冷铁
- 石墨复合内冷铁的设计及应用
108）1 石墨冷铁应用现状与特性石墨冷铁因密度低、导热系数及比热容高、熔点高以及受热膨胀小的特点，其应用有操作方便，激冷效果好且不容易出现白口等优势，使得石墨冷铁逐渐被广泛应用和推广[1]。但石墨冷铁的制作成本较铸铁冷铁高，且因易破损，回用率低，其使用成本也高，这两个方面是制约石墨冷铁广泛应于的主要原因[2]。由表1 可知，石墨虽然比热容是铸铁的3～4倍，但密度仅是其1/4，即相同体积的石墨储热能力约是铸铁冷铁的一半。综合以上分析，石墨冷铁与铸铁冷铁各有
铸造设备与工艺 2023年2期2023-05-20
- 变速箱体铸造工艺研究
拟缺陷位置处放置冷铁进行热节处快速冷却和保温冒口进行液态补缩。图5 铸造工艺模拟结果2 工艺试验验证及结果2.1 第一次试验验证根据工艺模拟结果，在变速箱体相应位置放置了冷铁和保温冒口，见图6.浇注温度为1 370 ℃，浇注时间为23 s，外模涂料为醇基涂料流涂、冷铁部位燃气喷灯烘烤。图6 变速箱体冒口和冷铁布置图第一次试验结果表明：1）清理后的铸件经过三维扫描符合设计三维（见图7 三维扫描对比图）；图7 铸件三维扫描结果2）X 射线探伤结果在工艺模拟时有
铸造设备与工艺 2023年2期2023-05-20
- 某异形框架铸件的凝固过程控制及其成型工艺研究
一致，导致设计的冷铁在铸件凝固过程中难以建立凝固温度梯度，使铸件的凝固顺序较为混乱。因此，本文以材料为ZL114A的框架铸件为研究对象，结合NovaFlow&Solid仿真软件、3DP砂型打印设备、三维扫描设备及低压浇注设备，重点探究铸件浇注系统和冷铁设计工艺对异形结构铸件成型质量的影响，为类似结构铸件的生产和工艺优化提供一定的参考意见。1 工艺设计分析1.1 铸件结构特点本文研究的对象为结构较为复杂的框架铸件，其中框架铸件外形类似于梯形框架结构，并且在各
中国金属通报 2022年7期2022-11-22
- 铸造铝合金冷却速度对凝固组织的影响实验分析
位置处设置不同的冷铁，从而改变金属液的冷却速度，冷铁的位置分布如图1所示。在构件的四个不同位置处，A处的壁厚为13 mm，设置冷铁，B处的壁厚为10 mm，没有冷铁，C处的壁厚为29 mm，设置冷铁，D处的壁厚为29 mm，没有冷铁。图1 不同冷却位置的设置进行构件的浇注后，进行凝固的过程可以分为三个阶段，即液相阶段、糊状阶段及固相阶段。金属液进入砂箱后，由于与砂箱的温度差异较大，急剧散热，温度的下降较为迅速[8]，此阶段为液相阶段。随着温度的下降，液体逐
山西冶金 2022年6期2022-11-12
- 铝合金大型薄壁平板件反重力铸造技术研究
注冒口系统与通用冷铁。针对以上问题的产生，对整个过程进行严格控制，保证冷铁之间的间隙在5mm以下，然后再进行浇注工作。最后，平板之间产生的缺陷，仍然是缩松缺陷。虽然缺陷在类型上具有一定的相似性，但是，缺陷出现的位置与冷铁之间间隙较大时具有明显的差异。在平板当中，缩松缺陷分布具有明显的分散性，主要是分布在了平板上部、下部、立筒侧附近以及立筒侧较远位置等，同时，在冷铁的中心处也可能会分散缩松缺陷。第一种浪形划分是针对2449点上升的正常回调。2703点运行的是
世界有色金属 2022年12期2022-09-08
- 法兰球阀铸造工艺设计及模拟优化
后，决定采用添加冷铁的方式改善缺陷，其实质是改变铸件的凝固顺序，使铸件部分能得到充分补缩。根据图4、图5 铸件凝固顺序图、概率缺陷参数图，分析得到在铸件中心内孔表面及底部圆盘表面添加冷铁块，设计得到冷铁的大小、形状和位置如图6 所示。将添加冷铁后的铸件进行数值模拟，得到添加冷铁后的铸件凝固顺序图7，可发现铸件凝固顺序发生改变，铸件整体先凝固，浇道后凝固。观察添加冷铁后的概率缺陷参数图8，得到铸件底部无缺陷产生，整个铸件内部无缺陷产生，其缺陷主要集中在冒口位
铸造设备与工艺 2022年3期2022-07-13
- 汽车转向节的铸造工艺模拟及优化
5 mm的石墨外冷铁来改善。优化铸造工艺后的三维模型如图6所示。图6 优化工艺后三维模型3.1 增设内浇道后充型模拟分析增设内浇道后转向节充型过程的模拟结果如图7所示。(a)充型15% (b)充型36%由图7可以看出，通过新增内浇道使铁液分流，铁液由原有的内浇道和新增的内浇道同时注入型腔，显著降低了铁液在上承载臂位置的流动速度，减少铁液对型腔的冲击，使型腔内的金属液面平稳上升，消除了铁液飞溅、卷气的现象。增设内浇道后缩松缩孔缺陷分布模拟结果如图8所示。图8
长春工业大学学报 2022年1期2022-06-25
- 灰铁机体件热裂纹的研究及预防
处凝固环境。增加冷铁，加速开档处的凝固，在应力未变换成拉伸应力前凝固完毕，提前具有了刚性强度，预防热裂纹发生。（2）凡是能减小合金在结晶温度范围内线收缩量的元素或相变都能降低铸件形成热裂纹的倾向。可以通过减少硫、磷等元素含量来降低热裂纹形成的几率。（3）厚壁铸件浇注温度过高会增加铸件的液态收缩、减缓冷却速度，会使初晶粗化，形成偏析，进而促进热裂纹的形成。据此可采用低温慢浇工艺，但此工艺会导致机体的薄壁处可能出现冷隔缺陷，存在风险。经研究分析，择优选取了增加
中国铸造装备与技术 2022年2期2022-03-29
- NP501 风电齿轮箱内封环铸造工艺
松缺陷，需要借助冷铁加速液态金属凝固，考虑到冷铁尽量放置在下型，因此分型面选在如图3 所示位置，将铸件大部分放在下型。4 铸件数量及砂箱的选择该铸件尺寸较大，根据铸造厂现有砂型只能按照每型一件布置，选用1140× 1140× 250/250 尺寸的砂箱。5 浇注系统的设计浇注系统是铸型中引导液态金属流入型腔的通道。一般铸件的浇注系统由四部分组成：浇口杯（外浇口）、直浇道、横浇道和内浇道。5.1 外浇口为使浇注时液体流动通畅，根据理论测得的铸件重量，选用φ4
科学技术创新 2021年32期2021-12-02
- 高韧性球墨铸铁气缸盖缺陷分析和解决方法
m×60mm圆钢冷铁，在排气道上部导管孔内预置ø8mm 内冷铁，喷油器孔芯由普通覆膜砂改为用蓄热系数较高的铬铁矿砂制作、喷油孔由石墨改为铬铁矿覆砂冷铁，加快此部位热节的冷却速度，使其石墨化膨胀提前。（2）ø25mm 螺栓孔部位设置铬铁矿覆砂冷铁，覆砂层控制在6mm～8mm。（3）进气管法兰内浇口边缘设置外冷铁，加快热量的传递。2.2 气孔缺陷分析及解决方法2.2.1 原因分析该型气缸盖结构特殊、集成度较高，生产工艺较复杂，砂芯数量多达27 个，且内腔砂芯均
中国铸造装备与技术 2021年5期2021-10-10
- 增压缸体铸件的铸造工艺设计与优化
道。2.2.5 冷铁浇注采用底注方案，为了防止底部局部过热产生缩松等缺陷现象，在两边长方形凸台上各均匀放置4 块通用冷铁（φ90/φ100×120），中间φ430 mm 凸台上均匀放置8 块通用冷铁；由于中孔φ300 mm加工光洁度要求高，加上300 mm 深处有一个热节位，为了使铸件趋向于均衡凝固，减少局部热节，在砂芯φ300mm 孔设置两块成型冷铁，冷铁间隙为35mm，冷铁厚度按梯度设置，底部厚60mm，顶部厚40 mm.2.2.6 砂芯及排气中孔采用
铸造设备与工艺 2021年2期2021-06-08
- 增压缸体铸件的铸造工艺设计与优化
道。2.2.5 冷铁浇注采用底注方案，为了防止底部局部过热产生缩松等缺陷现象，在两边长方形凸台上各均匀放置4 块通用冷铁（φ90 mm/φ100 mm×120 mm），中间φ430 mm 凸台上均匀放置8 块通用冷铁；由于中孔φ300 mm 加工光洁度要求高，加上300 mm深处有一个热节位，为了使铸件趋向于均衡凝固，减少局部热节，在砂芯φ300 mm 孔设置两块成型冷铁，冷铁间隙为35 mm，冷铁厚度按梯度设置，底部厚60 mm，顶部厚40 mm.2.2
铸造设备与工艺 2021年1期2021-04-21
- 知识窗
明浇铸铁芯骨等。冷铁 (chill, densener) 为增加铸件局部冷却速度，在砂型、砂芯表面或型腔内安放的金属激冷物。内冷铁 (internal chill) 放置在型腔内，与铸件熔合为一体的冷铁。外冷铁 (external chill) 放置在型腔(或型芯表面)，不与铸件形成一体的冷铁。
制造技术与机床 2021年3期2021-04-08
- 某型柴油机箱体铸造工艺设计研究
.3 浇冒系统及冷铁设计采用带过滤装置的底注式浇注系统，铁水从底部分散引入，金属液在充型过程中对铸型的冲击少，液面上升平稳，有利于保证后进气箱铸造质量，浇冒系统设计示意图见图4。4.3.1 浇注系统设计依据有关资料及近几年的生产实践，采用底流速、大流量、开放式浇注系统，铁水充型平稳，可减少夹砂、二次氧化渣、气孔等缺陷[2]。本次工艺设计其各单元截面积比例按∑F直:∑F横:∑F内=1:2:3。图4 浇冒系统示意图（1）直浇道：选用1 个ø80mm 直浇道。（
中国铸造装备与技术 2021年2期2021-04-07
- 冷激铸铁凸轮轴铸造内在质量的控制
凸轮轴是利用成形冷铁对高温铁水的激冷作用，使凸轮升程段表面至心部获得一定厚度的白口层、过渡区，其余部位保持灰铸铁组织。由于冷激铸铁凸轮轴具有凸轮表面耐磨性好、轴颈和心部保持灰铸铁的机械强度、凸轮经铸造成形后直接磨削、生产效率高、成本低等优势，所以，国内外大多数轿车发动机凸轮轴多采用这种材质[1]。冷激铸铁凸轮轴铸造内在质量技术指标主要包括：化学成分、基体硬度、凸轮桃尖硬度、冷激层深度(以下简称冷深)、金相组织、抗拉强度等。控制好冷激铸铁凸轮轴铸造的内在质量
焦作大学学报 2021年1期2021-04-03
- 球墨铸铁机体缩孔分析和防止
等厚实部位设置内冷铁（图2）。2 缺陷的分布和形貌气缸盖螺栓孔部位结构为在ø90mm圆柱体中心加工紧固气缸盖的螺孔，孔的构成是上部为ø52mm×55mm的光孔，下部M48×90mm的螺孔（图3）。孔洞缺陷大多发生于螺纹的前几牙，少量出现在螺纹中部；缺陷为分散点状，造成螺纹断牙和缺牙（图4）；在机体64个气缸盖螺栓孔内均发生过缺陷，曾经在机加工前对气缸盖螺栓孔部位进行超声波检查，判定52个螺栓孔内有缩松，说明几乎所有螺栓孔均会产生缺陷，只是因为大部分位于热节
中国铸造装备与技术 2020年6期2020-12-03
- 冷铁式框架砂箱在渣罐铸造上的应用与研究
轴基座部位设置明冷铁，减少该处模数，使整体模数趋于平均，局部易烧结位置敷铬铁矿砂激冷，降低产生裂纹的风险。3）对耳轴芯做局部工艺减量，避免凝固收缩过程中所受到的阻碍。4）浇注过程中做好钢液流量的控制，保证内浇道在外皮位置切向进入，降低冲砂风险[1，2]。3 冷铁框架砂箱的设计外冷铁重量G外、表面积S外、厚度T计算如下。1）所需外冷铁总质量：式中G外——外冷铁重量（kg）；V热——铸件热节体积（dm3）；M热——热节处的铸件原始模数（dm）；M邻——与热节相
金属加工(热加工) 2020年11期2020-11-25
- 铝合金大型薄壁平板件反重力铸造技术研究
仿真方法，研究了冷铁分布、保压增压值、铸件与冷铁厚度对平板铸件缺陷形成的影响。结果表明：冷铁分布、增压保压值、以及铸件与冷铁厚度均对平板铸件缺陷的形成影响明显。当冷铁之间存在较大间隙时，间隙处易形成缩松缺陷；增大保压值可有效降低缺陷形成倾向；增压保压值在一定条件下，当铸件厚度或冷铁厚度一定时，减小冷铁厚度或增大铸件厚度，可有效降低缩松缺陷的形成。反重力铸造；铸造缺陷；数值模拟；冷铁1 引言航天构件的轻量化设计是该领域的一个重要研究方向[1]。航天构件质量的
航天制造技术 2020年5期2020-11-10
- 冷铁厚度对铝合金板铸造缺陷影响的研究
、冒口或通过添加冷铁的方式消除铸件缺陷，论文就冷铁厚度对铸件缺陷的影响进行了数值研究。1 模拟样本设计图1 铝合金板材铸造工艺设计以12 mm 厚的铝合金板为研究对象，其尺寸为120 mm×200 mm 如图1a），其铝合金材质为Al-Si7Mg，铸件左侧设计了浇道，选择从左侧底部平稳浇注，其顶部设置冒口如图1a）所示。采用精密组芯造型的砂型铸造，使用冷芯盒射芯机制造各型芯，对其进行下芯、组芯及浇注过程，该铸造方法精密度高，且无需使用砂箱。选择铝合金板厚度
铸造设备与工艺 2020年3期2020-08-01
- 铸件缺陷机理分析及凝固温度场工艺优化
的补充，加之底部冷铁激冷作用，温度降低较快。图10 充型过程温度场分布图Fig.10 Temperature distribution diagram of filling process图11为铸件凝固过程固相分数分布，由图可知，铸件38.7 s时，1区、2区、4区、5区的梅花瓣法兰开始凝固，固相分数为0.3～0.5，介于固相及液相之间属于糊状区域，固相中生成大量枝晶，但未形成封闭骨架，此时合金液仍能够流动，但已存在的枝晶阻碍液体的流动。接近内浇口的3区
火箭推进 2020年3期2020-07-02
- 复杂腔体铸造成形预测及工艺方法研究
艺改进4.1 无冷铁对复杂腔体铸造缩松影响为了掌握无冷铁时复杂腔体铸造的缺陷程度，采用无冷铁时的复杂腔体浇注的铸件研究其补缩效果，如图5所示。由图可以看出，无冷铁时复杂腔体在热节位置缩松明显。图5 无冷铁时铸件热节部位产生的缩松4.2 无冷铁对复杂腔体铸造金相组织影响采用无冷铁时浇注的复杂腔体金相组织如图6所示。由图可以看出，从热节部位取金相试块观察金相组织，微观组织球化率为85%，珠光体含量为45%。4.3 冷铁厚度对复杂腔体铸造影响从无冷铁时的复杂腔体
机械设计与制造工程 2020年5期2020-06-22
- 齿轮箱体铸造工艺优化
厚壁和热节处使用冷铁，加速厚壁处和热节处散热速度，减少相对模数，达到消除关键位置内部缺陷的工艺方法；另一种思路是采用冒口对铸件最后凝固区进行液相补缩而达到消除内部缩松的方法。深入分析铸件形状结构后发现，如果大量采取冷铁，铸件结构不规则，需要大量成形冷铁，增加了成本和制造难度；如果仅仅采取冒口补缩，在某些孤立热节处设置冒口较难；兼顾以上利弊，采用小冒口加冷铁的复合铸造工艺设计方案。如图2 原始工艺方案，采用树脂砂制芯，内腔无法出模局部采用活块，在铸件端头和顶
铸造设备与工艺 2020年2期2020-06-08
- 地铁用电机端盖缩孔缺陷分析及预防
芯时放置了较多的冷铁，不仅增加了造型、清理及加工的工作量，在加工过程中仍发现部分铸件存在缩孔缺陷，给公司造成了严重的经济损失。为提高工作效率和降低缩孔缺陷的发生率须进行合理的工艺改进。以其中一种电机端盖为试验载体进行其他产品的工艺设计改进，保证产品的生产效率。1 端盖原铸造工艺及缺陷1.1 工艺该端盖内部质量要求高的面（图1阴影部位）朝下，浇注系统为底注半封闭式浇注系统，在轴承孔与连接筋板处、回油孔钻孔位置设置外冷铁（图1底箱冷铁布置图）。1.2 缩孔缺陷
中国铸造装备与技术 2020年2期2020-04-03
- 大断面蠕铁缸盖缩松原因分析及防治
出，且无法放置内冷铁，因此此处存在较大热节；而喷油器位置作为缸盖中心，为传统的易缩松位置；另外二者结合处和螺栓孔位置也存在很大的缩松风险。2 铸造工艺设计及验证按照传统铸造工艺设计，采用平组平浇、底注顶冒的方法，难以彻底消除喷油器、主油道孔和螺栓孔位置的缩松风险。铸造模拟见图2。针对此情况，我们设计了整体组芯、平组立浇工艺，将缸盖前端设计为浇注时上平面，并使用发热保温冒口，气门导管放置内冷铁，火力面放置外冷铁，详见图3。为保证铸造工艺开发进度，在不影响模具
中国铸造装备与技术 2020年2期2020-04-03
- 挖掘机大臂根部连接件铸造成型工艺优化
在壁厚较大处设置冷铁。为防止因冷铁的激冷作用导致铸件轴孔中部薄壁处形成间隙裂纹，本工艺采用外置长条形冷铁，材质为Q235，水平放置于铸件底部，尺寸为32 mm×40 mm×750 mm（图3a）。图1 大臂根部凸台铸件图2 BOSS 铸件冒口按以上工艺优化，实际生产后发现，在铸件轴孔台阶处出现热裂纹（图4）。经分析认为，该外置冷铁虽然与铸件轴孔薄壁处未有直接接触，但两者间间距较小，冷铁对薄壁区域存在一定的激冷作用，导致壁厚部位与薄壁部位的传热差加大，收缩不
设备管理与维修 2020年1期2020-02-26
- 冷铁作用效果的数值仿真分析
）在铸造生产中，冷铁有着极其重要的作用，善于利用冷铁，可有效控制铸件凝固顺序，解决铸件生产中遇到的缩孔、缩松、裂纹等缺陷问题，改善铸件微观组织及力学性能，提高铸件质量。如果冷铁设置不合理，不仅不能有效控制凝固过程和解决出现的缺陷问题，还会导致新的铸造缺陷的产生。因此对冷铁作用效果进行定量研究是十分必要的，其对有效控制铸件凝固顺序和提高铸件质量具有重要意义。本文基于Anycasting 数值仿真，对冷铁实际作用效果进行定量研究，为铸造工艺人员合理设置冷铁提供
中国铸造装备与技术 2020年1期2020-01-18
- 冷激球铁凸轮轴气孔分析及处理
凸轮部位摆放仿形冷铁，每小时造型效率26～30箱，图1为凸轮轴的铸造工艺图。利用中频感应电炉持续熔炼铁水，保持铁水等砂型浇注状态，炼效率每小时1炉，使用400 kg浇包球化孕育后转浇。凸轮轴铸造件质量约10 kg，相对外废率偏高，回炉料是主要的日常炉料，占比45%～55%，废钢约占5%～15%，生铁补充到不足部分。图1 铸造工艺图1.2 主要缺陷照片如图2、图3所示，在凸轮轴激冷面附近易产生气孔缺陷，这是由于熔液内部存在大量的球化剂中的镁和孕育剂中的铝，此
山东化工 2019年23期2019-12-25
- 灰铁连体缸盖漏水缺陷的原因分析与改进措施
100×）2 内冷铁的设计与应用内冷铁适用于薄壁有孤立热节的中小铸铁件（如本文中所述的柴油机气缸盖），可以有效地控制铸件的凝固顺序，调整铸件各部的冷却速度，促成定向顺序凝固或同时凝固。尤其是针对本铸件浇注系统，难以用冒口直接补缩的情况。2.1 内冷铁的材质内冷铁材质一般选用与铸件本体相同或相近的材料。生产验证未选用本体材质，原因为钢材价格低廉且进料渠道较多（参考多家柴油机铸造厂，包括锡柴、天长缸盖，钢材冷铁应用最为广泛）。验证选用材质为镀锡钢板，是使用冷轧
中国铸造装备与技术 2019年5期2019-10-09
- 冷铁分拣机器人工作站的设计与实现
中需要采用大量的冷铁，使被铸工件在局部位置达到急剧冷却的效果，改善工件表面的金属结构，达到线路的使用需求。根据产品工艺，平均每个工作日需要摆放及分拣一万余块冷铁。原有此项工作由人工完成，人员劳动强度极大，而且错误率较高。为了提高冷铁分拣的自动化程度，减少人工分拣的劳动强度及减少分拣出错率，以提高车间精益生产水平，设计了冷铁机器人全自动分拣工作站，包含共振动输送机、自动输送物流线、机器人视觉识别系统、分拣机器人系统、导料槽、冷铁盛装器具等并预留生产信息接口功
中国金属通报 2019年3期2019-05-24
- 重卡铸件前伸梁的工艺改进
艺改进；废品率；冷铁某重型卡车上使用的前伸梁是一种典型的集成型支架，结构复杂，平板和凸台相组合形成主体结构，前伸梁铸件重量为43 kg，轮廓尺寸为633 mm×520 mm×217 mm，主要壁厚为10 mm，局部带凸台厚度达62 mm，属于中小型铸件产品，铸件结构图如图1所示。由于铸件与其他装配件连接较多，要求不得有气孔，砂眼，缩松等铸造缺陷。图1 前伸梁产品结构1 原生产工艺及存在的问题1.1 原工艺原工艺分型方式见图2.在样件试制阶段采用木质工装生产
铸造设备与工艺 2018年4期2018-11-01
- 大型铝合金曲面铸件的铸造工艺设计
的浇铸位置，控制冷铁的摆放，实现大型铝合金曲面铸件浇铸系统设计[1]。根据熔融状态下铝合金的流动性和充型能力，对浇道类型进行选择，合理计算冒口，确定浇铸温度以及浇铸时间，实现大型铝合金曲面铸件的铸造工艺设计。1 浇铸系统设计（1）浇铸型腔的选择。浇铸型腔主要包括金属腔与涂料腔，其金属腔是有金属做的壳体，内壁空堂，将熔融状态的铝合金导入空腔内，具有表面质量高，应用于大型铸件曲面上，其表面光洁度可达Ra3.2、Ra1.6[2]。金属腔对浇铸温度控制、浇铸时间控
世界有色金属 2018年12期2018-09-03
- 浅谈铸造激冷系统的设计及冷铁标准化（续）
统设计不仅要遵循冷铁设计的各种原则，避免冷铁的各种设计管理误区，优化激冷系统设计，合理布局，使激冷效果达到最佳化，还要注重与浇注系统设计、冒口补缩系统设计、排气系统设计的有机配合，注重冷铁的激冷能力模拟分析及冷铁的失效质量问题、重复使用次数问题，还有冷铁的排列组合、准确定位、预热、排气等问题。善于并灵活运用冷铁，发挥冷铁对冒口补缩的最大增益作用，保证铸件质量，降低铸件成本，减少冷铁和冒口，提高工艺出品率，获得更大的经济效益。外激冷系统的设计主要包括外冷铁、
中国铸造装备与技术 2018年4期2018-08-08
- 浅谈铸造激冷系统的设计及冷铁标准化
分为两大类：铁质冷铁和非铁质冷铁。铁质冷铁包括各种金属冷铁、石墨、碳化硅等；非铁质冷铁包括各种激冷砂、激冷涂料、强制冷却介质等。金属冷铁包括铸铁冷铁、铸钢冷铁、铝合金冷铁、铜合金冷铁等，其中铸铁冷铁在中小铸件上使用最为普遍广泛；石墨冷铁采用石墨粉材料压制、烧结、切割、加工而成，一般在中大型、大型铸件使用多；激冷涂料是采用化学焓变涂料（化学冷铁）如碲粉激冷涂料或锆英石粉+铬铁矿砂粉激冷涂料涂刷在铸件热节处激冷，使用在复杂铸件难以补缩及放置冷铁的内腔热节处；激
中国铸造装备与技术 2018年3期2018-06-08
- 大型带槽铸造球铁轧辊的开发
辊，在铸造时通过冷铁的设置把孔型铸出，后期只需表面加工，不需要像普通平辊那样后期进行深度开槽，这样，轧辊槽面和槽底硬度均能保持较高的硬度。工装设计主要是针对带槽辊辊身部位进行设计，将形成辊槽孔型的冷铁内环与金属型的本体分别单独设计制造，然后进行组装，形成带槽金属型，见图1.根据带槽轧辊的孔型，一般将金属型冷铁内环分割为3～5段，并在每段的背面加工定位槽，以便固定冷铁内环在金属冷型内的轴向位置，见图2.并根据带槽轧辊的槽孔中心距，在金属本体上钻定位孔，装配时
铸造设备与工艺 2018年1期2018-05-08
- 利用模拟技术优化柴油机轴承盖工艺
，便于设置冒口和冷铁，工艺比较成熟；该工艺的缺点是冒口面圆弧过渡处和螺栓孔上表面二次氧化夹渣缺陷较多，易造成磁粉探伤不合格。本次工艺设计将轴承盖的重要面（瓦面）朝下放置，底注式浇注系统，这样有三个优点：（1）重要面（瓦面）朝下放置，可以减少该面出现气孔、砂眼、缩松等缺陷；（2）方便在铸件上平面处放置冒口，结合瓦面冷铁，可以达到顺序凝固的目的；（3）底注式浇注系统有利于型腔内气体的排出，金属液进入型腔平稳，对型腔冲击力小，减少夹杂类缺陷，工艺方案见图2。1.
中国铸造装备与技术 2018年1期2018-03-20
- 球铁气缸体铸造缺陷分析及对策
进浇注系统，调整冷铁位置，提高浇注温度等工艺改进措施，最终解决了气缸体铸件的缺陷，铸件质量显著提高。球墨铸铁气缸体；缺陷；工艺改进某系列大功率船用柴油机是我公司从国外引进的产品，所有零部件的生产技术条件都是按照欧洲标准执行。气缸体作为柴油机的重要部件，材质和内在质量要求非常严格。该系列气缸体尺寸大，吨位重，生产周期长，成本高，一旦由于铸造缺陷严重导致铸件报废，损失将会很高。1 气缸体技术要求气缸体材质为EN-GJS-100-15U，相当于中国QT400-1
大型铸锻件 2017年5期2017-09-07
- 基于MAGMA解决博杜安柴油机主轴承盖铸造缺陷
和一个加热冒口，冷铁分三个部位布置：1#冷铁为环形，位于瓦口下方、随形；2#冷铁为半圆型，位于瓦口内表面上型部分、随形；3#冷铁位于端部中间。轴承盖铸件主要化学成分如表1所示，浇注温度为1 350℃，浇注时间约17 s.图1 主轴承盖结构表1 轴承盖的主要化学成分2.2 缺陷问题1）铸件加工后螺栓孔位置存在批量缩松缺陷，如图3a）所示。图2 初始铸造工艺2）轴承盖主轴孔在精加工后存在不同程度的表面缺陷，加工质量差，其宏观、微观形貌分别如图3b）、图4所示。
铸造设备与工艺 2017年4期2017-09-04
- 34Cr2Ni2Mo钢法兰叉头异常现象成因分析
中，由于20钢内冷铁支架固定不稳，浇铸时受钢液的冲刷作用坍塌堆积于铸件内，并在随后机加工过程中在轴承孔内靠近法兰一面露出表面，从而形成异于基体的白色带状异常区域。34Cr2Ni2Mo钢；异常现象；内冷铁34Cr2Ni2Mo钢具有高的强度、韧性以及良好的淬透性和抗过热稳定性[1]。某公司生产的34Cr2Ni2Mo钢法兰叉头(图1)，经铸造成型及调质处理后进行机加工，在加工过程中发现轴承孔内靠近法兰一面存在多条白色带状区域(图2)。为了查明该白色带状异常区域产
理化检验(物理分册) 2017年2期2017-07-18
- 铸造CAE技术在超大变截面小型球铁件工艺中的应用
统，不设置冒口和冷铁，进行初步模拟。模拟分析发现，在铸件需加工部位存在严重缩松，有加工风险，行星架柱子根部靠近上下法兰面均有不同程度的缩松，如图2、图3深色部位显示。图2裸模缩松缺陷模拟结果图3裸模液相凝固过程此铸件的工艺难度在于顶法兰面的截面积超大，而柱子的截面积较小，从液相凝固过程可以看到（图3），凝固过程中的补缩通道被打断，无论是从放冒口还是冷铁的思路都没法连通此补缩通道，只有近一步增加冷铁和冒口以期减小或者转移缩松缺陷。2.2无冷铁模拟在铸件顶面法
铸造设备与工艺 2017年2期2017-05-18
- 船用球墨铸铁轴承体黑斑缺陷的消除
的原因，通过减少冷铁数量、调整碳当量，加强铁液孕育处理等措施，消除了船用轴承体的黑斑缺陷。黑斑；轴承体；碳当量；孕育处理；冷铁黑斑是球墨铸铁特有的组织异常缺陷，特别是厚大球墨铸铁则更为严重。黑斑多出现在铸件厚大部位的表面，如暴露在加工面上，则呈现一片黑的氧化色。当产生黑斑缺陷时，可使铸件的力学性能，特别是冲击韧度和伸长率均降低，严重时会使铸件报废。笔者公司生产的材质为QT350-22AL的球墨铸铁轴承体是某型船用柴油机的重要零部件，加工面不允许有任何缺陷。
中国铸造装备与技术 2017年1期2017-02-27
- 冷铁对铝硅合金凝固过程的影响
030051)冷铁对铝硅合金凝固过程的影响李泓璇，党惊知(中北大学 材料科学与工程学院，山西 太原 030051)文章通过数值模拟的方法，研究了不同厚度的冷铁在常用的铝硅合金AlSi7Mg的凝固过程中的影响.通过实验所得到的一系列结论可以看出，对于直径较大的试样，增加冷铁厚度，可以极大地改善其凝固条件，其中对于模数小于20 mm的铸件，冷铁厚度在30 mm左右即可.冷铁;铝硅合金;凝固过程0 引言汽车制造业和航空航天业的发展, 扩大了铝合金铸件的需求,
太原师范学院学报(自然科学版) 2016年2期2016-12-29
- 厚大断面球铁轴承盖质量提升
上下厚大部位全部冷铁的工艺，工艺方案详见图2.为满足轴承盖的性能要求，铸件化学成分目标见表1，使用电炉熔炼，出铁温度1 450℃～1 480℃，浇注温度1 330℃～1340℃.为避免残余应力，减少组织内珠光体含量，从而获得良好的韧性，浇注完成后型内冷却时间不小于48 h.图1 轴承盖三维毛坯图图2 原工艺方案表1 铸件化学成分按照此工艺方案生产5箱。铸件加工后，表面无缩松，但在贯穿螺栓孔附近、侧壁等部位有零星的夹渣，夹渣缺陷见图3。超声波检测显示铸件内部
铸造设备与工艺 2016年4期2016-11-17
- 石墨冷铁的应用研究
50021)石墨冷铁的应用研究王利民，马斌悍，惠国栋，邵亮峰(宁夏共享能源有限公司， 宁夏 银川 750021)石墨冷铁具有密度小，导热性能高，蓄热能力强，可多次使用等优势得到了快速发展，越来越多的铸造企业正在推广以石墨作为激冷材料的铸造新工艺。石墨冷铁；激冷；铸造1 引言铸件在冷却凝固过程中，最后凝固的部位容易出现缩松、表面硬度偏高等缺陷，严重影响铸件质量。在铸造工艺中常采用冷铁与冒口配合使用对铸件进行补缩，使铸件定向凝固，扩大冒口缩距的范围；防止铸件产
山东化工 2016年8期2016-09-05
- 挂舵臂镗孔后发现裂纹原因分析及相关预防措施
造过程中存在使用冷铁的记录。冷铁的作用是加速铸件某部分在浇注过程中的冷却速度的。使用冷铁的目的就是为了确保使用冷铁位置的质量，保证此位置的结晶。根据相关资料用数值模拟法对不同直径铸件计算其不同厚度冷铁的界面传热量（如上图所示），发现冷铁界面传热量与其厚度有直接关系。一般来说，冷铁厚度增加，其界面传热量也增加。图3图3为冷铁厚度3cm时铸件尺寸变化的Qc-t曲线。当冷铁蓄热到一定程度时，其传热量将不会明显增加（如图中曲线的平缓段）。因此在凝固的后期，可将冷铁
科学中国人 2015年2期2015-12-30
- 球铁油压机注射底座的铸造工艺
浇注系统、冒口及冷铁、排气系统，熔炼及浇注工艺，有效地解决了铸件缩孔、缩松及气孔、夹渣、渗漏缺陷，提高了铸件成品率，降低了生产成本，取得很好的经济效益。球铁；油压机底座；铸造工艺油压机系列球铁件，主要用于橡胶件的注射成型或真空成型部件，工作过程中承受200 t～1 000 t的压力。其中底座是油压机上的重要部件，要求强度高、韧性好，可靠性要求高，内腔孔硬度均匀有良好的耐磨性能，同时要求组织致密，无缩松，无渗漏。因其壁厚相差较大，结构较为复杂，铸造难度较大，
铸造设备与工艺 2015年6期2015-12-16
- CAE分析技术在厚壁齿轮件工艺设计中的应用
注系统，无冒口、冷铁进行最初模拟（图3）。模拟结果分析显示，铸件最后凝固区域在端面的中间（图4），靠近加工部位，导致加工部位形成严重缩松缺陷，存在加工风险，且铸件顶部严重缩沉，需进一步设计冷铁和冒口，以期减小或者消除缩松缺陷。图3 初始模拟结果图4 初始模拟最后凝固部位计算冒口与冷铁尺寸，根据以往生产经验进行冒口、冷铁设计方案，经过数版模拟后，最终确定方案如图5所示，齿轮面铺满冷铁，加工部位部分铺冷铁，选用大尺寸发热冒口进行补缩，铸件中缩松缺陷很小，如图6
铸造设备与工艺 2015年6期2015-12-16
- 大型球铁飞轮铸造工艺优化及生产验证
最终采用无冒口和冷铁配合工艺。经过生产验证，缩松、夹渣等铸造缺陷得到有效控制，铸件成品率显著提高。铸件加工后达到质量标准，满足了使用性能要求。球墨铸铁；铸造工艺优化；缩松；夹渣L27系列柴油机是我公司新引进的大型柴油机，飞轮是柴油机关键零部件之一。飞轮作为柴油机功率输出端，一直在转动，而且外缘装配钢齿圈，所以对其有着严格的质量要求。该飞轮表面要全部加工，要求内部组织致密，不允许有任何铸造缺陷，加工完成后必须经过超声波和磁粉检测。L27飞轮铸件材质为QT40
中国铸造装备与技术 2015年6期2015-10-24
- 厚大断面球墨铸铁飞轮无冒口铸造
砂造型，底面采用冷铁工艺，顶面采用发热冒口工艺，铁水由飞轮外圈顶面12道宽扁形浇道进入型腔，在内圈顶部放置2件保温暗冒口，大平面放置8个出气冒口。原工艺示意图见图2.图2 原工艺示意图采用此工艺生产8件，在后续清理及加工过程中发现废品4件，废品率高达50%，同时该工艺方案铸件非加工面存在夹渣、冒口根部存在塌陷及缩松等缺陷如图3所示，且该工艺的工艺出品率较低。2 原因分析分析认为：1）浇注过程中铁水内的夹杂物未得到有效过滤，导致铸件产生夹渣缺陷；2）保温暗冒
铸造设备与工艺 2015年2期2015-07-11
- 球墨铸铁轮毂的砂型铸造工艺设计
件内侧热节处放置冷铁，如图2所示。图2方案2：轮毂径向为竖立方向造型，一型两件，铸件轴向侧面设计边冒口，铁液从冒口引入。外模远离冒口热节处放置冷铁，铸件内侧热节下型处放置冷铁，如图3所示。图33.试验结果对比方案1：尽管顶部设置了冒口（包括补贴），部分铸件内侧热节处放置冷铁，且为保证型腔刚度，选择自硬砂造型等措施，但轮毂厚大变截面热节处仍不能完全消除缩松、缩孔等铸造缺陷（见图4）。主要原因是铸件本身结构壁厚不均匀，造成热量集中，冷却不均匀，即便通过冒口补贴
金属加工(热加工) 2014年5期2014-11-24
- 铝合金支座铸件的压差铸造工艺研究
示，该处放置2块冷铁，在浇注时两块冷铁之间易形成披缝。在冷却凝固过程中，由于披缝薄凝固快，铸件的L型台阶处厚大凝固慢，在继续凝固收缩时先凝固的披缝受压应力，后凝固的铸件厚大台阶处受拉应力，披缝阻碍了铸件的收缩，当应力一定大时在L型厚大台阶处就形成了裂纹。Ⅱ类裂纹是在马蹄孔处的厚大部位，如图1 b）所示，是由于该裂纹在铸造和热处理后很少产生，大部分是在机加过程中和机加完成后甚至在装机运行后才产生裂纹，因此说明该处的铸造内应力较大，而且在热处理过程中应力没有完
铸造设备与工艺 2013年2期2013-11-20
- 福士科FEEDEX高发热冒口在日产NISSAN缸体上的应用
工程师就决定采用冷铁来将缺陷转移到一个更能接受的地方。冷铁的放置位置及其对冷却过程的影响也经过了很多的研究。然而，缩孔、缩松缺陷却始终位于中心位置。即使采用冷铁，铸件质量标准仍然达不到，机加工后的废品率接近2.5%。此外，手工清除内腔的冷铁成本高，操作困难且不安全。使用液压机能提高安全性，但是会引起对铸件表面造成超过机加工余量的划痕风险。即使对冷铁施加涂层后，在铸件机加工后的区域依然出现小缺陷。2009年，约翰迪尔公司对铸件提出了一个设计上的改动，对工艺进
金属加工(热加工) 2013年7期2013-08-29
- 铸铁件冷铁冒口的研究和应用
杨东明1.概述冷铁冒口是根据铸件均衡凝固理论与有限补缩原则，结合无冒口铸造的理论设计的新型冒口，其特点体现在压边冒口颈处安放冷铁，利用冷铁吸热消除冒口和铸件形成的接触热节，并充分利用铁液的凝固膨胀获得质量较好的铸件。例如，结构尺寸如图1所示的圆盘类铸件，要求内部组织致密，无缩孔、缩松。由于以前的粘土砂干型造型工艺一直不定型，质量很不稳定。若采用传统的方法设计冒口，则铸件的冒口根部至中间热节处常产生不同程度的缩孔、缩松缺陷。而改用压边冒口加分散小浇道工艺，
金属加工(热加工) 2013年3期2013-08-28
- 回转窑用厚大断面托轮铸造工艺新技术
。笔者通过对隔砂冷铁对补缩通道影响的研究，进而导出隔砂冷铁补缩通道公式，同时借助MAGMASOFT凝固模拟软件，完成了对传统工艺的优化，获得了优质铸件。1.传统工艺采用热节圆法设计铸造工艺，冒口下凹槽铸实，中心孔上部铸实，外圆设置整圈隔砂冷铁，铸造工艺如图1所示。确定热节T：分别计算铸件厚度T1，上下凹槽底面间距离T2和相邻两减重孔之间的通道宽度T3，以尺寸小者为T。通过作图确定1#砂芯（又叫炮弹芯）的高度h，保证冒口由上到下的理论补缩通道：L=T+(20
金属加工(热加工) 2013年1期2013-08-28
- 1000 MW核电机组高压调节阀壳铸造工艺优化设计
设置在上箱，配合冷铁实现顺序凝固。侧面的大搭子通过设计一处2#补贴由2#冒口进行补缩，具体见图2。实际生产的铸件在大法兰、侧面搭子处存在缩松缺陷，其中最严重的一件侧面大搭子处的缺陷尺寸约为(350 mm×200 mm×120 mm)，造成大量补焊。2.2 对原工艺的分析侧面大搭子处使用2#补贴，配合搭子下面设置的冷铁，通过2#冒口进行补缩，因2#补贴从主腔室中心开始，斜向2#冒口中心处，相对较长，补缩通道不畅通不利于补缩。经计算该搭子处热节圆接近230 m
大型铸锻件 2012年3期2012-09-27
- 内冷铁在4Cr5MoSiV钢液态模锻中的应用
442000）内冷铁在4Cr5MoSiV钢液态模锻中的应用叶四友，范宏训，王 潜（湖北汽车工业学院，湖北十堰 442000）本文介绍了内冷铁在4Cr5MoSiV钢液态模锻中的应用。为减少产品内部热节处出现缩孔和解决产品模膛沿凸模转角和底平面出现的裂纹，在凹模中安放内冷铁。结果表明采用内冷铁可有效防止产品热节处出现缩孔，并能减少铸件内部裂纹。4Cr5MoSiV钢；液态模锻；内冷铁；裂纹1 引言目前热锻模的制造工艺是锻造钢坯再进行机加工或电火花加工，某锻造厂每
中国铸造装备与技术 2012年2期2012-01-06
- 大断面球墨铸铁的无冒口铸造
61005）采用冷铁强制冷却、快速充型、增强自补缩效果的无冒口浇注系统及冲天炉熔炼等，成功地批量生产出合格的高强度厚大断面球墨铸铁卡盘铸件。球墨铸铁；卡盘；无冒口铸造高强度球墨铸铁卡盘是我公司自主研发的新型产品。卡盘直径1600mm，承载80t，材质为QT600-3。由于它是承载回转体，要求具有高强度动载荷和静承载能力，不允许有气孔、砂眼、缩孔、缩松、裂纹缺陷，要求进行超声波无损探伤检验。而缩孔缩松正是厚大断面球墨铸铁件极易出现的缺陷，因此在铸造工艺设计时
中国铸造装备与技术 2010年3期2010-11-04
- 轮边减速器壳制芯工艺开发
，开发了制芯镶嵌冷铁和中抽空相结合的冷制芯工艺，研制出轮边减速器壳专用冷芯机，实现了制芯机械化，解决了静压铸造生产线砂系统不平衡问题，满足了大批量生产的要求。轮边减速器壳；带法兰筒状铸件；手工制芯；热芯盒制芯；冷芯盒制芯轮边减速器壳是载重汽车底盘的重要保安零件之一，对其机械性能和使用性能要求较高。该产品为带法兰筒状结构，材质要求QT500-7，单件质量约35 kg～50 kg、其法兰盘外径约φ300 mm、壳体内径约φ260 mm、高度约300 mm左右，
铸造设备与工艺 2010年6期2010-11-02
- 内冷铁在厚大铸钢件上的应用
161002）内冷铁在厚大铸钢件上的应用凌云飞，胡昌军（齐齐哈尔轨道交通装备有限责任公司，黑龙江齐齐哈尔市 161002）厚大铸钢件；内冷铁；铸造工艺我公司生产的厚大铸钢件主要有桥墩、主压头、副压头、前盘、后盘等。这些铸钢件由于用途特殊，对其内部质量要求较高，除进行一些常规的性能检测外还要求进行其它性能检测，如探伤、打压等。为此在进行此类铸钢件铸造工艺设计时应充分考虑其特殊要求，保证产品能顺利通过各项性能检测1 厚大铸钢件的工艺特点1.1 放置内冷铁1.1
中国铸造装备与技术 2010年2期2010-01-06
- 如何彻底消除激冷铸铁凸轮轴的“黑线”
凸轮桃尖安置成型冷铁以及立浇底注的方法生产激冷凸轮轴。在生产中他们首先发现[3]，在激冷的白口区内往往会出现一条黑线。分析表明，该黑线处的硬度在33HRC左右，大大低于激冷形成的白口区的硬度；金相分析证明，黑线处有大量点状石墨和片状石墨，在黑线两侧为激冷的白口区。从冷铁激冷的凸轮表面到凸轮芯部的正常组织应该为：白口区→麻口区→灰口区。然而，一旦出现黑线，组织变化的顺序却变成：白口区→灰口区（黑线）→白口区→麻口区→灰口区。他们还发现，出现黑线与下列因素有关
中国铸造装备与技术 2010年3期2010-01-05