船用推进系统轴承盖的铸造工艺.pdf

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1、生产技术ProductionTechniques船用推进系统轴承盖的铸造工艺王亚南（共享装备股份有限公司，宁夏银川750021）摘要：轴承盖是船用推进系统的关键部件，安装在轮船后部与支柱相连，材料为EN-GJS-500-7U，需要进行材料性能、尺寸、UT（全部）、MT、PT等检验。在冷硬呋喃树脂砂铸造生产过程中，遵循型腔快速充型和铸件顺序凝固的原则，利用MAGMA软件模拟，结合现场生产经验，通过温度场的分析，设计铸造工艺，生产出满足顾客需求的优质合格铸件。关键词：轴承盖；快速充型；MAGMA模拟+中图分类号：TG244.4；文献标识码：A；文章编号:1006-9658（2017）05

2、-0028-03DOI：10.3969/j.issn.1006-9658.2017.05.0090引言吊舱式电力推进系统具有一流的水动力和运行效率，集浆和舵的作用于一身，可实现大型船舶原地360°旋转，GPS精确定点定位，主要安装在远洋科考船、深水钻井船、破冰近海支援船等大型高技术船舶上，轴承盖铸件是电力推进系统推进模块上的关键部件，安装轮船后部与支柱相连泡在水里，材料为EN-GJS-500-7U，通过宁夏共享检测中心、ABB船舶、中国CCS船级社产品认证，瑞士通图1铸件整体结构图标标准技术服务公司（SGS）无损检测，铸件尺寸、性能均符合要求；铸件精加工后通过科洛博（上海）数字科技顾

3、问有限公司关键部件尺寸精度检测，完全满足要求的质量规范。为保证生产出优质合格铸件，本公司通过MAGMA模拟分析铁液冲型和铸件浇注后的温度场，优化铸造工艺，生产满足顾客需求的合格铸件。图2铸件内腔剖面图1铸件结构及技术要求1.1.1铸件基本信息1.1主要结构特点及形状参数铸件材质为EN-GJS-500-7U；毛坯质量1400轴承盖主体壁厚相差不大，图1是铸件整体结kg；外形轮廓尺寸：大圆φ1144mm×小圆φ270构简图，图2是铸件的剖面图。mm×高270mm；铸件最大壁厚为80mm；铸件最小壁厚在法兰处，其厚度为38mm。1.2产品技术质量要求收稿日期:2017-05-02稿件编号:

4、1705-1771(1)材料为EN-GJS-500-7U，满足性能指标；作者简介：王亚南（1986—），工程师，主要从事铸造工艺设计及现场质量改进工作.(2)尺寸控制公差执行ISO8062CT11;28中国铸造装备与技术5∕2017ProductionTechniques生产技术(3)铸件表面磁粉探伤，执行EN1369，铸件关mm，此产品整体需要划分为6个区域，分区进行冒键区域达到：LM2、AM2，其余区域LM3、AM3的口补缩，由于顶面宽度尺寸为20mm不易放置冒要求；口，所以需要相应的侧冒口进行补缩。(4)铸件超声波探伤，执行EN12680-3，铸件关键区域达到：2级，其余区域3

5、级的要求；(5)铸件表面100%渗透探伤检测，执行EN1371-1，铸件外表面区域达到2级；(6)铸件性能检测及无损检测通过CCS船级社产品认证、瑞士通标标准技术服务公司（SGS）无损检测，铸件精加工后通过科洛博（上海）数字科技顾问有限公司关键部件3D拍照尺寸精度检测，铸件质量完全满足要求。2设计方案2.1铸造工艺方案确定造型方法及铸型种类。上下型全部采用砂箱造型，为保证铸型强度，上下箱全部采用机械振动紧实方法。砂箱侧壁钻排气眼，箱口放置φ10mm尼龙气道绳，保证排气畅通。浇注位置及分型面确定。此产品顾客检验要求φ1144mm开口200mm高度范围内的UT≤3级，根据顺序凝固理论，重

6、要部位优先凝固，将分型图3浇注位置及分型面确定面出在φ1144mm开口处。另此产品关键区域需横向补缩内圆轴承部位无法补缩到，在轴承部要磁粉探伤，对于表面质量要求非常高，所以内浇位放置冷铁，使冒口横向补缩距离缩短，通过计算口采用底铸，并增加过滤网。具体工艺设计如图3有效模数为:所示。MC=V/S有效=9067120/（510503-20914×2-2.2浇冒口系统28779×2）/10=2.2（cm）。2.2.1浇注系统另，查铸造手册可得到收缩时间占总凝固时间浇注系统选择开放式：遵循快速充型、低流速、的百分比ST=42%。多点分散浇注方式，降低了浇注系统二次造渣，使则有，冒口颈模数:铸

7、件出现冲砂、夹渣缺陷减少。1/21/2MRn=1.2×ST×MC=1.2×0.42×2.2=1.71(cm)2.2.2冒口设计再有，冒口MR>1.1MRn=1.1×1.71=1.88（cm）。(1)此产品主要化学成份为w(C):3.65%、w(Si)：因此，单个分区部位体积收缩：32.3%、w(Mn)：≤0.35%、w(P)：0.035%、w(S)：0.008%。V=9067120×1.2%=108805（mm）补缩根据C、Si、P三个成份计算，得到铸件在