L21前端箱体典型缺陷及解决措施.pdf

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1、2017年第2期铸造设备与工艺垫12堡垒旦!Q旦盟旦垦羔墨Q型!旦堕垦塑!垒盟旦里垦旦盟Q垦Q壁!垒P!：兰Q!Z些兰·铸造工艺·doi：10．166666．cnki．issnl004-6178．2017．02．007L21前端箱体典型缺陷及解决措施刘继波，李永刚。杨恒远，毕海香，于建忠，王佳(潍柴重机股份有限公司，山东潍坊261108)摘要：L21前端箱体是柴油机的关键零部件，属于公司从国外引进的战略产品。其内腔结构复杂，质量要求高，需要进行水压试验。本文主要针对试生产验证阶段出现的典型缺陷提出解决措施，并显著

2、提升了铸件质量。关键词：前端箱体；典型缺陷；解决措施中图分类号：TG245文献标识码：A文章编号：1674—6694(2017)02—0020-03TypicalDefectsandSolutionofL21FrontBoxBodyLIUJi—bo，LlYong-gang，YANGHeng-yuan，BIHai-xiang，YUJian—zhong，WANGJia(WeichaiHeavyMachineryCO．，LTD．，WeifangShandong261108，China)Abstract：L21front

3、boxbody，thekeypartofdieselengine，isthestrategicproductimpoaedfromabroad．Ithascomplexcavitystructureandhi【ghqualityrequirementforthewaterpressuretest．Somesolutionswereadoptedaimingatthetypicaldefectsinthetrialproductionverificationphaseandthequalityofcastingsi

4、ssignificantlyimproved．Keywords：frontboxbody，typicaldefect，solutionmeasureL21系列产品是公司引进的重要战略产品，而L21前端箱体是其中最复杂的铸件，属于复杂类箱体铸件，内腔结构极其复杂，包含多个水腔和油道，且铸件需要进行无损探伤检测和压力试验，质量要求高，铸造难度大。1铸件结构前端箱体材质为HT300，采用木制工装、碱性酚醛树脂自硬砂工艺生产，制芯、造型、研箱下芯等工序完全依靠手工完成。原工艺采用底注式浇注系统，水平浇注，一箱一件。毛坯重

5、量约2t，轮廓尺寸为1806mm×1057mm×990nun，由上中下三层近40个砂芯形成相互关联的复杂的内腔结构，内腔主要壁厚10mm，箱体结构如图1所示。2存在的问题及解决措施L21前端箱体由于自身结构和工艺设计等方面的原因，在试生产验证阶段出现了冷隔、气孔、漂芯等典型铸造缺陷(见图2)，对产品质量造成不良影收稿日期：2017—02—10作者简介：刘继波(1977一)，男，研究生，工程师，主要从事铸造工艺研究和管理工作。·20·响，甚至延误L21系列产品的国产化进程，因此急需对上述缺陷进行专项攻关以提高铸件的

6、质量。2．1冷隔产生的原因及解决措施在铸件中金属流汇合处，如果金属熔液熔合不完善或金属熔液不连续，那么在铸件中将产生穿透图1前端箱体a)冷隔b)气孔图2典型缺陷兰Q!!生箜兰塑——刘继波，李永刚，杨恒远，毕海香，于建忠。王佳：12l前端箱体典型缺陷及解决措施铸造设备与工艺或未穿透的缝隙，这就是冷隔缺陷。产生冷隔的原因主要是金属熔液温度低、铸型表面或冷铁激冷过渡、充型速度不正确、浇注系统不合理等。冷隔缺陷主要出现在铸件远离浇口的宽大表面处和薄壁处。L21前端箱体采用底注式浇注系统，共有6处内浇道，出现冷隔的部位在铸

7、型上部的薄壁处，距离内浇口较远。通过分析认为其形成原因是：1)浇注系统设计不够合理，内浇道设置不当。铸件高度方向尺寸为990mm．当铁液通过底部内浇口进入铸件型腔的时候，由于内部结构复杂，铁液上升速度较慢，当到达缺陷部位时，铁液温度不足以保证汇合时熔合完全；2)浇注温度为1375℃～1385℃，设计浇注温度偏低。针对上述两点，对工艺做出如下改进：1)改进浇注系统，浇注系统由原先的底注改为底注加中注，在出现缺陷的铸件薄壁附近适当位置增加两道内浇口，见图3，加快铁液进入型腔的速度，同时提高铁液到达缺陷部位时的温度。2

8、)提高铸件浇注温度，由原来的1375℃。l385℃提高至1385℃～l395℃．通过生产验证，采取上述措施后，铸件未再出现冷隔缺陷。2．2气孔形成的原因及解决措施气孔，也称气眼，是铸件生产中最常见的缺陷之一，产生于铸件内部、表面或近表面，呈大小不等的圆形、长形及不规则形，有单个的，也有聚集成片的，孔壁光滑，颜色为白色，有时覆一层氧化皮。图3浇注系统改进针对L21前端箱体气