大功率柴油機(jī)缸體類鑄件的工藝研究

大功率柴油機(jī)缸體類鑄件的工藝研究

260噸機(jī)是由美國(guó)avl設(shè)計(jì)的大型機(jī)。這是中國(guó)目前最先進(jìn)的機(jī)型。它的氣體取樣體積大，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，鑄造難度大，技術(shù)要求高。126u2004鑄件技術(shù)分析外形輪廓尺寸為3500mm×1800mm×1380mm,內(nèi)腔由6個(gè)大缸芯、1個(gè)齒輪室芯、12個(gè)凸輪室芯及6個(gè)氣腔芯等芯組成,見圖1。鑄件為V型12缸結(jié)構(gòu),缸徑為?325mm,缸距為500mm,毛坯重8.7t,主要壁厚為18～26mm,最厚部位瓦口處為130mm。鑄件的材質(zhì)為HT350;氣缸體?80mm主油道用芯子形成,內(nèi)部不加工;鑄件不得有裂紋、針孔、粘砂、疏松等影響機(jī)體強(qiáng)度的缺陷;氣缸體附鑄試塊的抗拉強(qiáng)度>350MPa,硬度180～240HB;油壓試驗(yàn),壓力為1000kPa,15min不得滲漏。2雕塑工藝設(shè)計(jì)2.12油道無砂子不清是造成碳不合格(1)因鑄件尺寸大,結(jié)構(gòu)復(fù)雜,收縮時(shí)受阻程度不同,只有選用合適的收縮率,才能得到尺寸正確的鑄件。(2)260氣缸體?80mm×3500mm的主油道用芯子形成,內(nèi)部不加工,油道內(nèi)不允許有鑄造缺陷,不能有鐵包砂,砂子還要易于清出。(3)材質(zhì)為HT350,國(guó)內(nèi)缸體類鑄件很少見到這么高的牌號(hào)。2.2制造工藝參數(shù)(1)收縮率確定收縮率為:長(zhǎng)度方向1.2%,寬度方向1.1%,高度方向取0.9%。(2)剩余工作側(cè)面及V形底面12mm,缸口等孔處單邊10mm,端面20mm,其余15mm。(3)壁厚邊際增加的作用各大缸芯(包括氣腔芯和凸輪室芯)之間形成的壁厚單邊增加0.5mm。為消除因鑄件收縮造成位置偏差,所有臍子、油道周圈半徑方向加大2mm,以保證尺寸和強(qiáng)度要求。2.3冷鐵的插入和配置(1)橫澆道面積采用半封閉式澆注系統(tǒng)(見圖2),根據(jù)計(jì)算確定直澆道?125mm,橫澆道?92mm、2道,內(nèi)澆道50mm×13mm,16道、∑F直∶∑F橫∶∑F內(nèi)=1.18∶1.28∶1。澆注系統(tǒng)內(nèi)放陶瓷管,同時(shí)每個(gè)內(nèi)澆道前加放陶瓷過濾網(wǎng)。(2)輸入設(shè)備設(shè)置8只?150mm的補(bǔ)縮冒口(見圖2),冒口頸為?55mm。每個(gè)瓦口處設(shè)置60mm×30mm集渣包2個(gè)。(3)冷鐵制芯時(shí)在每個(gè)大缸芯瓦口側(cè)面放厚度為100mm的隨形暗冷鐵2塊。3鑄造產(chǎn)量控制3.1煙氣體主油道芯砂混制芯盒的制作樹脂砂造型、制芯。采用圣泉集團(tuán)“A+B”呋喃樹脂固化劑新工藝,其中A為高酸值固化劑,B為低酸值固化劑?！癆+B”呋喃樹脂固化劑自控儀能根據(jù)砂溫的高低調(diào)節(jié)A和B加入量,使固化時(shí)間恒定,從而保證樹脂砂的強(qiáng)度和生產(chǎn)效率。(1)采用25t樹脂砂連續(xù)式混砂機(jī),新砂加入量5%～10%,其余為經(jīng)再生處理的舊砂;樹脂加入量為0.8%～1.0%,固化劑加入量根據(jù)砂溫在30%～50%(占樹脂加入量)的范圍內(nèi)調(diào)整,滿足可使用時(shí)間為50～60min,抗拉強(qiáng)度為0.6～0.8MPa。(2)芯砂配比及混制工藝。采用8t樹脂砂連續(xù)式混砂機(jī),新砂加入量20%～25%,其余為經(jīng)再生處理的舊砂,樹脂加入量為1%～1.2%,固化劑加入量根據(jù)砂溫在30%～50%(占樹脂加入量)的范圍內(nèi)調(diào)整,滿足可使用時(shí)間為30～40min,抗拉強(qiáng)度為1.0～1.2MPa。(3)氣缸體主油道芯。采用內(nèi)徑為?80mm、外徑為?130mm、長(zhǎng)3500mm的管子制作一個(gè)芯盒,用覆膜砂制芯,模具芯盒材質(zhì)為合金鑄鐵,在熱處理爐將芯子加熱固化,加熱溫度為220℃,保溫時(shí)間30min。芯子保持水平放置。3.2鐵液膜的爐前開乳工藝(1)化學(xué)成分(質(zhì)量分?jǐn)?shù))為:3.5%～3.9%CE、0.8%～1.2%Mn、0.3%～0.5%Cu、0.2%～0.4%Mo。(2)用鐵液質(zhì)量管理儀對(duì)鐵液成分進(jìn)行爐前分析,控制初晶溫度為1250～1280℃,爐前孕育后控制三角試片白口寬度1～3mm。(3)采用“出鐵槽孕育+隨流孕育”工藝。(4)澆注溫度1350～1380℃,在70s內(nèi)澆注完畢。具體要求如下:根據(jù)計(jì)算,需用鐵液的重量為9.6t,用10t澆包,放鐵液的重量為9.8t,采用大的澆口盆(1000mm×600mm×600mm),在澆口盆充滿的同時(shí)拔掉澆口塞,并始終使?jié)部谂璩錆M,以利于浮渣。4u2004清砂吊裝采用分步開箱的方法:澆注后60h松開緊固螺栓,72h后將上箱吊走,96h后打開側(cè)箱,120h后將鑄件吊出清砂。之后進(jìn)行毛坯粗清→拋丸清理→鑄件的熱處理→細(xì)清→拋丸清理