大型鈦合金泵體特種砂型鑄造工藝

提出一種前向多翼式窄型腔風(fēng)機葉輪的整體鑄造工藝,采用活動葉片式模型制作出葉輪型芯,實現(xiàn)了葉輪的整體砂型鑄造,解決了窄腔型、封閉式結(jié)構(gòu)葉輪整體鑄造時無法脫模的技術(shù)難題;采用該工藝整體鑄造的風(fēng)機葉輪不僅鑄造精度高、強度高、質(zhì)量好,而且鑄造成本低,生產(chǎn)效率高。實踐證明,本工藝可廣泛應(yīng)用于各種多翼式葉輪的整體澆注。

本文針對一種大型水泵新產(chǎn)品中泵體的鑄造工藝難點,對鑄件生產(chǎn)過程中的關(guān)鍵工藝技術(shù)進行了分析,詳細(xì)地介紹了這種大型水泵新產(chǎn)品中泵體的鑄造工藝,包括模具設(shè)計、澆注位置、冒口等。用上述鑄造工藝方法成功生產(chǎn)了長為2650mm,重量約3.7t的水泵新產(chǎn)品中的泵體鑄件,經(jīng)檢驗,鑄件的化學(xué)成分、性能和質(zhì)量均滿足設(shè)計要求,并已成功應(yīng)用。

針對鋁合金耐壓殼體,采用金砂型低壓鑄造技術(shù)進行鑄造工藝設(shè)計,結(jié)合華鑄cae鑄造模擬軟件,驗證并優(yōu)化鑄造工藝,確定出合理的工藝參數(shù)形成批量生產(chǎn)。檢測結(jié)果表明,金砂型低壓鑄造工藝可生產(chǎn)出高品質(zhì)的鑄件。

針對氯酸化工設(shè)備用鈦合金柱塞泵的結(jié)構(gòu)特點、使用要求進行了鑄造工藝設(shè)計,使用真空凝殼爐,采用機加工石墨型、底注開放式澆注系統(tǒng)的鑄造方法,制造了鈦合金柱塞泵鑄件。對鑄件的縮孔缺陷進行了原因分析,將工藝修改為頂注式澆注系統(tǒng),最終獲得了化學(xué)成分、力學(xué)性能及質(zhì)量滿足技術(shù)要求的鑄件。

鋁合金砂型鑄造標(biāo)準(zhǔn)試棒

介紹了某發(fā)動機缸蓋快速砂型鑄造工藝流程,完成了鑄造工藝與模具設(shè)計,并利用procast軟件對其鑄造缺陷進行預(yù)測.實際生產(chǎn)證明了缸蓋的鑄造工藝與模具設(shè)計的合理性,鑄件內(nèi)部只存在均勻分散的縮孔、縮松,且孔隙度總體上＜10％,鑄件成型質(zhì)量良好.快速砂型鑄造具有生產(chǎn)周期短,鑄件精度高等優(yōu)點,適用于新產(chǎn)品的快速制造.

介紹了我國大型鑄鐵件的生產(chǎn)歷史和發(fā)展特點,指出鐵液溫度和供給量的正確控制、起重能力的合理選擇、地坑設(shè)置及隊伍建設(shè)是生產(chǎn)大型鑄鐵件的獨有和不可缺少的基本條件,并用渣罐、泵體和機床床身的生產(chǎn)實例來說明大型鑄鐵件的工藝特點。

根據(jù)泵體的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)特點,設(shè)計出合適的澆注系統(tǒng)。為了更好的節(jié)省成本并試制樣件,利用procast模擬軟件對柴油機用的高壓共軌噴油泵鑄鋁件的鑄造生產(chǎn)過程進行cae研究。通過對該泵體兩種鑄造工藝模擬的結(jié)果,分析了可能產(chǎn)生鑄造缺陷的位置及其類型,選擇出最適于該泵體的鑄造工藝。最終采用低壓鑄造工藝,根據(jù)模擬結(jié)果修改模具參數(shù),增加水冷裝置,最終得到合格的泵體鑄件,并投入生產(chǎn)。

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1 鋁合金鑄造工藝 一、鑄造概論 鋁合金鑄造的種類如下： 由于鋁合金各組元不同，從而表現(xiàn)出合金的物理、化學(xué)性能均有所不同，結(jié)晶過程也不盡相同。 故必須針對鋁合金特性，合理選擇鑄造方法，才能防止或在許可范圍內(nèi)減少鑄造缺陷的產(chǎn)生，從而優(yōu) 化鑄件。 1、鋁合金鑄造工藝性能 鋁合金鑄造工藝性能，通常理解為在充滿鑄型、結(jié)晶和冷卻過程中表現(xiàn)最為突出的那些性能的 綜合。流動性、收縮性、氣密性、鑄造應(yīng)力、吸氣性。鋁合金這些特性取決于合金的成分，但也與鑄 造因素、合金加熱溫度、鑄型的復(fù)雜程度、澆冒口系統(tǒng)、澆口形狀等有關(guān)。 (1)流動性 流動性是指合金液體充填鑄型的能力。流動性的大小決定合金能否鑄造復(fù)雜的鑄件。在鋁合金中 共晶合金的流動性最好。 影響流動性的因素很多，主要是成分、溫度以及合金液體中存在金屬氧化物、金屬化合物及其他 污染物的固相顆粒，但外在的根本因素為澆注溫度及澆注壓力（俗稱澆

轎車變速箱離合器殼體屬于形狀復(fù)雜的薄壁鋁合金殼體,在以往的試制階段中采用砂型重力澆注,廢品率高。提出了采用砂型低壓鑄造工藝開發(fā)離合器殼體毛坯的設(shè)想,通過研究離合器殼體的結(jié)構(gòu)特點,結(jié)合低壓鑄造原理,設(shè)計低壓澆注工藝。利用計算機數(shù)值模擬驗證和優(yōu)化工藝參數(shù),通過砂型低壓鑄造工藝開發(fā)的毛坯具有制造成本低、周期短、廢品率低的特點,并在某品牌轎車項目開發(fā)中得以成功運用。

某金屬型鑄造鋁合金鑄件結(jié)構(gòu)復(fù)雜,易出現(xiàn)縮松缺陷,產(chǎn)品合格率低。通過對鑄件結(jié)構(gòu)和工藝性進行分析,找到了該鑄件的鑄造工藝難點及合理的鑄造工藝方法。通過試驗改進,解決了該鋁合金鑄件易出現(xiàn)的縮松問題。

分析了大型鋁合金圓環(huán)鑄件在采用可傾轉(zhuǎn)重力鑄造時產(chǎn)生缺陷的原因,提出了改進方案。試生產(chǎn)表明,選取水平分型的重力金屬型鑄造工藝為批量生產(chǎn)的工藝,可以消除氣孔、縮松(孔)等鑄造缺陷,生產(chǎn)出合格產(chǎn)品。

簡要介紹了泵體鑄件的結(jié)構(gòu)、技術(shù)要求以及原鑄造工藝;利用數(shù)值模擬軟件對泵件初始鑄造工藝進行充型和凝固過程模擬分析,并通過生產(chǎn)驗證所預(yù)測鑄造缺陷的情況,進而對鑄造工藝進行優(yōu)化,最終使鑄件的縮孔、縮松缺陷得以消除,廢品率由原來的35%降低到10%以下。

單級雙吸整體式蝸殼泵體結(jié)構(gòu)復(fù)雜,給鑄造工藝的設(shè)計及后續(xù)的生產(chǎn)帶來很大難度。本文通過對泵體結(jié)構(gòu)進行鑄造工藝性分析并結(jié)合以往的生產(chǎn)經(jīng)驗,提出了切實可行的鑄造工藝方案并進行了生產(chǎn)驗證,對此類泵體的鑄造工藝設(shè)計起到借鑒參考作用。

某金屬型鑄造鋁合金鑄件結(jié)構(gòu)復(fù)雜,易出現(xiàn)縮松缺陷,產(chǎn)品合格率低。通過對鑄件結(jié)構(gòu)和工藝性進行分析,找到了該鑄件的鑄造工藝難點及合理的鑄造工藝方法。通過試驗改進,解決了該鋁合金鑄件易出現(xiàn)的縮松問題。

根據(jù)大型鋁合金u型框架的結(jié)構(gòu)特點及技術(shù)要求,提出了適合成形該類零件的復(fù)合鑄造方法——砂型+實型復(fù)合鑄造;論述了u型框架鑄造工藝設(shè)計,著重介紹了澆注系統(tǒng)、冒口及砂芯的設(shè)計過程,并討論了鑄件熱裂紋缺陷的產(chǎn)生及其結(jié)構(gòu)改進,對同類鑄件工藝設(shè)計具有一定的參考價值和指導(dǎo)意義。

鋁合金砂型鑄造工藝CAD軟件的開發(fā)及應(yīng)用

針對大型鋁合金曲面鑄件凈重１１００ｋｇ、壁厚差大（由９４ｍｍ到３２ｍｍ）的特點，在鑄造工藝設(shè)計上，提出了用樹脂砂組芯造型法生產(chǎn)，選用擴張式澆注系統(tǒng)，在鑄件熱節(jié)處采用明冒口、內(nèi)冷鐵和外冷鐵相結(jié)合的方法解決了縮松、縮孔問題，采用泡沫陶瓷過濾片解決二次氧化渣的夾渣問題，采用在冒口根部設(shè)置過濾網(wǎng)的辦法解決了大型鋁冒口難清理的問題，成功地澆注出符合技術(shù)要求的大型鋁合金曲面鑄件。

根據(jù)耐壓鋁合金噴油泵泵體的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)和技術(shù)要求,設(shè)計金屬型低壓鑄造工藝方案,確定其低壓鑄造工藝參數(shù):澆注溫度為(700±20)℃,充型速度為0.5m/s,充型壓力為0.15mpa,結(jié)晶壓力為2.6mpa,保壓時間為80s。設(shè)計的低壓鑄造模具,經(jīng)生產(chǎn)實踐,操作方便,安全可靠,成型鑄件品質(zhì)良好。

針對航天各型號結(jié)構(gòu)用大型薄壁鋁合金鑄件的結(jié)構(gòu)特點和內(nèi)部質(zhì)量要求,結(jié)合低壓鑄造的工藝要求和生產(chǎn)實踐,從加工余量和鑄造斜度、澆注系統(tǒng)、冷鐵結(jié)構(gòu)、排氣結(jié)構(gòu)和冒口的設(shè)計等方面進行了分析和總結(jié),特別是提出了縫隙式內(nèi)澆道上端設(shè)置暗冒口的工藝設(shè)計,有效地改進了鑄件的內(nèi)部質(zhì)量。

采用有限元模擬仿真軟件結(jié)合正交實驗方法,對鋁合金汽車座椅骨架低壓鑄造工藝進行數(shù)值模擬,研究了低壓鑄造工藝參數(shù)對鑄件縮松縮孔、充型及凝固規(guī)律的影響。模擬結(jié)果表明,當(dāng)澆注溫度為720℃、充型加壓速率為920pa/s及模具預(yù)熱溫度為380℃時為最佳工藝參數(shù),鑄件縮孔孔隙率最小,且成形質(zhì)量最佳。