一种机车联接箱工艺开发.pdf

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1、生产技术ProductionTechniques一种机车联接箱工艺开发121唐松，陆君芳，夏蘩（1.四川共享铸造有限公司,四川资阳641301;2.中车资阳机车有限公司,四川资阳641301）摘要：介绍了联接箱的结构特点，对铸造难点及风险进行分析。针对产品易产生的铸造缺陷，采取合理的工艺设计，完成联接箱的工艺开发，实现批量生产。关键词：联接箱；铸造难点及风险；工艺设计+中图分类号：TG244.2；文献标识码：B；文章编号:1006-9658（2017）03-0034-02DOI：10.3969/j.issn.1006-9658.2017.03.011

2、1产品概述问题。此联接箱是出口国外的机车高端产品,是机车对于球铁薄壁件来说，导致产生冷隔的因素较传动输出动力的关键零部件。材质为QT500-7，轮多，如：浇注系统设计不合理、铸件壁薄、浇温偏低、廓基本尺寸为：φ1400mm×350mm，主要壁厚处浇注压力头不够等因素。如果内浇口位置不当，影为10mm，属典型的球铁薄壁类箱体铸件（见图1）。响铸件收缩不均匀，还会产生裂纹。2.2夹砂分析对于类似联接箱结构的铸件，我们习惯采用环形-顶住式浇注系统，铁液由顶部大法兰注入，这种浇注方式铁液充型迅速，很容易造成冲砂，产生夹砂等缺陷，还会产生冷隔。浇注系统设计不合

3、理，例如采用封闭式浇注系统，金属液呈喷射状紊流进入铸型，对铸型、型芯造成强烈冲刷，而冲刷下来的砂粒、涂料又不能上浮、图1联接箱铸件排出，而产生夹砂等缺陷。故浇注系统应设计为开[1]放式更合理。2.3偏芯分析2铸造难点及风险分析联接箱内腔及表面共有近20个筋板，为了防止联接箱采用树脂砂造型生产，铸件形状复杂，偏芯，应该重点考虑砂芯定位问题，采取定位芯头，侧壁较薄，其内腔及表面均有数个筋板，且上部止避免砂芯转动；同时铸件内外筋板都要采用活块设口等部位不易取模。易造成铸件冷隔、夹砂、偏芯、计，在防止偏芯的同时也减少铸件劈缝的产生。披缝等铸造缺陷，铸造难度较

4、大，存在一定风险。2.4披缝分析2.1冷隔分析联接箱侧面两个观察窗口位置不易取模，如图此联接箱主要壁厚为10mm，属典型的球铁薄2所示，如果采用砂芯设计，很容易产生大面积的较壁类箱体铸件，容易产生冷隔等缺陷，常伴有裂纹大劈缝，严重影响铸件外观品质，也很难达到顾客的表面技术要求，同时会产生偏芯。收稿日期:2016-10-20稿件编号:1610-15583针对铸造难点进行工艺设计作者简介：唐松（1984—），男，从事铸造生产工艺的开发和研究工作.3.1分型面的选择34中国铸造装备与技术3∕2017ProductionTechniques生产技术在顶部大平

5、面处分型，如图3所示，大平面朝适当提高浇注温度，可有效避免冷隔的出现；按要上，内腔设计成一个砂芯，便于定位、控制壁厚；顶求控制铁液成分，保证产品的性能要求。部法兰止口由盖箱带出，避免制作及吊运时碰损。3.4出气片及冷铁的使用使用80×10(mm)的出气片，均布于法兰上方，提高砂型和型芯的透气性，同时也起到溢流除渣的作用，避免产生呛火和气孔缺陷。球墨铸铁件具有糊状凝固特性，易产生缩松。铸件上、下大法兰处壁厚在20~30mm间，壁厚均匀。加用20mm厚冷铁调整温度场，防止局部过热，[3]图2联接箱上的观察窗口减少缩孔缩松缺陷。4生产试制验证本次开发共投产

6、90件，表面夹渣报废3件，剩余87件经过检测均合格，铸件外观品质良好，未发现冷隔、偏芯等铸造缺陷。产品一次性开发成功，合格率为96.6%。后经加工验证铸件无品质问题，图3铸造工艺简图实现了批量生产。3.2外模和砂芯设计5结论内腔圆形砂芯设计定位芯头，防止砂芯转动，避(1)工艺开发前，结合铸件结构和技术要求，针免筋板偏移。侧面两个观察窗口，采用活块设计，内[2]对铸造难点及风险进行系统的分析，对症下药进行孔形状由外模带出，如图4所示，避免了产生大面工艺设计，提高产品一次成功率，避免试制过程中积的劈缝，保证了铸件外观质量，也避免产生孔偏芯。废品的出现。(

7、2)球铁薄壁件，采用合理的浇注系统，可以有效的避免铸件夹砂、冷隔等缺陷。图4活块设计(3)对铸件外观品质和尺寸要求较高的铸件，尽量减少活动砂芯对铸件尺寸的影响，多采用活块设计，避免大面积劈缝和尺寸问题。3.3浇注系统的设计参考文献采用底注式-开放式浇注系统，从底部中心向[1]李昂，吴密.铸造工艺设计技术与生产质量控制实用手册[M].四周开设六道内浇道，铁液自底部逐渐充满整个型北京：金版电子出版公司，2003：184-191.腔，充型平稳，对铸型冲刷力小，有效避免了冷隔的[2]中国机械工程学会铸造分会.铸造工艺手册[M].北京:机械工业出版社,2004

8、：137-139.出现，同时也防止了冲砂造成的夹砂等缺陷。[3]魏兵，袁森，张卫华。铸件均衡凝固技术及其应用