高鉻鑄鐵后襯板鑄造工藝的優化設計

劉金旺

（石家莊強大泵業集團有限責任公司，河北 石家莊 050035）

2010年我們公司接到一個生產高鉻鑄鐵后襯板備件的項目。后襯板毛坯三維圖如圖1所示：最大直徑φ1444mm，高76 mm，內孔直徑φ964mm，單面加工余量8 mm，鑄件重1100kg。材質為高鉻鑄鐵，產品技術要求十分嚴格，加工面不允許有任何鑄造缺陷。

圖1 后襯板毛坯三維圖

1 最初的鑄造工藝方案

根據此類系列產品的常規工藝，我們制定了小批量試制生產工藝，如圖2所示。采用此工藝投產了10件。

1）在后襯板的內孔處沿法線開設3個內澆道，采用φ40mm陶瓷管鋪設；直澆道采用φ70mm陶瓷管鋪設；在上平面均布放置4個φ180mm保溫冒口，高度400mm。

2）造型設備采用Z145造型機。

3）采用手工樹脂砂造型。

通過小批量試制的生產情況分析，該工藝不合理，廢品率高達 20%～30%，冒口根部有縮孔及氣孔缺陷，清理打磨時間較長。這將嚴重影響后期的大批量生產，因此根據我們公司現在的生產情況，重新制定了新的鑄造工藝方案。

圖2 試制生產工藝

2 改進后的鑄造工藝方案

根據試制時出現的鑄造缺陷，工藝主要針對縮孔、氣孔的缺陷采取了措施。

1）在后襯板的外緣開設6個內澆道，在直澆道對面開設φ40mm的溢流槽，在中間位置設置φ50mm的出氣孔，并在上箱的砂型上扎出氣孔，在上平面放置一個φ260mm的保溫冒口，如圖3。

2）砂型合箱后用卡子卡緊，傾斜 5°～8°放置，便于排氣。

3）澆注前，砂型用電熱風機在200℃下進行烘烤1 h，以此來防止砂型吸潮，減少樹脂砂的發氣量。

4）對熔煉的原輔材料進行控制，盡量采用全新爐料，使用回收料前進行拋丸處理，去除氧化皮及粘砂。

5）鐵水出爐溫度為1450℃，澆注前在包內靜置2min～3min，澆注溫度控制在1370℃～1390℃，溫度盡量采用低限進行澆注，降低樹脂砂的發氣量。

經過生產驗證，采用改進的工藝生產后，產品的縮孔、氣孔廢品大大減少，毛坯的廢品率降至2%以下，表1為兩種工藝方案的對比。

圖3 保溫冒口

表1 兩種工藝方案對比

3 結 語

通過生產此產品的情況，使我們知道，工藝技術人員必須跟蹤工藝的落實情況，發現工藝存在問題，及時修正既定方案，制定出適合產品生產的最佳工藝方案。同時，操作者也要嚴格按照工藝操作規程執行，每一個環節都要保證按照工藝執行。

［1］鑄造手冊編寫組.鑄鐵分冊[M].北京：機械工業出版社.

［2］侯賀濤.新型汽車剎車盤鑄造工藝的優化設計［J］.鑄造技術，2010（8）：1106.

［3］李魁盛主編.鑄造工藝原理［M］.北京：機械工藝出版社.