[發(fā)明專利]球墨鑄鐵件的“點式”澆注工藝系統(tǒng)

在審

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• 申請日: 2014-11-14
• 公開（公告）號: CN104707938A
• 公開（公告）日: 2015-06-17
• 發(fā)明（設計）人: 孔慶柱;許文青
• 申請（專利權(quán)）人: 山東匯金股份有限公司
• 主分類號: B22C9/08
• 分類號: B22C9/08;B22D27/04
• 代理公司: 泰安市泰昌專利事務所 37207
• 代理人: 高強

技術領域

本發(fā)明涉及一種球墨鑄鐵件的“點式”澆注工藝系統(tǒng)。

背景技術

球墨鑄鐵的凝固方式是內(nèi)外幾乎同時進行的粥樣凝固，因而容易形成顯微縮松；同時粥樣凝固決定了鑄件表面的凝固層很薄，以致不能建立起足夠強度的凝固外殼，加之共晶凝固的時間較長，共晶轉(zhuǎn)變的石墨化膨脹較大，在鑄型剛度不足的情況下型壁外移，由此導致縮孔和縮松體積進一步增大。據(jù)統(tǒng)計，球墨鑄鐵的縮孔與縮松體積比普通灰鑄鐵、白口鑄鐵和碳鋼的都要大，球墨鑄鐵的縮孔與縮松體積是普通灰鑄鐵的3～4倍。

根據(jù)球墨鑄鐵的凝固方式，球墨鑄鐵件傳統(tǒng)的鑄造工藝技術，一般是根據(jù)同時凝固的原理設計的。但是由于產(chǎn)品結(jié)構(gòu)及內(nèi)澆口設置等原因，凝固是不可能是絕對同時的，在后凝固的部位不能得到及時補縮的情況下，縮松是很難避免的。在產(chǎn)品要求嚴格的情況下，是不能滿足的，例如我公司生產(chǎn)的行星輪殼類產(chǎn)品就是很好的例子。

行星輪殼產(chǎn)品是本申請人的一大類出口產(chǎn)品，材質(zhì)QT600-3。要求加工面?“0級”缺陷，內(nèi)部缺陷不超過“1級”。我們的鑄造工藝幾經(jīng)改進也只能達到70%的成品率，有時甚至只有60%。廢品屬性大都是法蘭與垂直壁相交處（即法蘭根部）縮松，是多年以來困擾我公司的技術難題，詳述如下。

生產(chǎn)設備：采用日本新東的FBM-ⅢT或FBO-Ⅱ水平分型造型線。分析產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)，盲孔底部區(qū)域是獨立的幾何熱節(jié)，其內(nèi)部縮松我們是通過發(fā)熱冒口套來解決的，但它不能夠補縮到下面的法蘭根部。法蘭根部的縮松，是多年來廢品率居高不下的根源。經(jīng)檢測，盲孔側(cè)壁砂型硬度70～80，鑄件盲孔直徑比模具減小了1.2%。，而外圓直徑比模具只減小了0.3%，鑄件壁厚比模具設計壁厚增加了1mm，這說明凝固過程發(fā)生了型壁遷移——而這正是縮松產(chǎn)生的原因。為防止型壁遷移必須提高砂型硬度，但將因內(nèi)孔不脫模而型廢。這種情況下，只有改善工藝才是最好的出路。

原來的澆注系統(tǒng)，工藝出品率50%，最好時的成品率只有70%。分析認為：法蘭周側(cè)用三個冒口來補縮法蘭及其根部，從實踐結(jié)果來看是不夠的；從常態(tài)思維來分析，再增加1個冒口以縮短補縮距離或許能夠解決問題，但這樣一來工藝出品率就會降至不足40%，產(chǎn)品無利潤可言。

發(fā)明內(nèi)容

為克服現(xiàn)有技術的不足，本發(fā)明提供一種球墨鑄鐵件的“點式”澆注工藝系統(tǒng)，與現(xiàn)有技術相比，具有成品率高的優(yōu)點。

為達到上述目的，本發(fā)明的技術方案如下：

一種球墨鑄鐵件的“點式”澆注裝置，包括澆筑裝置，所述的澆筑裝置包括從上到下設置的澆口杯、直澆道、橫澆道；橫澆道的下方為冒口窩、另一側(cè)為內(nèi)澆口，內(nèi)澆口連通澆筑模具，并在與內(nèi)澆口的位置設置補貼；補貼由遠及近的溫度場逐漸加強，以開通補縮通道。

進一步的，在澆筑裝置中安置過濾器。

進一步的，在澆筑裝置的橫澆道上安置集渣包。

進一步的，直澆道的模數(shù)按不小于所需要的冒口模數(shù)設計。

進一步的，以澆筑裝置為終點的補縮通道的始端安置冷鐵或創(chuàng)造人為末端區(qū)或為增加補縮距離。

進一步的，在粘土濕型砂造型情況下，補貼及鑄件熱節(jié)截面模數(shù)梯度不小于0.005cm/cm。

進一步的，用于粘土濕型砂造型，90＞鑄型硬度（B型硬度計）≥80。

本發(fā)明的工作原理以及有益效果表現(xiàn)在：

“點式澆注工藝系統(tǒng)”?首要的出發(fā)點是利潤，然后是提高成品率和最大限度地提高工藝出品率。為此，根據(jù)順序凝固的理論在直澆道對端增加了冷鐵以創(chuàng)造末端區(qū)，增加補貼以延長補縮距離，使得法蘭根部的縮松“沿著”補貼進入到冒口中。經(jīng)過精心設計把直澆道、橫澆道、內(nèi)澆道、冒口及冒口頸通過優(yōu)化，集中整合為一個功能體（合五為一）且起到多重作用：既能夠作為直澆道進行澆注還能夠起到緩沖、過濾、集渣、引澆、補縮等作用，也就是?“一體多用”，結(jié)合冷鐵和補貼設計，實現(xiàn)了一個順序凝固的通道，這就構(gòu)建了“點式”澆注工藝系統(tǒng)。

?“點式”澆注工藝系統(tǒng)應該是一種新的鑄造工藝，理由如下。