一种冷镦机气缸的铸造工艺的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种冷镦机气缸的铸造工艺，属于铸造领域，其特征在于：A、采用顶注开放式环形浇注系统；B、在内浇道附近和铸件两壁交接部位设置冷铁；C、铸件顶面增设排气冒口，在铸件最高面及圆盘外圆周增加9个15mm×30mm出气冒口，以利排气；解决了目前工艺所生产出的冷镦机气缸铸件出现缩孔、缩松缺陷和发生冲砂、气孔的问题；操作简单，易于推广。
【专利说明】一种冷镦机气缸的铸造工艺
【技术领域】
[0001] 本发明属于铸造领域，尤其涉及一种冷镦机气缸的铸造工艺。
【背景技术】
[0002] 冷镦机气缸为圆筒加圆盘状结构，属厚大盘类铸件，轮廓尺寸为Φ1 050 mmX410 mm，壁厚在7(Tl20 mm，铸件质量为780 kg，材料牌号为QT450-10 ;由于在工作过程中需要 承受压力及高温条件，因此该铸件在设计要求上不允许有砂眼、裂纹、缩孔和缩松等铸造缺 陷，并且要求时效退火处理和X射线探伤检验，生产难度很大，由于严重的缩松缺陷导致的 废品率在13%左右。
[0003] 目前，冷镦机气缸工艺采用冷冒口，采用底注式浇注系统，在生产过程中，出现批 量不合格品，主要缺陷为缩孔和缩松，集中产生于冒口根部、内浇道附近和中间Φ420 _圆 筒与Φ1 050mm圆盘交叉部位，尤其是铁液经由内浇道流经过的交叉部位缩孔和缩松比较 集中；由于采用了底注式浇注，顶部的冒口实际上是冷冒口，铁液从底部进入铸件型腔，铁 液加热型腔后其温度已降低，进入顶冒口的都是冷铁液，导致冒口温度低于铸件温度，无法 形成顺序凝固分布的温度场，冒口早于铸件凝固，冒口不但起不到补缩作用，反而从铸件吸 取补缩铁液，因而在冒口根部产生缩孔和缩松缺陷。
【发明内容】
[0004] 本发明的目的是提供一种冷镦机气缸的铸造工艺，解决了目前铸件出现缩孔、缩 松缺陷和发生冲砂、气孔的问题。
[0005] 为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案，一种冷镦机气缸的铸造工艺，主要 改进点包括以下方面。
[0006] A、采用顶注开放式环形浇注系统。
[0007] B、在内浇道附近和铸件两壁交接部位设置冷铁。
[0008] C、铸件顶面增设排气冒口，在铸件最高面及圆盘外圆周增加9个15 mm X30 mm出 气冒口，以利排气。
[0009] 本发明的有益效果是：采用顶注环形浇注系统进铁均匀，一方面有利于实现同时 凝固；另一方面有利于建立上高下低的温度场，使浇注系统具有一定的补缩功能，而使用冷 铁强化冷却则有助于增大进铁量，有助于利用石墨化膨胀自补缩，实现无冒口铸造；采用顶 注浇注系统，铁液从内浇道流出后一般是沿着型腔内壁淌流而下，冲击力并不大，因而没有 引起冲砂；工艺方案改进后，经过批量生产验证，铸件内浇道及交叉部位没有出现缩孔和缩 松缺陷，也没有冲砂和气孔，操作简单，易于推广。
【专利附图】
【附图说明】
[0010] 图1是改进后的铸造工艺不意图。
[0011 ] 图2是改进如的铸造工艺不意图。
[0012] 图中，1、出气冒口，2、内浇道，3、环形横浇道，4、直浇道，5、冷铁，6、补缩冒口，7、缺 陷位置，8、内浇道。
【具体实施方式】
[0013] 下面结合附图对本发明做进一步说明，一种冷镦机气缸的铸造工艺，改进前的生 产工艺是：采用呋喃树脂自硬砂造型，型砂抗拉强度0. 8 MPa ;采用10 t冲天炉熔炼铁液，铁 液的最终化学成分：C、3. 3%?3. 7%，Si、2. 7%?3. 2%，Μη、(λ 4%?5%，Ρ、(λ 07%，S、0. 03% ;采用 底注式浇注系统，中间分型，4道38 mmX 35 mmX 11 mm内浇道，3个Φ 120 mmX 300 mm的"油 瓶"式冒口，冒口颈为Φ60 _，放置位置如图2中所示，厚壁处加铸铁冷铁若干；浇注温度为 1 27(Tl 300 ;采用底注式浇注系统，主要是为了充型平稳，易于排气、浮渣，减少铁液中杂质 以免铸件产生气孔、夹杂等铸造缺陷；在生产过程中，出现批量不合格品，主要缺陷为缩孔 和缩松，集中产生于冒口根部、内浇道8附近和中间Φ420 mm圆筒与Φ1 050 mm圆盘交叉部 位，尤其是铁液经由内浇道8流经过的交叉部位缩孔和缩松比较集中；通过计算机进行铸 件温度场模拟分析，可以看出产生缩孔和缩松缺陷的部位的温度总是比其它部位高，这主 要是由于采用了底注式浇注工艺，铁液在全部浇注过程中都流经铸件底部，因此在内浇道8 附近以及圆筒与圆盘交叉部位的铁液温度高于其它部位，形成热节；并且球墨铸铁的凝固 特点是糊状凝固，温度场相同之处同时凝固；而其它部位因温度低先凝固时反而得到过热 部位的补缩，过热部位因其温度高，晚于其它部位凝固，无法得到充分的补缩，最终在这些 部位产生缩孔和缩松缺陷；由于采用了底注式浇注，顶部的冒口实际上是冷冒口，铁液从底 部进入铸件型腔，铁液加热型腔后其温度已降低，进入顶冒口的都是冷铁液，导致冒口温度 低于铸件温度，无法形成顺序凝固分布的温度场，冒口早于铸件凝固，冒口不但起不到补缩 作用，反而从铸件吸取补缩铁液，因而在冒口根部产生缩孔和缩松缺陷。
[0014] 一种冷镦机气缸的铸造工艺，改进后的生产工艺为：A、采用顶注开放式环形浇注 系统；如图1中所示，由于树脂砂型刚度较高，可以采用无冒口铸造工艺，为了建立同时凝 固的温度场，采用了开放式环形顶注浇注系统，目的是平稳且快速均匀充型，并使浇注系统 具有较好的补缩功能。
[0015] B、在内浇道附近和铸件两壁交接部位设置冷铁；如图1中所示，使用外冷铁5,其 目的是加快铸件的凝固速度，使铸件在内浇道2凝固封闭前提早完成部分凝固和收缩，及 时从尚未凝固的内浇道2补充补缩铁液，增加铸件的进铁总量，进而增加石墨化膨胀总量 和自补缩效果；在内浇道2附近和铸件两壁交接部位设置冷铁5,消除由于铁液充型过程中 形成的过热而产生的缩孔和缩松缺陷。
[0016] C、铸件顶面增设排气冒口，如图1中所示，在铸件最高面及圆盘外圆周增加9个15 _ X30 mm出气冒口 1，这种冒口有利于排气后及时关闭出气通道，防止铸件石墨化膨胀时 压力松弛，使膨胀充分起到自补缩作用；此外，出气冒口 1也有加速铸件冷却的作用。
[0017] 本发明未详述之处，均为本【技术领域】技术人员的公知技术。
【权利要求】
1. 一种冷镦机气缸的铸造工艺，其特征在于：A、采用顶注开放式环形浇注系统；B、在 内浇道附近和铸件两壁交接部位设置冷铁；C、铸件顶面增设排气冒口，在铸件最高面及圆 盘外圆周增加9个15 mm X30 mm出气冒口，以利排气。
【文档编号】B22C9/24GK104057035SQ201410304112
【公开日】2014年9月24日 申请日期:2014年6月30日 优先权日:2014年6月30日
【发明者】薛铁山 申请人:薛铁山