消除扁形球墨铸铁型材鼓肚缺陷的反弧度法
【技术领域】
[0001] 本发明属于铸铁水平连铸技术领域，具体涉及一种消除扁形球墨铸铁型材鼓肚缺 陷的反弧度法。
【背景技术】
[0002] 铸铁水平连铸是采用专用生产线，通过水平连续铸造方法，生产出铸铁型材的一 整套技术。铸铁型材在国内的生产与应用仅有二十余年的历史。此期间，在产能与需求迅 速扩大的同时，生产技术也在不断的提高。如今，国内有专业生产企业十余家，形成了年产 数万吨铸铁型材的能力，可生产出所有种类的铸铁型材（如球铁型材、灰铁型材、合金铸铁 型材等），所生产的型材可以是多种等截面的形状（如圆形、方形、矩形、六方形、半圆形、梅 花形等），型材的长度根据用户的需求可长可短。通过水平连铸工艺生产的铸铁型材具有 一系列较之普通铸件更为优异的特点，如：没有缩孔、缩松、砂眼、气孔等铸造缺陷；晶粒细 小，组织致密；具有更好的力学、机械性能等。铸铁型材已成为机械制造行业重要的工程材 料，且其应用领域仍在继续扩大。
[0003] 在铸铁型材中，有一类矩形截面的扁型材，它除了适合于加工成与它形状近似的 零件外，在制作液压件方面有着十分重要的应用。然而，生产中发现，该类型材易于产生"鼓 肚缺陷"，即：型材的扁平面发生鼓胀而凸起，使得型材的形状和尺寸较理想状态产生了明 显差异，这种现象，在球墨铸铁型材中尤为突出。
【发明内容】
[0004] 本发明的目的是提供一种消除扁形球墨铸铁型材鼓肚缺陷的反弧度法，解决了现 有技术生产矩形球墨铸铁时难以避免的鼓肚变形问题。
[0005] 本发明所采用的技术方案是，消除扁形球墨铸铁型材鼓肚缺陷的反弧度法，具体 按照以下步骤实施：
[0006] 步骤1 :对不同规格的扁形球墨铸铁型材的参数进行线性拟合；
[0007] 步骤2 :根据步骤1中不同规格的扁形球墨铸铁型材的参数加工石墨套；
[0008] 步骤3:根据步骤2中的石墨套加工引锭头；
[0009]步骤4:在铸铁水平连铸中根据步骤2得到的石墨套和步骤3得到的引锭头完成 型材的生产。
[0010] 本发明的特点还在于：
[0011] 步骤1中对不同规格的扁形球墨铸铁型材的参数进行线性回归拟合，回归预测方 程为：
[0012] C=-0. 046a-5. 62d+0. 052ad+7. 002,
[0013] 其中，d=a/b为型材的宽高比，
[0014] a为扁形球墨铸铁型材的公称宽度，
[0015] b为扁形球墨铸铁型材的公称高度，
[0016]c=s-b为扁形球墨铸铁型材的鼓肚量，
[0017]s为每种规格的扁形球墨铸铁型材的鼓肚高度均值，
[0018] 鼓肚高度为扁形球墨铸铁型材鼓起来的最高点到下表面的距离。
[0019] 依步骤2加工石墨套，具体参数为：
[0020] 取球墨铸铁的收缩率为1%，
[0021] 石墨套空腔的宽违
[0022] 石墨套空腔的高度
[0023] 石墨套空腔的上表面下凹圆弧距上表面的最大垂直距离
[0024] 石墨套空腔的上表面下凹圆弧所对应的半径&满足：
[0025]
[0026]其中，
[0027] Rj-hi,
[0028]ei为石墨套空腔的上表面未下凹部分的其中一端的长度。
[0029] 依步骤3加工引锭头，具体参数为：
[0030] 引徒头的宽度a2 =a「1，
[0031] 引锭头的高度b2 =1^-0. 5，
[0032] 引锭头上表面下凹圆弧所对应的半径R2= R^
[0033] 引锭头上表面下凹圆弧距上表面的最大垂直距离h2= hp
[0034]e2为引锭头的上表面未下凹部分的其中一端的长度，e2=ei-0. 5。
[0035] 本发明的有益效果是：在保证生产效率的前提下，有效消除鼓肚缺陷，不仅使铸铁 水平连铸的技术水平得到进一步提高，还可以使生产者提高经济效益，帮助用户得到更为 理想的型材，减少了型材的加工余量。
【附图说明】
[0036]图1是扁形球墨铸铁型材的鼓肚缺陷的实物形貌图；
[0037]图2是扁形球墨铸铁型材的鼓肚缺陷的截面示意图；
[0038] 图3是石墨套横截面示意图；
[0039] 图4是本发明石墨套横截面与下凹圆弧位置关系的示意图；
[0040] 图5引锭头横截面示意图；
[0041] 图6是采用本发明方法生产的型材实物图。
【具体实施方式】
[0042] 下面结合附图和【具体实施方式】对本发明进行详细说明。
[0043] 本发明消除扁形球墨铸铁型材鼓肚缺陷的反弧度法，具体按照以下步骤实施：
[0044]步骤1 :对不同规格的扁形球墨铸铁型材的参数进行线性拟合 [0045]如图1所示为扁形球墨铸铁型材的鼓肚缺陷的实物形貌图，可以看出鼓肚就是型 材在扁平方向上中部向上凸起。板坯宽面中心凸起的厚度与边缘厚之差叫鼓肚量，依此衡 量鼓肚变形程度。
[0046] 如图2所示为扁形球墨铸铁型材的鼓肚缺陷的截面示意图，图中a为扁形球墨铸 铁型材的公称宽度，b为扁形球墨铸铁型材的公称高度。对于生产中现有的不同规格的球 墨铸铁型材，用游标卡尺测量型材鼓起来的最高点到下表面的距离（即鼓肚高度），每种规 格的球墨铸铁型材都测量五根，测量值分别记做Sps2、s3、s4、s5。取Sps2、s3、s4、s5的平均 值为鼓肚高度均值S，用鼓肚高度均值S减去型材截面的公称高度b，便得到型材的鼓肚量 c=s-b，求出型材截面的宽高比d=a/b。整理数据，得到表1 :
[0047] 表1各种规格型材的参数表
[0048]
[0049]将表1中的数据进行回归拟合，得到了以下回归预测方程：
[0050]c= -0. 046a-5. 62d+0. 052ad+7. 002 〇
[0051] 步骤2:加工石墨套
[0052] 如图3(a)所示为现有的石墨套的横截面示意图，图3(b)所示为本发明中石墨套 横截面的示意图，对比图3(a)和图3(b)可知，加工结晶器的石墨套时，需要将原本矩形的 石墨套型腔加工成顶部下凹其余三边不变的形状。根据待生产的型材的尺寸（公称宽度a， 公称高度b)和回归预测方程，得出型材的鼓肚量c，然后确定石墨套空腔的宽度ai、高度h 以及石墨套空腔的上表面下凹圆弧距上表面的最大垂直距离4，具体步骤为：