CN101704093A - 单级双吸离心泵泵体铸造方法 - Google Patents

Abstract

一种单级双吸离心泵泵体铸造方法，包括铸型制作、浇注、清砂、去除浇冒口工艺步骤，所述浇注工步前制作的浇注系统采用薄扁平阻流内浇口分别从两法兰、中间筋板处分散引入，中开面在靠两法兰方向各设置一个溢流冒口，两法兰背面每间隔50mm均匀摆放一圈冷铁，并在其余厚大面处也摆放随形冷铁，用扁薄冒口片取代圆冒口和腰形冒口，并加大排气通道。本发明铸造方法使其铸件组织疏松的问题已100％杜绝，气孔、渣孔也完全清除，铸件报废率已从原来的36％降到了3％以内，效果显著。

Description

单级双吸离心泵泵体铸造方法

技术领域

本发明涉及一种单级双吸离心泵泵体铸造方法，属于铸造加工技术领域。

背景技术

自来水厂一级泵站输送原水、二级泵站输送清水用单级双吸离心泵，由于其工作性质的连续性和工作环境的特殊性，对产品的水力模型和机械效率具有较高的要求，其铸件不允许有缩孔、组织疏松、冷隔、渣眼等缺陷，水压试验1.3MPa，5min不得有泄漏、冒汗等现象。离心泵中的泵体为其关键核心部件，曲面结构，带有两个法兰，具有尺寸大、结构复杂等特点，目前该泵体铸造过程中浇注系统如图1所示，工艺方案是：

浇注系统采用随形横浇道，内浇道1靠着内流道泥芯头分4道引进，在两法兰处各设置一个腰形明冒口2，在上型最高处设置一Φ80圆形明冒口3。目前的这种方案虽经多次调整浇冒口尺寸，在水力模型的流道内腔面4和端面7处仍存在不同程度的渣孔、气孔，在内腔面5处也极易产生气孔，外端台阶面6处的组织疏松一直得不到改观，法兰位于上型顶部也常出现缩凹的现象，产品废品率高。

缺陷产生的原因分析：(1)此泵体类产品内流道结构较为复杂，型腔转折处较多，壁厚差距悬殊较大，铁水充型通道末端形成回流，其中所含夹杂物和砂型产生的气体不易溢出，从而在内腔台阶面处产生气孔、渣孔等缺陷；(2)顶部因壁厚最大，热节也较大，加上此处安放冒口，从而叠加了铸件的热节，导致此处在收缩过程中产生组织疏松。

发明内容

本发明的目的是为了解决离心泵泵体铸造时容易产生的气孔、渣孔、缩松等缺陷，提供一种该泵体铸造方法，以改善铸件质量，提高产品合格率。

为达到上述目的，本发明所述技术方案是：

本发明单级双吸离心泵泵体铸造方法，包括混砂、造型/造芯、浇注、清砂、抛丸清理和上漆工艺步骤，在造型/造芯时制作的浇注系统是采用薄扁平阻流内浇口分别从两法兰、中间筋板处分散引入，中开面在靠两法兰方向各设置一个溢流冒口，两法兰背面每间隔50mm均匀摆放一圈冷铁，并在其余厚大面处也摆放随形冷铁，在两法兰和上型最高处设置扁薄冒口片。

加强型腔排气，通过放置通气绳、稻草绳、导火索、焦炭、干木屑或将砂芯制作成中空加大其排气通。

采用上述方案后可消除铸件气孔、渣孔、缩松，改善铸件质量，提高产品合格率。

附图说明

图1是本发明所述泵体现用铸造方法采用的浇注系统主视图；

图中：1-内浇口、2-腰形明冒口、3-圆形明冒口、4-流道内腔面、5-内腔面、6-外端台阶面、7-端面。

图2是本发明所述泵体铸造方法采用的浇注系统俯视图；

图中：8、9-随形冷铁、10-溢流冒口、11-冷铁、12-内浇口、13-扁薄冒口片、14-冷铁。

图3是本发明所述泵体铸造方法中铸型排气气道图。

具体实施方式

下面结合附图实施例对本发明单级双吸离心泵泵体铸造方法作详细说明：

以KPS35300型离心泵泵体为例，其质量550kg，轮廓尺寸1100mm×1050mm×640mm，曲面结构，具有两个法兰，外形复杂，其铸造过程包括混砂、造型/造芯、浇注、清砂、抛丸清理和上漆工艺步骤，采用呋喃树脂砂造型，铸型尺寸：上型1400mm×1250mm×750mm，下型1400mm×1250×700。

造型时浇注系统的开设如图2所示：采用薄扁平阻流内浇口12分别从所述两法兰、中间筋板处分散引入；中开面在靠两法兰方向各设置一个溢流冒口10，两法兰背面每间隔50mm均匀摆放一圈冷铁11，同时靠近搭子壁厚处也放置冷铁14，在其余厚大面处摆放随形冷铁8、9，用8mm×(90～120)mm的扁薄冒口片13取代改进前的圆冒口和腰形冒口。

铸型排气措施：对上述铸件型腔的发气量进行估算后，合理布局整体排气系统，对铸型内气泡缺陷重点产生部位加大排气，有效消除铸件气孔缺陷，铸型内排气如图3所示。具体改进方法包括：

(1)将原来的实心铸铁芯骨改为中空铁管，并在铁管上割出小孔；

(2)根据砂芯大小在其内部安放不同规格的通气绳、稻草绳或导火索；

(3)将砂芯制作成中空，或在其心部加放焦炭、干木屑等。

然后进行浇注、清砂、去除浇冒口直至铸件完成。

上述改进，充分利用了灰铸铁石墨化膨胀自补缩的特点，冒口片的设置，具有一定的自锁效应，使得冒口的凝固还先于铸件的凝固，从而有利于铸件的石墨化膨胀能充分的提供给铸件因收缩需要的补给量。另一方面，减少了铸件在冒口处的热节，从而减少了此处的内应力，有利于铸件组织的均匀化程度，提高组织的致密度。冷铁的应用，改变了改进前铸型内的温度场分布，使得铸件的厚大部位收缩提前，铸件的石墨化膨胀提前进行，与前期冒口片的补缩量叠加在一起，极大的抵消了铸件收缩不均匀的程度。从而也避免了铸件因收缩不均匀产生应力集中致产品裂纹的倾向。中开面两边溢流冒口的设置，使得铁水中含有的夹杂物以及铸型应受热而产生的大量气体能顺利的排出，避免了改进前气体和夹杂物因排除受阻而聚集在铸型中致产品产生大量气孔和渣孔的倾向。

本发明铸造方法的效果：

应用上述方案后，经试验论证，铸件缩松的问题已100％杜绝，气孔、渣孔也完全清除，该铸件的报废率已从原来的36％降到了3％以内，效果显著。

Claims (3)

1.一种单级双吸离心泵泵体铸造方法，包括混砂、造型/造芯、浇注、清砂、抛丸清理和上漆工艺步骤，其特征在于：造型时浇注系统采用薄扁平阻流内浇口(12)分别从所述两法兰、中间筋板处分散引入；中开面在靠两法兰方向各设置一个溢流冒口(10)，两法兰背面每间隔50mm均匀摆放一圈冷铁(11)，同时靠近搭子壁厚处也放置冷铁(14)，在其余厚大面处摆放随形冷铁(8、9，)在两法兰和上型最高处设置扁薄型冒口片(13)。

2.根据权利要求1所述的单级双吸离心泵泵体铸造方法，其特征在于：砂型内通过放置通气绳、稻草绳、导火索、焦炭、干木屑或将砂芯制作成中空加大其排气通道。

3.根据权利要求1所述的单级双吸离心泵泵体铸造方法，其特征在于：所述扁薄冒口片(13)的尺寸为8mm×(90～120)mm。

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