河柴齊耀鑄造有限責(zé)任公司 (河南洛陽 471039) 劉光瑞
中國一拖集團(tuán)有限公司拖拉機學(xué)院 (河南洛陽 471039) 夏翠芹
620系列V8、V12、V16柴油機是河南柴油機重工有限公司引進(jìn)德國MWM公司的大功率柴油機,其機體材質(zhì)為QT500—7,呋喃樹脂砂造型、制芯,澆注重量1400~2800kg,在實現(xiàn)無冒口鑄造之前的工藝如圖1所示。雖然自生產(chǎn)以來工藝不斷改進(jìn),但以V12為例,澆注重量1850kg,外形冷鐵需42塊,陶瓷過濾片14片,冒口14個,在側(cè)面φ60mm孔和V形面端頭φ36mm孔等處仍有縮松等鑄造缺陷。
從620機體的結(jié)構(gòu)來看:要實現(xiàn)無冒口鑄造最好金屬液從油底殼處引入,620機體總高729mm(從油底殼至缸口最高處),落差不大,可以實現(xiàn)金屬液從油底殼處引入(即頂注)。頂注工藝有利于金屬液自下而上的凝固,有利于鑄件的補縮,同時也有利于消除鑄件的冷隔缺陷。因此考慮將澆注系統(tǒng)移至油底殼處,并將橫澆道與內(nèi)澆道搭接處加大,以取代原發(fā)熱保溫冒口,利用自下而上的凝固順序,去除所有外形冷鐵和發(fā)熱保溫冒口,以減少澆注量,去除10片陶瓷過濾片,僅在橫澆道搭接處保留4片,以過濾金屬液,同時適當(dāng)調(diào)整化學(xué)成分:wC=3.7%~3.9%、wSi=1.9%~2.4%、wMn=0.2%~0.4%,澆注溫度1350~1370℃,澆注時間控制在(45±5)s。通過在三個機型的調(diào)試生產(chǎn)和試加工證明,用無冒口鑄造工藝(見圖2)生產(chǎn)的機體毛坯基本無鑄造缺陷。
采用無冒口鑄造工藝實踐,可得出以下結(jié)論:
(1)內(nèi)澆道設(shè)計要注意,建議最薄處長10~12 mm,厚8~10 mm。
(2)砂型強度一定要高,含碳量也盡可能取上限,充分利用金屬液凝固時石墨化膨脹形成的自補縮能力,實現(xiàn)無冒口鑄造。
(3)無論是機體類鑄件還是其他球墨鑄鐵鑄件,若工藝設(shè)計合理,均有條件實現(xiàn)無冒口鑄造,以充分降低生產(chǎn)成本。