后梁支座实型铸造工艺设计范文

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1铸造工艺方案

该铸件属于大型厚壁件，根据确定的生产纲领以及该零件的结构特点，若采用普通铸造工艺，会使用较多的砂芯，砂芯的放置、定位、排气等问题会大大增加铸造工艺的难度。针对该件单件小批量的生产纲领，采用实型铸造工艺（即普通砂型与消失模相结合的铸造方法）来生产。该方案选用STMMA做为模样材料，采用自硬尿烷树脂砂中的醇酸油尿烷树脂砂，进行填充模型表面一定厚度的型砂填充，其余部分使用干砂填充，这样可以减少自硬树脂砂的用量，降低成本。通过参考资料[3]确定该铸钢件的涂料采用铝矾土70%，锆英粉30%的骨料制备的消失模铸钢涂料,进行刷涂，涂层厚度4mm左右即可。

2铸造工艺设计

选取开放式底注浇注系统。根据铸件材质，确定浇口杯用耐火砖砌成，浇注系统均采用陶瓷管砌成。在设计浇注系统时，为了获得好的铸件质量，采用在宽度方向上相对浇注的方式，即两个直浇道通过"搭桥"方式与浇口杯连接，其分布见图2所示。采用阻流截面设计法计算该铸件的各个浇注系统尺寸[4]，直浇道截面积为50.24cm2，高度1030mm；横浇道截面积为50.24cm2，长度为4525mm；内浇道截面积为31.4cm2，长度为60mm；"搭桥"浇道截面积为50.24cm2，长度为3040mm。设计使用冒口补缩，并配合冷铁以加强顺序凝固，冒口选取易割明冒口；1#冒口32个，直径为180mm，高为360mm的圆柱体，2#冒口8个，直径为250mm，高360mm的圆柱体。冒口及冷铁的放置位置如图3、图4所示。该件为长条类铸件，轮廓尺寸：4600mm×2550mm×550mm，为防止挠曲变形，在制作塑料模样时，按铸件可能产生变形（"热凹冷凸"[5]）的相反方向做出反变形的塑料模样；留反变形量为2mm/m。

3铸造凝固模拟

经过对该铸件物性参数的分析，确定了浇注温度为1570~1600℃，浇注时间为470~500s时，铸件的质量较好。铸件的凝固过程与铸件的缩孔、缩松及应力集中直接相关。对铸件进行凝固过程模拟就是为了预测缩孔及缩松的位置，同样，由凝固时间及凝固顺序也可以根据经验预测缩孔及缩松。采用华铸CAE软件得到的铸件开始凝固图、凝固过程图和凝固结束图分别见图5~图7；整个浇注系统及铸件底部、侧部最先凝固，然后依次从下而上凝固，冒口底部及铸件顶部为最后凝固的位置。由图7可知：整个铸件凝固结束后，缩孔缩松大部分分布在冒口及浇道中，铸件绝大部分的外表面都没有缺陷，而且有可能出现缺陷的外表面为该铸件的非承载面，且这些面放有机加工余量，基本不会影响铸件性能。

4结论

针对单件、小批量生产的后梁支座采用砂型与消失模相结合的铸造方法，得到了一套生产该后梁支座的铸造工艺方案，并运用华铸CAE软件对其进行凝固过程模拟分析，得出该铸造工艺方案具有可行性，且生产过程比传统的砂型铸造方法更加便捷、成本低、生产周期短，提高了生产效率。

作者：李思 申荣华 袁兴国 单位：贵州大学 机械工程学院