大型fc200缸套铸件的工艺

大型fc200缸套铸件的工艺

我国长距离牲畜汽油挤出工艺由我厂生产，材料为hp200（相当于ht200），铸造形状为861872798.1本次，注重量约6t。分两节铸造:一为三缸体,浇重26t;一为四缸体,浇重36t。使用前两节用机械法联接。铸件结构见图1。1材料和试验棒使用一台20t无芯工频感应电炉熔炼铁水,二台PY45型数字温度计及WRS-602型快测热电偶测温,一个10t、二个20t铁水包出铁和浇注。单铸ϕ30×500(mm)试棒,一箱底三克三支;附铸试棒为ϕ30×300(mm),每件三支。型砂及芯砂全部采用呋喃树脂砂,型内采用锆英粉醇基快干涂料。炉料使用本溪Z14生铁、普通碳素废钢、回炉铁、75硅铁、60锰铁和类石墨等。2单铸试棒性能材料为JISG5501/FC200;化学成分见表1:铸态单铸试棒性能要求σb>200MPa,f>4.5mm,硬度<223HB。铸件表面粗糙度小于Ra100。3u2004铸造缺陷该铸件属于重型精密件,工艺难点主要表现为:1)铸件各中心孔间和主要壁厚尺寸都有严格公差要求,模样如按惯例设20mm拨模斜度,会严重干扰铸件尺寸精度。2)合箱时任何部位都不允许使用金属芯撑给型芯间的准确定位带来困难。3)铸件上需铸出长通孔(ϕ130×2000、ϕ174×3070mm)21个,且孔内不允许有任何铸造缺陷。4)铸件精度要求较高,表面粗糙度须保证小于Ra100。5)按技术条件,较高CE(≈4.0%),须保证一定的抗弯强度。4雕塑工艺设计4.1雕塑工艺(1)砂箱使用模板造型技术采用立式组芯造型工艺及六层撞砂的分箱方法。制造过程中,各层砂箱使用模板造型,靠简易定位销定位,铸型造好后,不需翻箱,可直接起模,避免了翻箱动作中可能造成铸型的损坏。(2)改善芯砂紧实度为保证合箱时的尺寸精度,型芯全部用树脂砂,对圆角和损角处重点撞实,增加芯砂紧实度。造长圆芯时,使用特制芯骨,增大型芯强度,减少变形。为保证铸件尺寸精度,便于起模,模样分层制作,上层设计成组芯式木模,下层设计成无拨模斜度的抽芯式木模,结构见图2(箭头方向即起模方向)。(3)铸件两端同时注入铁水根据铸件特点,设计成缓冲式阶梯导入、串联环形浇注系统,由铸件两端同时注入铁水。浇注系统用耐火砖管铺设。为增大浇注系统除渣能力,增加横浇口断面比,浇口比为:直∶横∶内=1∶(1.9～2.0)∶(0.9～1.0)。浇注系统如图3。(4)砂箱造型所用六层砂箱为灰铁整铸,箱齿随模样形状设计,箱口经机械加工,保证分箱披缝小于2mm。(5)下芯头盖芯和强力胶的安装为保证型芯在铁水充型时不串动,上下芯头分别用夹板式盖芯和强力胶固定粘合。固定长孔型芯,使用了高温下自行汽化的特殊材料芯撑和易熔金属丝。4.2研磨工艺(1)元素含量及光谱分析铁水熔炼过程中,每炉分别制取化学分析和光谱分析试样,测定铁水中C、Si、Mn、P、S等元素的含量。光谱分析采用DV4型光谱分析仪。两种测试结果比较校正,增加炉前铁水成分控制的及时性和可靠性,使炉前和炉后各主要元素含量测试偏差控制在±0.05%内。(2)wc及以合金化措施一般的机床灰铸铁件,为保证铸件强度,都采用在较高CE下,提高wSi/wC和辅以合金化的措施。缸套铸件为减少形成铸造缺陷的倾向,CE也设计为高值,但wSi/wC并不高,且熔炼中不允许加入任何合金元素,通过加大炉料中废钢量(废钢量由一般的10%增加到30%)的方法保证其各项性能。(3)材料新生铁45%,废钢30%,回炉铁25%。(4)加增碳剂的加入电炉中加入类石墨进行增碳,增碳约为40%～50%,将所需的增碳剂一次性加入炉底。大块类石墨随炉料加入,类石墨粉空炉时均匀撒在炉底。(5)在高温下精制铁水于炉内升温至1500℃,进行保温10min左右,以达到净化铁水的目的。4.3灌溉(1)注射方案采用立式浇注,铸型两端各设一ϕ12mm的直浇道,使用两浇口箱同时浇注,内浇口绕铸件底部一周。(2)反向包装用一台20t工频感应电炉熔炼,按图4流程进行倒包处理。(3)加热温度浇注温度控制在1350±10℃(可测量浇口箱内铁水温度)。(4)注入时间整个浇注过程在80s内完成。(5)水泥砂打制使用容量5.0t～5.5t的大型浇口箱,用双快水泥砂打制。内表面与铁水接触部位镶嵌60mm厚耐火砖,杜绝由浇口箱内卷入泥砂和夹渣物。箱内设挡渣板,浇口另一侧套出80mm深凹坑,以利于浇注后期集渣。(6)浇口塞的使用浇口塞中部为ϕ36mm钢芯,外套耐火砖管,砖管间用硬泥粘接,中间缝隙用石墨粉填实。浇口塞使用前需烘干,保证内部无潮气,浇口塞固定在浇口箱侧壁,拨起动作靠机械自动完成。其原理为:浇口箱内铁水上升至一定高度,拨间闸板上销钉,重锤落下,拨起落口塞。浇口塞的使用,一方面保证了铁水的充型压力,另一方面隔绝了夹渣和铁豆的带入。浇口箱及浇口塞装置如图5所示。(7)铸型内冷却和冷却浇注中,两浇口箱始终保持一定的铁水高度,当型内铁水上升至预定位置,型中埋设的导线被导通,外接的指示灯亮,立即停止浇注,靠两浇口箱内的铁水将铸型浇满。4.4落砂清理铸件冷却至200℃下,打箱落砂。型内冷却用热电偶和自动温度记录