整铸式铝合金加热盘的研制.pdf

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1、Dec．2014VOI．63NO．12垂篙帅熹·1295·整铸式铝合金加热盘的研制李雪辰，李小平，李国庆，赵连祥，邓辉(总装备部驻沈阳地区军事代表室，辽宁沈阳110022)摘要：针对化工、化妆品行业使用的对加热均匀性要求极高的加热盘部件，采用原机加工后装配电热丝的方法，加工周期长、费力且成本高，无法解决密封、装配间隙等难题，达不到满意效果。提出整体铸造式，利用计算机模拟技术，设计了合理的铸造工艺方案，并通过实际浇注及检验和加工试用，解决了原工艺的缺点，满足了使用要求。关键词：铝合金；加热盘；整铸中图分类号：TG2

2、92文献标识码：B文章编号：1001—4977(2014)12一1295—03DeVelOpmentOfVVhOIe—CaStingAIuminUmHeatingPIateLIXue—chen，LIXiao—ping，LIGuo—qing，ZHAOLian—Xiang，DENGHui(MilitalyRepresentativeO衔ceofgeneralequipmentdepamllent访Shenyangarea，Sheny粕gl10022，Liaoning，Chilla)Ab劬阻ct：Itdemandhig

3、hunif0肌ityfortheheatingplateusedintheindust巧ofchemist吼cosmeticsandsoon．Theori酉nalprocesscannotmeettherequirementwell．Theheatingplatewasmachinedandthenassembledwiththethennocouplewire，whichisexpensiVe，longcycleandlaborious．Moreimportant，itcannotresolvethepmble

4、mofsealingandassemblyspace．Sothewh01e—castingprocesswasputfonⅣa咄thereasonablecastingprocesswasdesignedbyusingcomputersimulatioIl'bytheproductiontrial，testandmachinepan．Theresultsshowthatdesig玛theweaknessoftheoriginalprocesswasresolVe吐andthecastingsmeetthetecl

5、lllicalrequirements．酗rw砌s：aluminumalloy；heatingplate；whole—casting铝合金由于热导率高，在加热、冷却方面具有巨大的使用价值【”，因此很多行业应用的加热器、冷却器都采用铝合金制备，如汽车散热器、电脑风扇、各种用途的加热盘等脚。随着各行业的发展需要，相应的要求也越来越高。如用于化工、化妆品行业的加热盘，对加热均匀性、稳定性、功效、性能等多方面要求越来越高。传统的加热盘生产技术早已逐渐不能满足要求。1存在的问题如图l所示，上图为原工艺制造技术的加热盘实物l

6、图片，下图为二维平面图。采用分体式，机加工后将电热丝放置于螺旋槽中装配而成，这样存在以下问题：加工周期长、成本高，费时费力；外层需要绝好密封，不仅成本高，而且使用寿命短；装配间隙造成导热隔膜，功效低，更至关重要的是均匀性达不到要求，无法满足实际需要。为解决上述问题，设计者提出了整铸式结构，即将电热丝(具有瓷套的电热丝)直接铸人铝基体盘中，这样：制造周期短、成本低；更重要的是，整体式就不存在密封和间隙问题，极好地满足了行业发展需要。』令loo】lAB鲨一重鳕B{L幽l舢热盘Fig．1Heatingplate收稿日期

7、：2014-05_06收到初稿，2014一10一14收到修订稿。作者简介：李雪辰(1978一)，男，工程师，硕士，研究方向为无损检测技术。·1296·FOUNDRYDec．2014VOI．63NO．12据相关资料，各国都在进行研究，但目前只有日本和美国可生产出合格的整铸加热盘。2铸造方案及模具设计铸件采用zLl14A合金(化学成分满足国标要求，并经变质处理)，形状简单，但批量大、内部质量要求高，因此采用金属型铸造，金属型具有强的激冷能力也易于保证铸件内部质量。由于铸件两个圆面均需要加工，两面均为重要面。因此，确定

8、采用中间分型，平面竖立浇注方式。针对电热丝，采用支架固定电热丝(电热丝材质为不锈钢304，设计为如图2所示的螺旋状)，然后将支架安装固定在模具上专门设计的定位孔。3铸造工艺‘『1≯：_=_“。lFig．2Castingm01d3．1工艺分析采用整体铸造一方面对铸造质量要求高，缺陷少，否则加热盘热均匀性达不到要求；另一方面将电偶直接铸于铸件中，相当于铝包“钢”，其接触面应贴