圓梁壓塊精密鑄造變形原因分析與解決

王 晉（榆次液壓有限公司技工學校，山西 晉中 030600）

G1726-1108圓梁壓塊為公司2011年新產品的關鍵部件，也屬于公司的新產品開發項目。要求G1726-1108圓梁壓塊具有很高的耐磨性和抗沖擊性，材料為ZGMn13高錳鋼，產品結構如圖1。

1 鑄件結構與變形原因分析

在我廠接到該產品零件圖紙任務后，積極地投入到工藝工裝的開發設計，經過一個多月的設計和制造，對該鑄造工藝及工藝參數進行合理性驗證。因我廠鑄鋼件采用熔模精密鑄造水玻璃—硬脂酸石英砂工藝，鑄造工藝裝備相對比較落后，通過精密鑄造的全套生產工藝過程的試驗，該零件出現了變形缺陷，尺寸205mm變小，尤其中心孔距170mm尺寸變形（如圖1），幾乎每一種鑄件都出現這種變形缺陷現象，具有一定的規律性，鑄件的質量嚴重地影響我廠新產品的開發進程。對該零件進行了全方位的結構分析，主要問題是：（1）該零件外形尺寸在長度方向撓度大；（2）該零件對于我廠來說屬于較大的鑄鋼件；（3）原來的精密鑄造工藝中型殼的強度偏低不能滿足零件的技術要求；（4）該零件在直徑為135mm處的收縮處于完全自由收縮。通過對該零件產生變形的主要問題進行分析研究認為，該零件的變形是必然的，在該零件成型過程中，精鑄模中完全沒有受阻收縮，結構上的局限造成了產品鑄件的變形，所以必須采取必要的特殊工藝措施和工藝的手段，在鑄件凝固過程中用以抵抗毛坯成型過程中的自由收縮。

圖1 產品零件示意圖

圖2 增加工藝抗阻加強筋后的零件示意圖

2 解決變形的措施

經分析決定采取如下措施：

2）對該零件的工裝進行了設計的改進，使蠟模上形成抗阻的加強筋；

3）把該零件蠟模進行成對的焊模組，同時增加涂層型的層數。

經過精密鑄造的涂料、掛砂、硬化、烘殼、澆注等一系列工序的試驗，然后對成型后的鑄鋼件去除抗阻的加強工藝筋，該零件變形的缺陷完全消除。

3 結論

1）鑄件變形缺陷的產生主要為鑄件結構及在溶模過程中產生的內應力導致鑄件的變形。只有在鑄造工藝上采取抗變形措施及嚴格控制各個生產過程，才能保證鑄件減少變形缺陷。

2）對于撓度比較大的鑄鋼件，可以采取增加抗阻工藝筋來克服變形缺陷的產生；可以增加涂層層數來提高型殼的強度。

3）利用抗阻工藝筋避免產生變形后，再將該工藝筋進行清除，保證鑄件符合圖紙的技術要求。