下機(jī)架是圓錐破碎機(jī)的主要結(jié)構(gòu)件,也是圓錐破碎機(jī)其他部件的裝配基礎(chǔ)。此次我廠承攬的這種結(jié)構(gòu)的下機(jī)架以前從來沒有生產(chǎn)過,不能借用過去的工藝思路,只能另辟蹊徑。通過分析鑄件結(jié)構(gòu),綜合考慮冒口放置、模樣結(jié)構(gòu)和澆注系統(tǒng)等方面內(nèi)容,設(shè)計(jì)出合理的工藝方案,生產(chǎn)出了用戶滿意的鑄件。
1.下機(jī)架的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)
下機(jī)架材質(zhì)為gs20mn5,zui大外形尺寸為2410mm,高1070mm,其結(jié)構(gòu)如圖1所示。
此鑄件丁字形相接的結(jié)構(gòu)多,熱節(jié)多,補(bǔ)縮冒口布置困難,尤其是周邊的4個凸起的與主體相接處,以及前部的齒輪腔上面的凸出部位與主體相接處,這幾個部位空間狹小,如果放置普通暗冒口,尺寸會很大,使后序清理難度增加,同時這幾個地方也是鑄件質(zhì)量要求高的部位,需進(jìn)行超聲波探傷,因此如果不放冒口,鑄件的質(zhì)量就難于保證。
2.工藝方案
(1)冒口的設(shè)計(jì) 對鑄鋼件來說,冒口設(shè)計(jì)的好壞會直接影響鑄件質(zhì)量。根據(jù)下機(jī)架的結(jié)構(gòu)特點(diǎn),擬采用在法蘭上布置一圈冒口,中間部分放置一個暗冒口(1#冒口)并加補(bǔ)貼,周邊凸起與主體的相交處放暗冒口(2#冒口),齒輪腔與主體相交處增加補(bǔ)貼至法蘭,再在法蘭上放置一個相對較大的冒口(3#冒口),如圖2所示。
通過模數(shù)法算得2#冒口m≥4cm,由此冒口直徑應(yīng)≥240mm。由于冒口尺寸較大,且空間狹小,放置起來比較困難,造型也不方便,使后續(xù)清理也很困難。于是我們使用成形保溫冒口,不但可以提高有效模數(shù)1.5~1.7倍,造型時放置也容易很多,直接埋入沙型中,而且冒口尺寸也大大減小,節(jié)約了金屬,提高了工藝出品率。齒輪腔上面凸出部分與主體的相交處是一個大的熱節(jié),需放冒口對其補(bǔ)縮,但是如果此處放一個冒口補(bǔ)貼??紤]到這些因素,我們決定加大上方法蘭對應(yīng)的冒口,同時在冒口與凸起之間增加冒口補(bǔ)貼,這樣同樣能起到補(bǔ)縮的效果,造型也方便了很多。
(2)模樣結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì) 由于鑄件結(jié)構(gòu)復(fù)雜,以往類似鑄件采用多個砂芯組成型腔,但這也往往引起鑄件的累計(jì)尺寸偏差較大。為了減小鑄件的尺寸偏差,就必須減少型芯,使砂型和砂芯的定位基準(zhǔn)盡可能統(tǒng)一,這樣可避免組芯過程中的累計(jì)誤差,從而提高鑄件的尺寸精度。下機(jī)架采用了一個基準(zhǔn)型芯。合箱時,先下這個基準(zhǔn)芯(在zui下面),然后由它定位下其他型芯,從實(shí)際應(yīng)用結(jié)果看,效果良好,大大減小了尺寸誤差。
(3)澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 下機(jī)架鋼液總重9800kg,澆注時間大約需要100s左右。鑄鋼的熔點(diǎn)高,流動性差,對型腔沖刷較大,為使充型快速平穩(wěn),下機(jī)架鑄件使用了底注緩沖式澆注系統(tǒng)。經(jīng)計(jì)算,法蘭是鑄件截面zui大的位置,且法蘭上有很多冒口,為防止鋼液在此截面上升過慢,冒口不能充滿,影響冒口的補(bǔ)縮效果,在法蘭處增加一層的補(bǔ)澆用澆口,提高此處的澆注速度,使金屬液快速上升充滿型腔,避免了產(chǎn)生冷隔等鑄造缺陷。
3.工藝效果
按此工藝方案,我們在*工藝驗(yàn)證后,連續(xù)生產(chǎn)了4件(現(xiàn)在還在繼續(xù)生產(chǎn)),很少出現(xiàn)縮松、氣孔等缺陷,鑄件質(zhì)量良好,超聲波探侈j全部合格,取得了很好的經(jīng)濟(jì)效益。
4.結(jié)語
(1)采用保溫暗冒口,可縮小冒口尺寸,方便造型,減少后續(xù)清理;同時減少澆注鋼液量,提高工藝出品率,降低了原材料和能源的消耗。
(2)底注緩沖式澆注系統(tǒng),能快速平穩(wěn)地充型,對于提高鑄件質(zhì)量具有良好的作用。