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高速冲床用灰铸铁飞轮、台盘消失模工艺
发布时间：
2022-02-17 16:43
来源：
高速冲床用HT300飞轮，直径820，厚度210，中间轮辐140，实际重量620Kg。铸造毛坯件全加工，加工后不得有明显铸造缺陷。要求动平衡<50g。
高速冲床用HT300台盘是用于冲床加紧的装置。750×350×140，实际重量415Kg,铸造毛坯件需要全加工，大平面上加工为深度20mm的加紧槽。这两个铸件用于高速65吨冲床，受力负载大，且连续运转冲压，所有内部不得出现缩孔缩松，必须要求内部组织致密。
此外客户提出必须保证材质及力学性能，故选用较低的碳当量，C不得大于3.0%，Si不得大于1.7%,所以对于这个厚大断面的灰铁件，铁液的收缩倾向较大，补缩成败是组织致密的决定因素，另外铸铁的冒口很难清理，因此要控制接触面积大小。否则即使补缩成功清理也是一个难题。本次采用保温冒口和外冷铁实现完全补缩。经过解剖整体铸件后内部组织致密。
白模组装浇注系统
做好的白模进行安装浇注系统，如图所示
这两个铸件均采用阶梯式系统，目的保证铸件冷却趋近于均匀，避免热量集中，局部型砂过热冷却缓慢，造成局部凝固时间长，容易出现缩孔，冒口补缩效果差。
制作模型、浇道时，必须考虑泡沫连续性问题。泡沫连续性差，切割完成的泡沫珠粒之间存在缝隙，造成涂料渗入，加工完成以后存在夹渣缺陷。模型上在泡沫珠粒间隙大的部位涂抹修补膏，大面积可以考虑使用贴报纸的方式。所有的浇道由于铁水流速高，对涂层冲刷严重，必须对浇道进行处理，采用贴报纸或者用修补膏涂抹
飞轮浇注系统尺寸：直浇道：1100×40×40.横浇道800×40×40.内浇口15×50×60(高)×2，
台盘浇注系统尺寸：直浇道：1000×40×40,横浇道300×40×40.内浇口：15×50×60(高)×4。注：直浇道加交口杯高度要与冒口齐平。
冒口尺寸：灰铁的冒口按照铸件实际重量的15%-20%计算。直径按照经验：D=1.5倍的热节厚度或者是内切圆直径。针对以上两个铸件，冒口颈的设计尤为重要，其涉及到补缩效果和后期清理成本问题，此冒口颈接触宽：60长300.变径高度为70，注：变径的切割部位出现直角的部位必须用刀片切割成圆角过度。
浇注系统采用热胶粘接，在尽量少用胶的前提下必须保证粘接牢固，不得有批缝。防止涂料渗入造成夹渣。
所有的浇注系统和模型出现的直角必须打磨成圆角，直角处存在应力，此处涂料涂挂不好，涂层薄，强度低。浇注过程中此处容易破裂，塌箱倾向大。
黄区
这两个铸件浇注时间长，对浇注系统涂层内壁冲刷严重。涂料必须保证足够高温强度。防止铁水在浇道内部流动过程中，涂层内壁部分涂料剥落。
涂料透气性也是影响正常浇注以及铸件质量的重要指标。涂料透气性好，泡沫燃烧产生的气体能够及时排除型腔，浇注顺利，铁水流动阻力小。泡沫燃烧产生的黑烟和油状物质会通过涂层吸附到外面，表面质量要好。
综上考虑，要提高高温强度和透气性，在涂料中添加3%硅溶胶，100目的石英粉15%。
烘干过程中要避免磕碰，放置要考虑变形问题，飞轮水平放置，台盘较长采用侧立或直立放置。分三次涂刷，涂层厚度2mm。
埋箱
这两个铸件结构简单，着层震实。特别注意的是厚大高牌号灰铁缩松倾向大，在埋箱过程中在铸件中上部位放置外冷铁，注意冷铁必须干燥，冷铁厚度为热节壁厚的2/3.冷铁必须在层砂紧实后再扒开砂子放置冷铁。
等砂子到冒口根部时，放置铁圈，铁圈直径比冒口直径大100mm，在涂层和冒口中间填实保温材料 保温材料提前混制，混制方法用煤灰兑5%钠基膨润土兑15%的水玻璃，填入铁圈内，捣实后，扎眼用二氧化碳吹干行程强度。
浇注
目标成分
W(C):2.9-3.0%.W(Si):1.6-1.7%.W(Mn):0.9-1.0.P、S在规定范围。
出炉温度:1480℃-1490℃ 浇注温度1420℃-1430℃
采用75SiFe孕育，出铁槽孕育0.6%，浇注随流孕育0.1%。
浇注过程中不得断流，尽量快速浇注。
铁水进入后，马上用割枪点通冒口，增加排气通道。
浇注完毕后，稍等20s，在冒口处补加铁液。冒口处撒上保温剂并覆盖硅酸铝板。
翻箱照片如图
总结：消失模铸造工艺的成败要全面考虑，泡沫连续性和涂料高温强度等因素必须考虑，各个环节相扣，任何 一个环节有纰漏，就会出现质量问题
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