高铬铸铁后衬板铸造工艺的优化设计

刘金旺

（石家庄强大泵业集团有限责任公司，河北 石家庄 050035）

2010年我们公司接到一个生产高铬铸铁后衬板备件的项目。后衬板毛坯三维图如图1所示：最大直径φ1444mm，高76 mm，内孔直径φ964mm，单面加工余量8 mm，铸件重1100kg。材质为高铬铸铁，产品技术要求十分严格，加工面不允许有任何铸造缺陷。

图1 后衬板毛坯三维图

1 最初的铸造工艺方案

根据此类系列产品的常规工艺，我们制定了小批量试制生产工艺，如图2所示。采用此工艺投产了10件。

1）在后衬板的内孔处沿法线开设3个内浇道，采用φ40mm陶瓷管铺设；直浇道采用φ70mm陶瓷管铺设；在上平面均布放置4个φ180mm保温冒口，高度400mm。

2）造型设备采用Z145造型机。

3）采用手工树脂砂造型。

通过小批量试制的生产情况分析，该工艺不合理，废品率高达 20%～30%，冒口根部有缩孔及气孔缺陷，清理打磨时间较长。这将严重影响后期的大批量生产，因此根据我们公司现在的生产情况，重新制定了新的铸造工艺方案。

图2 试制生产工艺

2 改进后的铸造工艺方案

根据试制时出现的铸造缺陷，工艺主要针对缩孔、气孔的缺陷采取了措施。

1）在后衬板的外缘开设6个内浇道，在直浇道对面开设φ40mm的溢流槽，在中间位置设置φ50mm的出气孔，并在上箱的砂型上扎出气孔，在上平面放置一个φ260mm的保温冒口，如图3。

2）砂型合箱后用卡子卡紧，倾斜 5°～8°放置，便于排气。

3）浇注前，砂型用电热风机在200℃下进行烘烤1 h，以此来防止砂型吸潮，减少树脂砂的发气量。

4）对熔炼的原辅材料进行控制，尽量采用全新炉料，使用回收料前进行抛丸处理，去除氧化皮及粘砂。

5）铁水出炉温度为1450℃，浇注前在包内静置2min～3min，浇注温度控制在1370℃～1390℃，温度尽量采用低限进行浇注，降低树脂砂的发气量。

经过生产验证，采用改进的工艺生产后，产品的缩孔、气孔废品大大减少，毛坯的废品率降至2%以下，表1为两种工艺方案的对比。

图3 保温冒口

表1 两种工艺方案对比

3 结 语

通过生产此产品的情况，使我们知道，工艺技术人员必须跟踪工艺的落实情况，发现工艺存在问题，及时修正既定方案，制定出适合产品生产的最佳工艺方案。同时，操作者也要严格按照工艺操作规程执行，每一个环节都要保证按照工艺执行。

［1］铸造手册编写组.铸铁分册[M].北京：机械工业出版社.

［2］侯贺涛.新型汽车刹车盘铸造工艺的优化设计［J］.铸造技术，2010（8）：1106.

［3］李魁盛主编.铸造工艺原理［M］.北京：机械工艺出版社.