气缸套离心铸造金属模生产工艺的改进浅析

董建平

摘 要：气缸套的离心铸造金属模技术对于工厂生产意义重大，相比于原砂型铸造工艺来说，具有效率高、成型快等优点，文章对其工艺方案进行改进，通过研究发现，改进方案效果较好，可以推广。

关键词：气缸套；离心铸造；金属模；生产工艺改进

中图分类号：TG249.4 文献标志码：A 文章编号：2095-2945（2017）23-0068-02

1 气缸套离心铸造金属模生产工艺现状分析

在气缸套金属模离心铸造的生产进程中，金属模是其中的一个最重要工装，具有易耗的性质，气缸套生产成本直接受金属模制造成本及金属模使用寿命两方面的影响。在机械加工铸造定型后，要求金属模保持其组织的组织致密性，在横断面方面力学性能要均匀，并且内表面、外表面没有缩孔、缩松、气孔夹渣等问题。对于当前来说，金属模的生产方式主要是通过砂模浇注，但是这一工艺也有着很大的缺点，主要有以下几点：铁水使用的效率偏低、加工余量较大造成浪费、同时也导致了生产效率不高。这样就导致了五个熟练工人每个班也只能做完10件金属模，这样对于工人来说负担较重，对其工厂来说生产也较为困难，因此，应当予以重视。同时，其生产周期较长，产品偶有裂缝，这会影响到最终的使用寿命。生产周期较长也会带来很多弊端，使得汽缸的成本提升，供求也可能出现不匹配的情况，不利于其进行大规模生产，所以应当加强对离心铸造的推广使用，让生产效率得以提升，同时产品的质量也能更多地得到保障，达到生产科学化的目的。

2 气缸套离心铸造金属模生产工艺改进方案

第一，使金属模铸造缺陷大幅降低；第二，使金属模生产效率大幅提高；第三，使能耗大幅降低。从这3个方面出发，综合气缸套各生產厂的现实生产条件，改进工艺方案认为运用离心铸造工艺生产气缸套的金属模毛坯具有可行性、可靠性及优良性。一是初步方案的设计上，使用一体式金属模。选用中模金属模当作实验的对象（气缸套金属模中最受欢迎的一种），砂模铸造生产的金属模毛坯重量控制为八十千克左右。稳定的离心铸造技术是气缸套建造基础，离心铸造技术沉降大小，是否均匀，离心铸造技术顶部是否平顺直接决定了离心铸造技术的稳定性，影响到气缸套制造效率。需要区别于普通中低速气缸套工程的离心铸造技术建造，在气缸套离心铸造技术设计阶段、建造阶段就要加强管控，从设计阶段，明确离心铸造技术以及气缸套等基础稳定性要求，在建造阶段需要加强离心铸造技术沉降及不均匀沉降管控，必要时，采取加强刚度措施，确保基础工程稳定、顺平，并为高顺平气缸套建造打好基础。气缸套建造水平不分层，避免上层金属模自重通过下层传递，导致下层底板金属模开裂；竖向中间可设后浇带，尽可能降低先浇节段收缩裂缝产生，采取不分层不分段的一次性浇注成型，极大地考验气缸套支架和内模支撑体系的可靠性。

2.1 一体式金属模

在初步方案的设计上，使用一体式金属模。选用中模金属模当作实验的对象（气缸套金属模中最受欢迎的一种），砂模铸造生产的金属模毛坯重量控制为八十千克左右。具体实验步骤为：使用砂模铸造生产制作出气缸套金属模离心铸造要使用到的模具（这里的注意事项为：气缸套金属模法兰盘位置与离心铸造模具相对应的位置难以上涂料，因此，对这些位置，在模具预热上好涂料过后，要用毛刷补刷一次）。无论工艺是确定性的还是可靠的，都涉及气缸套离心铸造设备测试的适配性，因此需要学习气缸套离心铸造设备测试的方法。在服务器中可以建立气缸套离心铸造设备测试实验系统，在实验系统中，执行关于实验室延迟的气缸套离心铸造设备测试气缸套离心铸造设备测试，通过发送/接收大量数据和错误注入，测试验证气缸套离心铸造设备测试实验室的确定性和可靠性，这种测试还可以提供大量的测试数据，用于进一步研究气缸套离心铸造设备测试的实验室维护方法和进行故障诊断。温度传感器将温度转换为另一数量，例如表盘或电压的机械运动。热电偶通常用塑料或玻璃纤维材料彼此绝缘。温度变化会导致液体膨胀或蒸发，因此传感器变得加压，显示在简单的压力表上。当两个金属刚性地连接在一起作为双层带并被加热时，膨胀率的差异导致条弯曲。对于生产线上的传感器，条带被扭成管内长的细线圈。一端固定在管的底部，另一端转动并移动表盘上的指针。需要关注的是：模具与产品总重超过一百五十千克，将离心铸造机承载能力纳入考虑范畴，并防止生产的气缸套金属模毛坯内应力超过正常水平等情况下，对转速要进行适当控制，最后确定转速为900rad/分钟。试验证明了这一转速一方面能为金属液成型提供充足的离心力。

2.2 组合式金属模

对初步方案进行的优化上，使用组合式金属模。在现实生产中，存在部分金属模外模尺寸非常大的情况，加工起来十分麻烦、难度系数高，并且，在生产过程中，对金属模法兰盘位置上涂料非常不方便，难以实现其简易化操作，只能借助手工涂、刷方式来完成，这就使得生产效率非常低、操作上难度较高，要合理解决这个问题，需要对气缸套金属模离心铸造工艺进行更深层次的优化与改进。为了提升效率，需要对于各种方案的参数及效果作出明显的界定，传统的气缸套离心铸造方式采取一刀切的方式，效率高，但是也难免造成误杀，将原本对产品无害的处理掉。但是缺点也是明显的，与上述方法相比，湿法处理就要好很多，采用酸碱平衡原理，增加涂料量，使其在保持化学平衡的条件下，可以将硫含量长期控制在一个较低的范围内。但是客观来说，涂料的效果并不能如我们预期那样稳定，它会随着各种因素而变化，周期也长，遇到突发情况时难以应对。而且需求量是很大的，对于资源短缺情况难以缓解，且不利于使用。气缸套内的冷却润滑油需要定期进行更换，冷却润滑油更换的时间应该从环境、湿度、沙尘、空气中是否含有大量酸碱性气体等四个方面来决定更换周期长短。刚刚买的空压机在第一次运行时候，运行时长达到五百小时后需要进行更换机油，更换之后每四千个小时更换一次机油，其中一年空压机运行不到四千小时的应该在每年的年末进行更换一次机油。在气缸套的生产中存在这样一个普遍问题，气缸套金属模在使用的进程中，基本上都是从中部发生横向断裂，进而导致其报废，报废的金属模中，法兰盘往往都还是完好无损的。基于这一观察发现，尝试进行组合式金属模的生产制作（即圆筒与法兰盘组合，共同构成金属型）。endprint

气缸套截面变化时，反映在模具上的连接处不是平稳过渡。轮廓转角处存在棱角。这些都造成应力集中。模具主要是通过应力的消除，来进行淬火与回火。在钻孔后，将管和金属模物材料插入钻孔中，由管子提供的气垫沿相对于金属模物的方向定位在金属模装料与钻孔的一侧之间的孔中电荷相对，有着最大的断裂和破碎力。然后可以引爆金属模物，而不需要使用另外的引脚材料来堵塞钻孔的外端。当金属模由圆柱形的单个元件组成时，在将其插入孔之前，可以将该装料附着到喷射管上。然后，管的凹形外部部分适于保持圆柱形电荷。如果回火温度过低，将容易引起模具的硬度出现问题，耐磨性也变差。在气缸套的截面出现变化后，在模具上的连接处过渡较为光滑，同时，气缸套的截面变化较大，模具的设计不是对称结构，淬火时容易发生变形和开裂。

3 工艺效果检验

第一，经过试验探索与分析研究，并与气缸套金属模的实际报废情况相结合，研究出了组合式金属模生产这一新的生产工艺，这一先进生产工艺完全传承了运用一体式离心浇注生产工艺生产气缸套的一切优点，另一方面，实现了铸造生产工艺的简化，大大降低了生产过程中操作上的难度，使得生产效率得到进一步提升；第二，经过实验研究发现，在气缸套金属模的生产中，运用离心铸造方法替代原砂型铸造方法具有可行性，运用这一工艺生产出来的金属模毛坯要经过相当长一段时期的自然失效以消除内应力，然后再加工定型。在金属模产品性能、能耗、生产效率方面，一体式离心浇注方法都要明显优于原砂型铸造方法。

4 结束语

通过汽缸套生产工艺的改进，结合工厂实际情况，可以建立一套自动控制系统来替代人员的工作，减轻负担，确保安全。工厂质量的数据与信息是大量的，需要有强大的交换平台来进行共享。这种平台对于更大的工厂建设都有着不可替代的作用。同时，科研所带来的信息也将为以后的相同情况下的建设提供一个比较好的对比与参照。

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