亚洲免费av电影一区二区三区,日韩爱爱视频,51精品视频一区二区三区,91视频爱爱,日韩欧美在线播放视频,中文字幕少妇AV,亚洲电影中文字幕,久久久久亚洲av成人网址,久久综合视频网站,国产在线不卡免费播放

        ?

        雙相鋼泵殼鑄造工藝研發(fā)

        2022-07-31 02:51:24錢寅通王哲夫王占濤
        關(guān)鍵詞:工藝區(qū)域系統(tǒng)

        錢寅通,鄭 宇,王哲夫,王占濤

        (中國(guó)中車大連機(jī)車車輛有限公司,遼寧大連 116021)

        1 產(chǎn)品介紹

        泵殼是水泵的主要部件,多選用雙相鋼制造,不同等級(jí)的水泵,其泵殼結(jié)構(gòu)差異巨大,本文中以單吸泵泵殼為研究對(duì)象,設(shè)計(jì)鑄造工藝,目前泵殼的主流鑄造工藝工藝出品率不足50%,雖有著不錯(cuò)的良品率,但過低的出品率嚴(yán)重拉高了制造成本,進(jìn)而使產(chǎn)品的競(jìng)爭(zhēng)力受損,新的鑄造工藝旨在提高工藝出品率,幫助客戶獲得成本、利潤(rùn)優(yōu)勢(shì)。

        2 產(chǎn)品工藝分析

        2.1 缺陷分析

        單吸泵泵殼屬箱體類鑄件,其結(jié)構(gòu)如圖1 所示,缺陷主要分為兩大類,分別為內(nèi)部收縮缺陷與夾雜缺陷。

        圖1 單吸泵泵殼屬箱體類鑄件結(jié)構(gòu)

        首先分析內(nèi)部收縮缺陷。本文的研究對(duì)象主要壁厚20mm,以筆者的經(jīng)驗(yàn),30mm 以下的鑄鋼結(jié)構(gòu)可以實(shí)現(xiàn)自補(bǔ)縮,因此主要壁厚區(qū)域不需考量?jī)?nèi)部質(zhì)量問題;在泵殼的中心,自下而上依次疊加了入口法蘭、密封環(huán)、連接法蘭三個(gè)環(huán)形結(jié)構(gòu),三個(gè)區(qū)域之間為泵殼主要壁厚所分割,無法實(shí)現(xiàn)相互補(bǔ)縮,形成一個(gè)復(fù)合型的熱結(jié),以上三個(gè)區(qū)域與入口法蘭、地腳支架成為泵殼出現(xiàn)內(nèi)部質(zhì)量問題的集中位置。水泵的應(yīng)用場(chǎng)景決定了泵殼鑄件需要經(jīng)過嚴(yán)格的密封性試驗(yàn),而這些位置的缺陷往往會(huì)導(dǎo)致密封性試驗(yàn)失效,在實(shí)際生產(chǎn)中這構(gòu)成了泵殼報(bào)廢的主要原因。

        夾雜是構(gòu)成鑄件報(bào)廢的另一主要原因。泵殼夾雜物主要為硅酸鹽類夾雜物,此類夾雜物尺寸比較大,外型不規(guī)則,主要是生產(chǎn)過程中耐火材料、結(jié)晶器卷渣、爐渣等進(jìn)入鋼液造成的[1]。

        2.2 澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

        雙相鋼具有鑄鋼共有特點(diǎn):熔點(diǎn)高、流動(dòng)性差、收縮大、易氧化、有夾雜物[2],總體來說屬于鑄造工藝性較差的材質(zhì),對(duì)澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)有如下要求:

        (1)宜采用低溫快澆的工藝方法。一方面較低的澆注溫度可以降低鑄件整體的收縮,對(duì)鑄件內(nèi)部質(zhì)量、裂紋傾向、縮尺控制都有助益;另一方面,較快的澆注速度可以有效的減少鋼水的溫度損失,減少接火、夾雜問題出現(xiàn)的概率。

        (2)澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)應(yīng)當(dāng)采取開放式。根據(jù)筆者的經(jīng)驗(yàn),鑄鋼產(chǎn)品不宜采取封閉式澆注系統(tǒng),封閉式澆注系統(tǒng)配合漏包,過大的充型壓力會(huì)加大阻流截面芯部流速,但阻流截面型腔表面的流速反而降低,極易導(dǎo)致靠近阻流截面型腔表面的鋼水逐層凝固,最終堵塞澆注系統(tǒng),因此對(duì)于鑄鋼件,尤其是雙相鋼這類流動(dòng)性較差的材質(zhì),應(yīng)當(dāng)選用開放式澆注系統(tǒng)。

        (3)分散進(jìn)水。泵殼結(jié)構(gòu)復(fù)雜,尺寸跨度較大,集中進(jìn)水容易導(dǎo)致內(nèi)水口區(qū)域過熱,裂紋傾向增大,而遠(yuǎn)端溫度損失過快,結(jié)火可能性升高,故宜分散進(jìn)水。

        3 工藝工裝設(shè)計(jì)

        3.1 澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)

        圖2 為目前主流的泵殼鑄造工藝,水系統(tǒng)經(jīng)由分別位于地腳支架與出口法蘭的冒口,在分型面高度注入,該澆注系統(tǒng)存在如下缺陷:

        圖2 原有澆注系統(tǒng)圖

        (1)內(nèi)水口落差過大。鋼水由分型面跌落、飛濺,對(duì)型腔沖刷較為嚴(yán)重,易產(chǎn)生砂眼、結(jié)火、夾雜等問題。

        (2)進(jìn)水過于集中。僅有兩處點(diǎn)狀內(nèi)水口,容易過熱,增大裂紋風(fēng)險(xiǎn)。

        (3)鋼水在鑄件中端合流。鋼水長(zhǎng)途流動(dòng)后在底層合流,極易產(chǎn)生結(jié)火、卷氣問題,尤其該位置還設(shè)有冷鐵。

        重新設(shè)計(jì)澆注系統(tǒng)如下:

        (1)開放式澆注系統(tǒng),直水口采用陶管底返,利用橫水口為鋼水減速,內(nèi)水口設(shè)置在連接法蘭內(nèi)側(cè),采取寬扁形式均衡溫度,如圖3 所示。

        圖3 新澆注系統(tǒng)

        (2)鑄件的最大輪廓尺寸:600mm×400mm×300mm,澆注鋼水量390kg,鑄件壁厚60mm。

        (3)直澆道的有效高度H=100mm+300mm=380mm。

        (4)澆注時(shí)間t=(4001/2+4001/3)s≈27.4s,澆注時(shí)間取28s。

        (5)選擇澆注系統(tǒng)截面比A1∶A2∶A3=1∶1.1∶1.2。

        (6)計(jì)算k1、k2

        取v1=0.65,v2=0.65,v3=0.60。

        v1為直澆道流速;v2為橫澆道流速;v3為內(nèi)澆道流速。

        k1為直澆道與橫澆道壓力比;k2為橫澆道與內(nèi)澆道壓力比。

        (7)計(jì)算平局壓頭hp

        (8)計(jì)算內(nèi)澆道截面積

        (9)計(jì)算直澆道橫澆道截面積

        由于澆注系統(tǒng)直澆道面積:橫澆道面積:內(nèi)澆道面積為1∶1.1∶1.2,所以橫澆道面積為21.39cm2,直澆道面積為19.6cm2[3],內(nèi)澆道取10mm×60mm(4道);橫澆道取?200mm×10mm,直澆道取?50mm陶管。

        3.2 模擬分析

        將未添加冒口系統(tǒng)的鑄件導(dǎo)入MAGMA 中,分別采用連接法蘭在頂部和底部的澆注姿態(tài)進(jìn)行模擬,起始溫度為1580℃,調(diào)取缺陷預(yù)測(cè)結(jié)果,如圖4、5 所示。

        圖4 連接法蘭朝上

        連接法蘭朝上是現(xiàn)在主流的工藝方法,在這個(gè)姿態(tài)下,連接法蘭可以通過冒口進(jìn)行補(bǔ)縮,在圖4 所示的出口交接區(qū)域,需要增加補(bǔ)貼以保證補(bǔ)縮效果;密封環(huán)區(qū)域由于其尷尬的尺寸,導(dǎo)致既無法實(shí)現(xiàn)自補(bǔ)縮,也無法對(duì)下方的入口法蘭進(jìn)行有效的補(bǔ)縮,需要在毛坯面上設(shè)置大量的補(bǔ)貼然后在其上安放冒口,配合入口法蘭上的冷鐵,才能有效解決密封環(huán)與入口法蘭的缺陷問題;出口法蘭與地腳支架的問題可以通過側(cè)冒口加以解決,最終的工藝方案如圖2 所示。

        反觀連接法蘭朝下的方案,入口法蘭尺寸相對(duì)較大,可以充分補(bǔ)縮密封環(huán)區(qū)域;難點(diǎn)在于密封環(huán)區(qū)域無法補(bǔ)縮出口交接區(qū)域,導(dǎo)致出現(xiàn)了一處如圖5 所示的,聯(lián)通了密封環(huán)與連接法蘭的缺陷帶,且該缺陷帶緊鄰水利區(qū),難以施加補(bǔ)縮手段,這一難題即為主流工藝產(chǎn)生的根源。

        圖5 連接法蘭朝下

        現(xiàn)有工藝方案下,缺陷分布較廣,需要大量的補(bǔ)貼與冒口施加補(bǔ)縮;連接法蘭朝下的方案缺陷集中,但補(bǔ)縮難度較大;要提高工藝出品率就必須采取新方案,設(shè)法解決圖5 中的缺陷帶。

        3.3 補(bǔ)縮方案設(shè)計(jì)

        (1)地腳支架與出口法蘭的缺陷靠近加工面,且加工面為規(guī)則的平面,通過設(shè)置側(cè)冒口進(jìn)行補(bǔ)縮,可以有效的解決缺陷問題,在此不多做贅述。

        (2)入口法蘭位于頂部,可以施加冒口補(bǔ)充收縮鋼水,亦質(zhì)量無憂。

        (3)密封環(huán)區(qū)域除臨近出口連接部無缺陷,通過對(duì)結(jié)構(gòu)的分析,初步判斷可以通過控制連接部位的模數(shù),使該區(qū)域模數(shù)接近主要壁厚模數(shù),達(dá)到模數(shù)平衡狀態(tài),實(shí)現(xiàn)自補(bǔ)縮。

        (4)對(duì)于連接法蘭,連接部位則帶來了一定的好處,缺陷被集中于此處,反而有利于補(bǔ)縮,在該位置設(shè)置一個(gè)側(cè)冒口,保證冒口有足夠的壓頭即可實(shí)現(xiàn)補(bǔ)縮目的。

        最終的方案如圖6 所示,地腳支架與出口法蘭分別設(shè)置側(cè)冒口;入口法蘭頂部設(shè)置兩個(gè)補(bǔ)縮冒口;連接法蘭設(shè)置一個(gè)側(cè)冒口;連接部位兩側(cè)使用鉻鐵礦砂平衡模數(shù)。

        圖6 最終方案

        最終方案的模擬結(jié)果如圖7 所示,可見關(guān)鍵區(qū)域內(nèi)已無缺陷預(yù)判,方案具備驗(yàn)證條件。

        圖7 最終方案模擬結(jié)果

        4 驗(yàn)證生產(chǎn)

        按照新工藝投產(chǎn),首件鑄件經(jīng)目視檢查,表面無砂眼、夾雜、結(jié)火等缺陷;經(jīng)加工驗(yàn)證,未發(fā)現(xiàn)外露缺陷;經(jīng)過1.5MPa,30min 的密封性試驗(yàn),未發(fā)現(xiàn)滲漏現(xiàn)象,壓力值穩(wěn)定未下降。后續(xù)生產(chǎn)170件,未發(fā)生廢品,證明新工藝穩(wěn)定可靠。

        5 總結(jié)

        單級(jí)泵泵殼工藝開發(fā)取得如下成果:

        (1)工藝出品率大幅提高。原工藝的工藝出品率為47%,而新工藝則達(dá)到了68%,意味著單件物料成本降低44%。

        (2)打磨及加工工時(shí)大幅下降。由于大量取消補(bǔ)貼,且冒口均選擇在加工面設(shè)置,冒口經(jīng)過氣刨切割后殘余極小,使得清理打磨工作量下降約60%,加工工時(shí)減少3h。

        (3)證明了仿真技術(shù)在泵類鑄件領(lǐng)域的應(yīng)用前景。以往鑄造工藝設(shè)計(jì)往往依靠工藝技術(shù)人員的經(jīng)驗(yàn),預(yù)測(cè)鑄件缺陷位置,設(shè)計(jì)水冒口及冷鐵,而這種經(jīng)驗(yàn)往往需要數(shù)年甚至數(shù)十年的積累,而且準(zhǔn)確性有限。依靠模擬技術(shù),現(xiàn)在技術(shù)人員可以直觀的觀察鑄件充型及凝固過程,準(zhǔn)確的預(yù)測(cè)卷氣、夾渣、縮松、冷隔等缺陷,并預(yù)先采取措施加以避免,例如本文中通過鉻鐵礦砂平衡模數(shù)的設(shè)計(jì),如果依靠試錯(cuò)法就很難找到臨界點(diǎn),也就無法達(dá)成消除缺陷的目的。

        (4)機(jī)械化制芯手段。公司以往缸蓋使用手工制芯,造型材料包括合脂砂及寶珠砂,合脂砂每天生產(chǎn)14 件缸蓋需2 套模具4 名工人,寶珠砂則需要4 套模具8 名工人,同時(shí)由于人工操作的隨意性及誤差,砂芯精度較低,氣孔、粘砂、斷芯缺陷時(shí)有發(fā)生,在機(jī)械化制芯條件下完成同樣產(chǎn)量只需2 名工人,同時(shí)砂芯質(zhì)量穩(wěn)定。

        以上成果有效的降低了生產(chǎn)成本,摸索出了可持續(xù)發(fā)展的技術(shù)路線,極大的增強(qiáng)了公司在泵類鑄件領(lǐng)域的競(jìng)爭(zhēng)力。

        猜你喜歡
        工藝區(qū)域系統(tǒng)
        Smartflower POP 一體式光伏系統(tǒng)
        WJ-700無人機(jī)系統(tǒng)
        ZC系列無人機(jī)遙感系統(tǒng)
        轉(zhuǎn)爐高效復(fù)合吹煉工藝的開發(fā)與應(yīng)用
        山東冶金(2019年6期)2020-01-06 07:45:54
        5-氯-1-茚酮合成工藝改進(jìn)
        連通與提升系統(tǒng)的最后一塊拼圖 Audiolab 傲立 M-DAC mini
        關(guān)于四色猜想
        分區(qū)域
        一段鋅氧壓浸出與焙燒浸出工藝的比較
        基于嚴(yán)重區(qū)域的多PCC點(diǎn)暫降頻次估計(jì)
        久青青草视频手机在线免费观看 | 日本一区二区三区人妻| 亚洲天堂免费成人av| 久久综合加勒比东京热| 国产日产亚洲系列首页| 媚药丝袜美女高清一二区| 色综合天天综合欧美综合| 国内熟女啪啪自拍| 日本道精品一区二区三区| 无码人妻精品一区二区三区免费| 色综合久久天天综线观看 | 高清av一区二区三区在线| 中国黄色偷拍视频二区| 日本亚洲中文字幕一区| 欧美熟妇另类久久久久久多毛| 午夜免费啪视频| 日韩成人大屁股内射喷水| 亚洲中文字幕第一页在线| 色www亚洲| 日韩精品视频免费福利在线观看| 国产一区二区三区视频地址| 国产精品天干天干综合网| 亚洲日本va中文字幕| 亚洲av日韩av永久无码色欲| 国产AV高清精品久久| 日本高清一区二区三区不卡| 青春草在线视频观看| 午夜一区欧美二区高清三区| 五月婷婷六月激情| 美女黄频视频免费国产大全| 人妻av中文字幕精品久久| av免费不卡一区二区| 挺进朋友人妻雪白的身体韩国电影| 图图国产亚洲综合网站| 69搡老女人老妇女老熟妇 | 亚洲中文久久久久无码| 国产一级黄片久久免费看| 亚洲国产精品区在线观看| 一本一道av无码中文字幕﹣百度| 久久AV中文综合一区二区| av中文字幕在线资源网|