郭 林，管延科，苑舉勇

（濟鋼集團重工機械有限公司，濟南 250101）

連桿的鑄造工藝設計

郭 林，管延科，苑舉勇

（濟鋼集團重工機械有限公司，濟南 250101）

借助仿真凝固模擬軟件進行模擬分析，結合生產實踐經驗，采用內冷鐵等工藝措施，最終設計出合理的連桿鑄造工藝方案，生產出合格鑄件。

連桿；鑄造工藝設計

1 鑄件結構特點與要求

該連桿為顎式破碎機比較關鍵的零部件，屬于大型箱體類鑄鋼件，主要輪廓尺寸為2495mm×938mm×715mm，材質為 ZG20Mn5，鑄件單重3829kg，主要壁厚為40～50mm，要求全部磁粉探傷及超聲波探傷級，所以制造難度較大。產品零件結構如圖1所示。

2 凝固模擬分析

采用立澆方式，放置14號腰暗冒口1只，放置4號圓暗冒口5只，放置?650mm高度450mm圓冒口一只，進行凝固仿真模擬，如圖2所示。從模擬結果來看筋板交接處有縮松和縮孔出現(xiàn)，鑄件筋板厚大處有縮松縮孔出現(xiàn)。

經過認真分析，考慮鑄件的使用要求和技術要求，遵循順序凝固的原則，并結合凝固模擬分析和生產經驗，確定采用側澆方案，兩開箱造型。分型面選擇在模樣中間部位，分型面以上為上箱部分，下部為下箱部分，模型結構及澆注位置如圖3所示。

3 工藝參數(shù)的確定

縮尺：由于該鑄件結構較緊湊，整個鑄件在凝固收縮過程中，受鑄型的機械阻礙影響不是很大，因此選擇模樣縮尺為2.0%。

加工余量：由于鑄件輪廓尺寸較大，為保證加工面精度，選擇上表面加工余量為12mm，下面和側面的加工余量為10mm。

分型負數(shù)：由于采用上箱和下箱分模造型，分型負數(shù)選擇3mm，上下箱對稱分布。

4 澆注系統(tǒng)的設計

為保證澆注系統(tǒng)充型平穩(wěn)，減少澆注系統(tǒng)對型腔的沖擊，避免出現(xiàn)夾砂、沖砂現(xiàn)象，采用了底注式澆注系統(tǒng)。為防止鑄件澆不足和表面出現(xiàn)冷隔紋，采用了開放式底反澆注系統(tǒng)，直澆口采用?100mm一個，橫澆口采用?80mm兩道從中間往兩邊分開，內澆道采用?60 mm八道，澆注系統(tǒng)設置如圖4所示。

5 冒口及外冷鐵設置

由于鑄件局部熱節(jié)較多，為保證鑄件形成由鑄件向冒口的順序凝固方式，保證鑄件內部組織致密，探傷合格，結合仿真凝固模擬結果，確定內冷鐵和冒口設置方案如圖4所示。采用圓暗4號冒口五個，腰型14號暗冒口一個，放置?650mm高度450mm圓冒口一只。為消除凸臺及熱節(jié)處的縮孔縮松缺陷，在凸臺及熱節(jié)處設置外冷鐵。

6 結語

按以上工藝生產出的連桿鑄件，表面質量良好，鑄件組織致密，尺寸形狀、力學性能、磁粉和超聲波探傷都完全符合技術要求。第一批生產的六件送達用戶后，全部通過用戶驗收。目前我們已進入批量生產階段。

Design of Foundry Technology of Connecting Rod

GUO Lin，GUAN YanKe，YUAN JuYong
（Heavy Industrial Machinery Co.Ltd.，Jinan Iron&Steel Works Group，Jinan 250101，Shandong China）

Eligib le connecting rod castings have been p roduced w ith reasonab le found ry technology designed by combination of simulation analysis w ith simulating software for solid ification w ith p roduction experiences w ith technological measures of inner chilling iron etc.

Connecting rod，Design of found ry technology

TG260;

B；

1006－9658（2011）02－2

2010－10－10

2010－147

郭林（1970－），男，工程師，主要從事鑄造工藝及生產技術研究