铸造槽帮钢铲板的工艺实践4 王道宏.doc

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1、铸造槽帮钢铲板的工艺实践王道宏（淮南舜立机械有限责任公司）摘要：本文主要介绍了铲板槽帮钢的铸造工艺方案及参数选定校核，关键词：铲板槽帮钢铸造工艺2004年我公司铸钢车间经过重大的技术改造，将原来的粘土砂生产工艺改造为碱性酚醛树脂砂工艺，把铸钢件整体质量水平提高了一个很大的台阶，劳动强度与生产环境均得到较大的改善，与此同时，我公司接受了一个大型刮板机部件的生产任务，而铸钢车间将承担此刮板机的槽帮钢铸件的生产，这将对我们这个新生产线、新工艺、技术操作等重大检验，铲板槽帮是铸造槽帮钢其中之一。1、铸件基本参数与技术要求：铲板零件图如下：主壁厚30-100mm

2、，长度1500mm，重量555.3kg，两头及中间局部有厚大部位，材料为6BM（英国牌号，成分如下）：牌号化学成份，％CSiMnMoPS6BM0.25～0.36≤0.61.20～1.600.20～0.40≤0.05≤0.05该零件整体长度范围内要求直线度≤3mm，硬度要求248-327HB，不得有影响零件强度的缩孔、缩松、裂纹等缺陷，长度尺寸1500±3，不加工。2、工艺性分析2.1铸造工艺分析该铸件M形槽口为主要使用部位，此处的精密度决定着该铸件能否正常使用的关键，为保证槽口尺寸的精度，槽口要安排方向朝下；该铲板槽帮零件两端有厚大的部位，壁厚相差较为

3、悬殊，铸件本身结构较复杂，有孤立的热节存在，有产生裂纹、缩孔倾向。为了保证铸件内部的组织致密性，不致产生缩孔、裂纹，必须在铸件两端及中间都得有冒口，局部厚大部位R角处采用铬铁矿砂的激冷作用控制铸件凝固顺序，并防止此厚大部位的耐火度，防粘砂现象发生。另外，该铸件为瘦长型，直线度难以保证，扭曲变形倾向大，因而对于该铸件而言，如何最大限度地减少扭曲、保证直线度尤其重要，因而要尽量减少铸件两面的温度差异，改善铸件受热状况，减小保温冒口体积以减小冒口热影响十分必要，故选用福士科公司生产的发热保温冒口，出品率也得以提高很多。2.2热处理工艺分析根据零件表面硬度要求

4、，该铸件需要进行调质处理，即：正火后+880℃淬火+440℃回火3铸造工艺参数设计3.1造型材料该零件体积较大，热节多，易造成粘砂缺陷，因此，在工艺设计中选用新石英砂+碱性酚醛树脂粘结剂做面砂及芯砂，铬铁矿砂作为补充，用于厚大热节处，厚度30-40mm。表面刷醇基锆英粉涂料三遍。3.2冒口设计冒口的参数应以保证铸件浇注后能获得充分的补缩为前提，必须保证冒口有足够的补缩液量，冒口间有足够的补缩距离。冒口采用模数法计算。冒口的模数M冒与铸件补缩部位的几何模数M件要满足如下关系：M冒≥1.2M件。经计算，铸件端部模数M冒=2.3cm。铸件中部模数M冒=2.0

5、3cm。故布置四组12/15K，有效模数M冒为3.2cm，四处都满足M冒≥1.2M件。根据补缩距离的计算，发热保温冒口两边均放置4只，对称放置。如图：为了保证冒口能够提供足够的补缩液量，需要进行补缩液量的验算。铸件的重量：Wc=555.3kg该金属液的体积收缩率为：5.5%冒口的补缩效率33%冒口重量为Wf；14×8=112kg则：收缩液量为：(Wc+Wf)×5.5%=36.7kgWf×33%=36.9kg从上述计算可看出，冒口重量大于该铸件与冒口总补缩液量。故补缩液量足够。最终的工艺方案为：铸件重555.3kg，钢液总重767kg，工艺出品率：72.

6、4%。3.3浇注系统设计该铸件整体较厚大，热节分散，应以低温快浇为原则。浇注温度1540-1560℃，20-25S浇注完成。为使钢水充型流畅平稳，浇口从长度方向一端流向另一端。在整个浇注过程中，希望做到低流速、大流量的充型，因为低的流速能有效地保证平稳充型，减少钢水在型腔中的紊流、翻滚、卷气，以此能减少因此而造成的气孔，褶皱，二次氧化、冲砂等缺陷的发生。而大流量的快速充型可保证型腔表面受钢水烘烤的时间缩短，避免以此产生的缺陷。为此：依据有关经验，须内浇口的充型速度控制在50cm/s以下。钢包的水口直径为：φ60。直浇道的面积应为：水口面积的1.5倍，这

7、样是为了保证在浇注过程中直浇道处于充满状态，避免钢水在直浇道中因未充满存在空气而吸气。为了保证在整个浇注系统是开放的，根据连续性原则：浇注系统中任意处的面积和速度乘积是个常数，即V.S=K和伯努利方程：液体的流速其中：h：为有效压头结合这两原则，并金属液流向发生一次改变，h将减少一半，为使v不增加，则可得；从直浇道至横浇道至内浇道，需逐级放大40%以上。为此：根据浇注时间，水口直径，可得：直浇道为：截面积为4239mm2，注管内径为72mm，实际用φ75mm。横浇道为：截面积为6200mm2，约为下底115mm，上底95mm，高60mm的梯形。内浇口为

8、：截面积为9300mm2，约为三个下底70mm，上底60mm，高50mm的梯形。4、结论生产后