高速冲床用HT300飞轮,直径820,厚度210,中间轮辐140,实际重量620Kg。铸造毛坯件全加工,加工后不得有明显铸造缺陷。要求动平衡<50g。
高速冲床用HT300台盘是用于冲床加紧的装置。750×350×140,实际重量415Kg,铸造毛坯件需要全加工,大平面上加工为深度20mm的加紧槽。这两个铸件用于高速65吨冲床,受力负载大,且连续运转冲压,所有内部不得出现缩孔缩松,必须要求内部组织致密。
此外客户提出必须保证材质及力学性能,故选用较低的碳当量,C不得大于3.0%,Si不得大于1.7%,所以对于这个厚大断面的灰铁件,铁液的收缩倾向较大,补缩成败是组织致密的决定因素,另外铸铁的冒口很难清理,因此要控制接触面积大小。否则即使补缩成功清理也是一个难题。本次采用保温冒口和外冷铁实现完全补缩。经过解剖整体铸件后内部组织致密。
白模组装浇注系统
做好的白模进行安装浇注系统,如图所示
这两个铸件均采用阶梯式系统,目的保证铸件冷却趋近于均匀,避免热量集中,局部型砂过热冷却缓慢,造成局部凝固时间长,容易出现缩孔,冒口补缩效果差。
制作模型、浇道时,必须考虑泡沫连续性问题。泡沫连续性差,切割完成的泡沫珠粒之间存在缝隙,造成涂料渗入,加工完成以后存在夹渣缺陷。模型上在泡沫珠粒间隙大的部位涂抹修补膏,大面积可以考虑使用贴报纸的方式。所有的浇道由于铁水流速高,对涂层冲刷严重,必须对浇道进行处理,采用贴报纸或者用修补膏涂抹
飞轮浇注系统尺寸:直浇道:1100×40×40.横浇道800×40×40.内浇口15×50×60(高)×2,
台盘浇注系统尺寸:直浇道:1000×40×40,横浇道300×40×40.内浇口:15×50×60(高)×4。注:直浇道加交口杯高度要与冒口齐平。
冒口尺寸:灰铁的冒口按照铸件实际重量的15%-20%计算。直径按照经验:D=1.5倍的热节厚度或者是内切圆直径。针对以上两个铸件,冒口颈的设计尤为重要,其涉及到补缩效果和后期清理成本问题,此冒口颈接触宽:60长300.变径高度为70,注:变径的切割部位出现直角的部位必须用刀片切割成圆角过度。
浇注系统采用热胶粘接,在尽量少用胶的前提下必须保证粘接牢固,不得有批缝。防止涂料渗入造成夹渣。
所有的浇注系统和模型出现的直角必须打磨成圆角,直角处存在应力,此处涂料涂挂不好,涂层薄,强度低。浇注过程中此处容易破裂,塌箱倾向大。
黄区
这两个铸件浇注时间长,对浇注系统涂层内壁冲刷严重。涂料必须保证足够高温强度。防止铁水在浇道内部流动过程中,涂层内壁部分涂料剥落。
涂料透气性也是影响正常浇注以及铸件质量的重要指标。涂料透气性好,泡沫燃烧产生的气体能够及时排除型腔,浇注顺利,铁水流动阻力小。泡沫燃烧产生的黑烟和油状物质会通过涂层吸附到外面,表面质量要好。
综上考虑,要提高高温强度和透气性,在涂料中添加3%硅溶胶,100目的石英粉15%。
烘干过程中要避免磕碰,放置要考虑变形问题,飞轮水平放置,台盘较长采用侧立或直立放置。分三次涂刷,涂层厚度2mm。
埋箱
这两个铸件结构简单,着层震实。特别注意的是厚大高牌号灰铁缩松倾向大,在埋箱过程中在铸件中上部位放置外冷铁,注意冷铁必须干燥,冷铁厚度为热节壁厚的2/3.冷铁必须在层砂紧实后再扒开砂子放置冷铁。
等砂子到冒口根部时,放置铁圈,铁圈直径比冒口直径大100mm,在涂层和冒口中间填实保温材料 保温材料提前混制,混制方法用煤灰兑5%钠基膨润土兑15%的水玻璃,填入铁圈内,捣实后,扎眼用二氧化碳吹干行程强度。
浇注
目标成分
W(C):2.9-3.0%.W(Si):1.6-1.7%.W(Mn):0.9-1.0.P、S在规定范围。
出炉温度:1480℃-1490℃ 浇注温度1420℃-1430℃
采用75SiFe孕育,出铁槽孕育0.6%,浇注随流孕育0.1%。
浇注过程中不得断流,尽量快速浇注。
铁水进入后,马上用割枪点通冒口,增加排气通道。
浇注完毕后,稍等20s,在冒口处补加铁液。冒口处撒上保温剂并覆盖硅酸铝板。
翻箱照片如图
总结:消失模铸造工艺的成败要全面考虑,泡沫连续性和涂料高温强度等因素必须考虑,各个环节相扣,任何 一个环节有纰漏,就会出现质量问题