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鑄造工藝對鋁合金鑄件質量的影響

發布日期:2017-06-28 來源: 本網 查看次數: 1686 

核心提示:  電大理工鑄造工藝對鋁合金鑄件質量的影響傘晶超顧園王彥鵬遼寧裝備制造職業技術學院沈陽職業技術學院沈陽鑄造研究所(沈陽110000)結果表明,對于外形尺寸較大、尺寸精度要求高、氣密性和粗糙度要求較高的

  電大理工鑄造工藝對鋁合金鑄件質量的影響傘晶超顧園王彥鵬遼寧裝備制造職業技術學院沈陽職業技術學院沈陽鑄造研究所(沈陽110000)結果表明,對于外形尺寸較大、尺寸精度要求高、氣密性和粗糙度要求較高的鋁合金鑄件,宜采用樹脂砂造型,采用對包、四個冒口縫隙式澆注系統。

  鋁合金低壓鑄造概況鋁是人們最熟悉的金屬之一,在眾多的輕量化材料中鋁合金是最重要的材料之一,也是應用最廣的輕量化材料。由于鋁的熔點低,流動性好,具有很好的鑄造性能,因此容易制造出形狀復雜的零件。由于鋁合金密度小而比強度高,所以在機械工業、汽車工業、航空航天工業等領域得到了廣泛的應用。

  低壓鑄造法是介于重力鑄造和壓力鑄造之間的一種鑄造方法,它利用氣體壓力將金屬液壓入鑄型,并使鑄件在一定壓力下結晶凝固的特種鑄造方法。低壓鑄造具有鑄件尺寸精度較高、充型平穩、易獲得優質鑄件等優點,已成為生產汽車鋁合金鑄件的重要工藝。

  鋁合金鑄件罐體工藝方案的確定2.1鋁合金鑄件罐體的分析罐體是目前承受壓力等級最高的產品,具有世界先進水平,該產品對鋁合金鑄件質量提出了更高的要求。該類產品鑄件普遍具有較大的外形尺寸,較高的尺寸精度,更加嚴格的氣密性和粗糙度要求,以及批量使用等特點。如何在現有生產條件下,滿足日益提高的質量要求和批量的生產任務已成為我們的當務之急。

  針對此類問題,本研究小組集思廣益,應用專業理論與實踐經驗相結合,綜合分析幾種鑄件結構與技術要求,對該類鑄件的生產工藝進行了多次論證和研究,決定對該類產品鑄件采用樹脂砂造型生產。采用樹脂砂造型生產既可以保證鑄件表面粗糙度要求,同時鑄件工藝出品率及內在質量都將達到一個新的高度,開創了生產大尺寸高精度鑄件的先河。

  2.2鋁合金鑄件結構特點罐體毛坯鑄件見,結構較簡單,但尺寸較大,壁厚較薄,且罐體兩側法蘭均有SF6氣體密封要求,傳統砂型工藝生產較為困難。經研究小組調研論證決定在借鑒ABB類鑄件工藝經驗基礎上,對該件采用樹脂砂造型工藝生產。

  電大理工2.3澆注系統的確定罐體毛坯鑄件采用水平造型方法,澆注系統采用對包、四個冒口縫隙澆注系統,見。此種澆注系統特點在于,能夠使高大體積鑄件在澆注過程中合金液面均勻上升,充型平穩,不會因為鑄件體積過高而使金屬液面落差較大,形成高速飛濺的液體沖入型腔,二次造渣產生缺陷。該件端面法蘭部分較厚,為保證形成致密組織,特別在此處加放圓周冷鐵,防止縮松產生。橫澆道的設計上借鑒了ABB類鑄件的生產經驗,采用上下箱分別造型,橫澆道下過濾網的方式防止夾雜物進入型腔。

  方案一見,該方案特點在于能夠在鑄件圓周均勻設置冒口,在滿足補縮功能的同時亦起到均勻應力防止變形的作用。但是,外圓冒口較多,清理切割較困難且打磨量較大,外表面粗糙度難以到要求。

  方案二見,該方案澆注系統由樹脂砂芯構成,保證了鑄件外表面的的粗糙度要求,同時減小了砂箱尺寸,從而節省樹脂砂使用量,提高了工藝出品率。在焊接坡口位置圓周放置冷鐵,使該部分最先凝固,補縮充足形成致密組織,滿足下道工序生產需要。

  工藝方案一為我們在生產LW56-550產品時采用的工藝方案,該方案經過實際生產驗證,切實可行。但工藝出品率低,打磨工作量大,外形粗糙度不理想。工藝方案二理論上可行,但是未經實際生產驗證。為完善新工藝,提高鑄件質量,決定大膽采用方案二生產。

  澆注系統方案二結論該鑄件試驗生產三件,生產過程中采用如上鑄造工藝,全部一次澆注成型。經機械加工后信息反饋,該鑄件尺寸精度,內在質量,表明光潔度完全符合機加工要求。

  對于結構較簡單,但尺寸較大,壁厚較薄且兩側法蘭均有SF6氣體密封要求的罐體,采用樹脂砂造型工藝、水平造型方法、對包、四個冒口縫隙式澆注系統,能夠鑄出質量符合要求的鋁合金鑄件。

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