發(fā)布時(shí)間：2020-09-03 18:28

　　 在利用球墨鑄鐵膨脹及自補(bǔ)縮特性進(jìn)行冒口設(shè)計(jì)時(shí),既可使用實(shí)用冒口,又可使用均衡凝固技術(shù)設(shè)計(jì)冒口。在生產(chǎn)實(shí)踐中,使用者往往根據(jù)生產(chǎn)設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)及使用習(xí)慣選擇其中一種方法進(jìn)行設(shè)計(jì)。而選用不同的冒口設(shè)計(jì)方法,使得鑄件工藝出品率、鑄件質(zhì)量不同。基于上述情況,本課題對(duì)兩種冒口設(shè)計(jì)方法進(jìn)行對(duì)比研究。首先從凝固理論層面分析球鐵實(shí)用冒口和均衡凝固技術(shù)設(shè)計(jì)冒口的依據(jù)、分類及方法,對(duì)比不同情況下兩種冒口設(shè)計(jì)方法的適用條件、設(shè)計(jì)原理及影響冒口設(shè)計(jì)的因素,從而找出兩種冒口設(shè)計(jì)方法的區(qū)別與聯(lián)系。對(duì)DISA造型線生產(chǎn)的連桿以及樹(shù)脂砂造型和黏土砂造型的軸封體,分別使用實(shí)用冒口及均衡凝固技術(shù)進(jìn)行冒口設(shè)計(jì),并通過(guò)ProCAST數(shù)值模擬軟件進(jìn)行模擬,結(jié)果表明,選取球墨鑄鐵件冒口設(shè)計(jì)方法時(shí)可依據(jù):在鑄型強(qiáng)度低、0.48cmMc2.5cm條件下,優(yōu)先選用控制壓力冒口;在鑄型強(qiáng)度高、0.48cmMc2.5cm條件下,對(duì)比直接實(shí)用冒口和均衡凝固技術(shù)中設(shè)計(jì)冒口的模數(shù),選取冒口模數(shù)較小的設(shè)計(jì)方法;在Mc≤0.48cm條件下,優(yōu)先選用實(shí)用冒口中澆注系統(tǒng)當(dāng)冒口;在鑄型強(qiáng)度高、Mc≥2.5cm及Q_m≥20kg/cm~3條件下,優(yōu)先選用均衡凝固技術(shù)中的無(wú)冒口鑄造方法;在鑄型強(qiáng)度高、Mc≥2.5cm及Q_m20kg/cm~3條件下,優(yōu)先選用實(shí)用冒口中的無(wú)冒口鑄造方法。觀察模擬結(jié)果中實(shí)用冒口及均衡凝固技術(shù)兩種方案的補(bǔ)縮過(guò)程,使用直接實(shí)用冒口時(shí)鑄件各分體凝固順序、冒口頸凝固時(shí)間、鑄件內(nèi)自補(bǔ)縮現(xiàn)象均與其設(shè)計(jì)原理相符;使用控制壓力冒口時(shí)型內(nèi)有向冒口回填鐵液的過(guò)程;采用均衡凝固技術(shù)設(shè)計(jì)冒口時(shí)冒口頸凝固時(shí)間、自補(bǔ)縮現(xiàn)象均與其設(shè)計(jì)原理相符,型內(nèi)無(wú)向冒口回填鐵液的過(guò)程。另外,論文中提出了檢驗(yàn)?zāi)M結(jié)果正確與否的逆驗(yàn)證法,并采用此種方法確定了連桿模擬時(shí)鑄型剛度系數(shù)(MOLDRIG)、石墨化膨脹系數(shù)(GRAPHITE)、球化衰退系數(shù)(FADING)和孕育時(shí)間(MGTREAT)四個(gè)模擬運(yùn)行參數(shù)的數(shù)值。
【學(xué)位單位】：河北科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：TG255
【部分圖文】：

氣缸前期冷冒口工藝方案簡(jiǎn)圖

后期可采用無(wú)冒口鑄造工藝進(jìn)行工藝改進(jìn)，工藝方案如圖1-3，采用頂注環(huán)形澆注系統(tǒng)，并通過(guò)設(shè)置外冷鐵及排氣冒口加強(qiáng)自補(bǔ)縮效果，生產(chǎn)結(jié)果中鑄件內(nèi)無(wú)縮孔、縮松缺陷產(chǎn)生[21]。張春明采用呋喃樹(shù)脂自硬砂對(duì)壁厚不均勻的球鐵飛輪殼進(jìn)行無(wú)冒口鑄造工藝設(shè)計(jì)[22]，夏蘩等人已將無(wú)冒口鑄造工藝運(yùn)用至采用呋喃樹(shù)脂砂型、鑄件模數(shù)為 2.8cm 的 QT400-15 柴油機(jī)主軸承蓋上[23]，最終均能獲得無(wú)縮孔縮松缺陷的鑄件。圖 1-2 氣缸前期冷冒口工藝方案簡(jiǎn)圖 圖 1-3 氣缸后期無(wú)冒口鑄造工藝方案簡(jiǎn)圖1.3 均衡凝固技術(shù)研究及應(yīng)用現(xiàn)狀在對(duì)均衡凝固技術(shù)的研究中，許多研究學(xué)者提出了不同的觀點(diǎn)。1997 年，曾學(xué)斌提出均衡凝固技術(shù)主要適用于鑄件模數(shù)大于 0.6cm、碳當(dāng)量大于 3.9 的球鐵、灰鐵及蠕墨鑄鐵件[24]。2004 年，周亙認(rèn)為均衡凝固技術(shù)中對(duì)厚大件和薄小件縮松傾向差別的分析論據(jù)不足[10]。均衡凝固技術(shù)在實(shí)際生產(chǎn)中的應(yīng)用較廣泛。連煒等人對(duì)HT200 膠片成形機(jī)升降平臺(tái)鑄造工藝進(jìn)行改進(jìn)，原工藝中圓環(huán)體在上，采用底注頂冒口，原工藝結(jié)構(gòu)見(jiàn)圖1-4

原工藝中圓環(huán)體在上，采用底注頂冒口，原工藝結(jié)構(gòu)見(jiàn)圖1-4，冒口根部出現(xiàn)縮孔、縮松缺陷；使用均衡凝固技術(shù)設(shè)計(jì)補(bǔ)縮冒口，將圓環(huán)體放在下面，采用頂側(cè)注式澆注系統(tǒng)，結(jié)構(gòu)見(jiàn)圖 1-5，不僅鑄件內(nèi)無(wú)縮孔、縮松缺陷，還可將工藝出品率提高至 88.5%[25]。除此之外，采用均衡凝固技術(shù)對(duì) 550-6 柴油機(jī)氣缸

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本文編號(hào)：2811800