè)置在模型四周改為將拉筋粘至模型口面（如圖4所示），拉筋直接通過(guò)對(duì)模型正向拉力、壓力來(lái)抵抗外力，能夠很好約束模型及鑄件。為防止拉筋處產(chǎn)生縮松缺陷，將拉筋尺寸設(shè)計(jì)為100mm×15mm×20 mm（接觸面 6 mm～7 mm）.

圖3 原澆注系統(tǒng)形式

圖4 改進(jìn)后澆注系統(tǒng)形式

2.2.2 成型過(guò)程控制

嚴(yán)格按照工藝進(jìn)行成型操作，并對(duì)模具設(shè)計(jì)自動(dòng)出模裝置，避免冷卻不到和手工出模不當(dāng)引起模型變形。成型后的模型必須使用校正工裝進(jìn)行校正，且對(duì)校正后的模型鑄件進(jìn)行變形量檢測(cè)，要求變形量≤1 mm，如圖5所示。

圖5 成型過(guò)程控制

2.2.3 熟化方式改進(jìn)

由于此類變速器后蓋屬薄壁平板類鑄件，模型在烘干熟化過(guò)程中，由于收縮不一致，導(dǎo)致模型變形。鑒于此原因，將原工藝中剛成型的模型先放在40℃～50℃的烘干室內(nèi)烘干8 h～16 h后再常溫熟化≥5天改為直接常溫熟化≥5天。

2.2.4 粘接過(guò)程控制

粘接前對(duì)模型進(jìn)行變形量檢測(cè)，要求變形量≤1 mm，且保證防變形拉筋尺寸一致。

2.2.5 造型過(guò)程控制

由于此類后蓋結(jié)構(gòu)上沒(méi)有明顯的型砂難填充結(jié)構(gòu)，不存在滲鐵隱患。結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備實(shí)際情況，將振實(shí)參數(shù)相應(yīng)下調(diào)，具體參數(shù)見(jiàn)表2.

表2 振實(shí)參數(shù)對(duì)比表

3 效果驗(yàn)證

通過(guò)對(duì)澆注系統(tǒng)形式和熟化方式的改進(jìn)、加強(qiáng)成型、粘接過(guò)程控制、優(yōu)化振實(shí)參數(shù)等措施，1～9月份共生產(chǎn)5 110件鑄件，變形廢品72件，變形廢品率1.41%，變形廢品率大幅下降，變形廢品率如表3與圖6所示。

表3 1-9月變形廢品統(tǒng)計(jì)

圖6 1~9月變形廢品率趨勢(shì)圖

4 結(jié) 論

1）消失模鑄造變速器后蓋采用對(duì)粘、防變形拉筋，設(shè)置在模型口面的澆注系統(tǒng)形式，可有效防止模型變形。

2）在成型、粘接工序加強(qiáng)變形校正、檢測(cè)，可有效防止操作不當(dāng)造成的模型變形。

3）薄壁平板類鑄件采用常溫熟化可有效降低烘干過(guò)程引起的變形。

4）優(yōu)化振實(shí)參數(shù)對(duì)消除振實(shí)過(guò)程中的變形至關(guān)重要。

參考文獻(xiàn)：

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陽(yáng)城縣鑄造行業(yè)協(xié)會(huì)成立并成功舉辦第一屆會(huì)員大會(huì)

2018年3月25日，陽(yáng)城縣鑄造行業(yè)協(xié)會(huì)在縣城成立，并成功召開(kāi)第一屆會(huì)員大會(huì)。

縣委常委、統(tǒng)戰(zhàn)部長(zhǎng)張沁、陽(yáng)城縣工商聯(lián)主席張美萍、陽(yáng)城縣工商聯(lián)副主席梁躍進(jìn)、陽(yáng)城縣中小企業(yè)局副局長(zhǎng)郭應(yīng)進(jìn)、陽(yáng)城縣民政局行政審批股股長(zhǎng)趙龍成以及來(lái)自省市鑄造協(xié)會(huì)的領(lǐng)導(dǎo)出席會(huì)議。

我縣24家鑄造企業(yè)和37名鑄造工作者參加鑄造行業(yè)協(xié)會(huì)成立暨第一屆會(huì)員大會(huì)省鑄.陽(yáng)城縣中小企業(yè)局副局長(zhǎng)郭應(yīng)進(jìn)主持會(huì)議.薛留虎同志代表協(xié)會(huì)籌備組作鑄造協(xié)會(huì)籌備情況報(bào)告.陽(yáng)城縣工商聯(lián)主席張美萍宣讀同意成立鑄造行業(yè)協(xié)會(huì)的批復(fù)。登記管理機(jī)關(guān)民政局趙龍成股長(zhǎng)宣讀同意成立鑄造行業(yè)協(xié)會(huì)的批復(fù).田新社同志宣讀章程草案，并通過(guò)舉手表決方式通過(guò)。大會(huì)通過(guò)舉手表決的方式選舉了會(huì)長(zhǎng)、副會(huì)長(zhǎng)、秘書(shū)長(zhǎng)、常務(wù)副秘書(shū)長(zhǎng)、常務(wù)理事以及理事會(huì)理事。新任會(huì)長(zhǎng)致詞并宣布聘任顧問(wèn)、總工程師名單.會(huì)員代表衛(wèi)富斌同志宣讀倡議.省鑄造協(xié)會(huì)常務(wù)副會(huì)長(zhǎng)王錄才講話.市鑄造協(xié)會(huì)秘書(shū)長(zhǎng)孫晉全致詞.縣委常委、統(tǒng)戰(zhàn)部長(zhǎng)張沁作重要講話，他指出陽(yáng)城鑄造歷史悠久，并以精湛的冶鑄技術(shù)創(chuàng)造了無(wú)數(shù)的奇跡，我縣也因悠久的冶鑄歷史和先進(jìn)的生產(chǎn)工藝成為了聞名世界的鑄造大縣和響徹三晉大地的冶鑄強(qiáng)縣，但近年來(lái)受到各種因素的影響，我縣鑄造行業(yè)面臨升級(jí)改造和環(huán)境約束的雙重危機(jī)，陽(yáng)城縣鑄造行業(yè)協(xié)會(huì)的成立恰逢其時(shí)，是全縣民營(yíng)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的一件大事，標(biāo)志著我縣鑄造行業(yè)邁向了提檔升級(jí)，共商發(fā)展的嶄新步伐。

同時(shí)他對(duì)陽(yáng)城縣鑄造行業(yè)協(xié)會(huì)的發(fā)展和工作提出要求，希望協(xié)會(huì)能夠增強(qiáng)凝聚力和向心力，進(jìn)一步提高行業(yè)協(xié)會(huì)的地位和作用，真正成為陽(yáng)城鑄造人之家。

本刊通訊員報(bào)道

2018-04-23