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2015年第4期
锛造设备与工艺
2015年8月
FOUNDRY EOUIPMENT AND TECHNOLOGY
Aug-2015
铸造工艺
doi:10.1666. cnki,isn1004-6178.2015.04.007
针对226B欧」缸盖气孔缺陷铸造工艺探讨
梁泉,陈玉英,高冠会,季顺业
(潍柴动力股份有限公司,山东潍坊261001)
摘要:对226B欧1缸盖的气孔缺陷进行了分析,并制定了相应的措施以降低气孔缺陷控制铸件质量。通
过改变横浇道截面积,使每箱6件証盖浇注平衡,减少缸盖的气孔缺陷;试验不同发气速率的涂料,找出发气速
率适应226B欧1缸盖浇注系统的涂料;试验増加砂芯排气孔,使砂芯产生的气体顺利排出;增加造型操作密封
工序减少铁水钻入铸型排气通道,使型腔内气体顺利排出,有效地减少了气孔缺陷。
关键词:气孔;浇注系统;发气連率;砂芯排气孔
中图分类号:TC24文献标识码:B文章编号:1674-6694(2015)04-0015-02
226B欧缸盖铸件的毛坯重量为1.2kg,由
于形成铸件水腔的砂芯比较小,制芯工艺无法设置
1226B欧Ⅰ缸盖铸造工艺试验
排气通道,浇注后砂芯受铁水包固,易产生气孔缺1.1浇注系统分析和试验
陷;同时,由于形成铸件水腔的砂芯中间有隔板,増
226B欧I缸盖造型工艺每箱6件,内浇口采用
加铁水包罗面,气孔缺陷更容易出现;226B欧1缸中注从缸盖侧面进入,如图2.
盖每箱6件.由于浇注系统设计原因,浇注时难以
达到浇注平衡,导致每箱6件中出现气孔缺陷的几
率不同。
经分析226B欧1缸盖的气孔缺陷属于侵入性
气孔,由于形成气泡之气体来自外部气体源,所以
侵入性气体是一种外生式气体回;226B欧1缸盖产
生侵入气孔的来源主要是覆膜砂制出的砂芯受热
图2226B欧缸盖浇注系统
产生大量气体和砂芯浸涂所用涂料受热产生气体
对226B欧1缸盖气孔缺陷统计一段时间分析
在铁水凝固时侵人铁水中而产生气孔(图1)
时发现,每箱6件缸盖中气孔出现几率相差很大,
如表1
表1缸盖在型板不同位置气孔缺陷数量(个)
置
3
4
6
日期
1日
2日
0
3日
6
13
6
Bali
4日
4
6日
7日
20
16
9日
6
2
图1226B欧1缸盖的气孔缺陷主要部位
合计
37
18
从表1可以看出在型板1号和5号两个缸盖
收稿日期:2015-0)4-19
作者简介:梁泉(1978-),男,山东城人,学士,主要从事铸造工艺
气孔出现率较大,经分析认为是浇注不平衡造成。
从浇注后观察浇注冒口发现,1号和5号浇注冒口
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Aug.20154
特造设备与エ艺
2015年第4期
只有一半高度。为了解决浇注平衡问题,对横浇道30
高度做了两个方案的工艺试验。
方案一:在主横浇道增加8mm高度,加大主横
浇道截面积;在两个分横浇道末端增加8mm,试图
增加1号和5号的浇注压力,使1号和5号充型快1
些,如图3
0306090120150180
306090120150180
a)涂料1
b)涂料2
图5不同涂料发气速率测试图(分别做三次)
图3方案一更改后横浇道结构
明显减少;由此可见,涂料的发气速率对侵入性气
方案二:在主横浇道増加8m高度,加大主横孔的影响尤为重要。
浇道截面积;在两个分横浇道末端各减少15mm,始13增加砂芯排气通道
端从过前一个缸盖开始倾斜至末端,通过截面积逐
在砂芯中开设排气通道作用是:当金属液淹没
步减少试图増加1号和5号内浇口的流速,使1号砂芯,砂芯过滤气流由非定向转向定向气流危险时
和5号充型快一些,如图4.
刻,缩短定向气流在砂粒孔隙中的流动路程,进入
阻力小的砂芯排气通道,这样,再通过芯座通气孔,
可使浇注时砂芯产生的气体快速溢出芯外,显著提
高砂芯气体溢出速度,降低危险时刻砂芯工作表面
的压力
5号
226B欧1缸盖由于砂芯比较小,在制芯工艺上
很难设置排气通道,如图6所示,个上工艺孔芯
头只有10mm,而4个侧工艺孔芯头由于分型方式
试验结论:经过两种方案的试验对比,方案二限制无法设置排气通道
更加合理,用方案二后浇注后充型平衡,气眼针几
乎同时充满,1号和5号的气孔缺陷明显减少
1.2不同发气速率涂籵的工艺试验
缸盖的侵入性气孔不仅与发气材料(砂芯材
料、涂料等)的发气量有关还与发气材料的发气速
率有很大关系;侵入性气孔是由于浇注时发气材料
(砂芯、涂料等)受热产生大量气体在金属液凝固时
图6226B欧Ⅰ缸盖砂芯结构
侵入金属液中形成的;如果在金属液凝固之前,发
为了减少缸盖侵入性气孔,在下芯之前,增加
气材料(砂芯、涂料等)产生气体全部能够顺利排人工钻孔工序,即用风钻在226B欧1缸盖砂芯4
出,那么就不容易产生侵入性气孔。
个工艺孔芯头钻6mm的排气通道,这样浇注时砂
现在缸盖浇注理念是快速浇注、快速凝固的原芯产生的气体快速溢出芯外,減少气孔缺陷,如图7
理,所以采用发气速率快的材料有利于减少侵入性1.4増加下芯后密封芯头间隙
气孔缺陷。试验了两种涂料的发气速率和发气量
由于226B欧I缸盖大皮芯是垂直分型,考虑
测试结果如图5
射砂嘴位置,大皮芯气道端面从射砂嘴中间分模,
从图5可以看出,涂料1的发气速率为0.13,这样使得大皮芯与下型板芯拔模斜度不一致,造成
发气量为21.71gml:涂料2发气速率为0.08,发气下芯后分型面处有5m的间隙,浇注时铁水易从
量为13.56gml.经过对两种涂料的工艺试验对比,此处钻入上型芯头排气通道,致使砂芯排气通道堵
用发气速率快的、发气量大的涂料1,缸盖气孔缺陷
(下转第31页)
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