CN109079108B - 壁厚相差悬殊的推进器导流罩的铸造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种壁厚相差悬殊的推进器导流罩的铸造方法，包括以下步骤：一、模具制作，根据导流罩的外形和内腔尺寸制作木模；二、造型，通过木模进行下型和型芯制作，上型中设置直浇道和与直浇道连通的横浇道以及冒口，下型中设置內浇道和内浇口；三、合箱，将型芯安装在下型的型腔中，将上型装配在下型上；四、熔炼，将铸造用原料进行熔炼，铸造材料的牌号为QT450‑12；五、孕育，出炉前，在浇包底部加入孕育剂，浇注前，在浇口盆内加入孕育剂进行随流孕育；六、浇注，将熔炼孕育后的钢水通过浇注杯倒入直浇道中进行浇注；七、处理，切除浇冒系统，将产品表面打磨光滑、平整，检查产品的尺寸和表面质量。该方法能够提高铸件成型质量。

Description

壁厚相差悬殊的推进器导流罩的铸造方法
技术领域
本发明涉及铸造领域，特别涉及壁厚相差悬殊的推进器导流罩的铸造方法。
背景技术
推进器的导流罩为椭球形，如图5~6所示，最大外径：Ø1930mm，毛坯高度：1432mm，上下壁厚相差悬殊，最大壁厚107.5mm，最小壁厚12.7mm，属出口产品，对铸件尺寸精度要求高（CT10--11），同时要求100%表面磁粉探伤（2级）和水压试验（0.345MPa、40min）。
在导流罩毛坯铸造方面存在以下难点：
1、铸件壁厚相差悬殊，铸件尺寸较难保证。
2、铁水充型能力难保证，在铸造行业为提高充型能力，一般采取提高碳当量，提高浇注温度来实现，但此铸件存在大壁厚部位，厚大处易出现石墨漂浮或石墨畸变。
3、薄壁球墨铸铁件冷却速度快，容易导致石墨化不充分，补缩通道容易卦闭，影响铸件自补缩效果，缩孔、缩松缺陷容易发生。另外夹渣和夹砂进入型腔很容易造成薄壁处穿皮，造成水压渗漏。从而不能满足水压试验要求。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种壁厚相差悬殊的推进器导流罩的铸造方法，该方法能够降低石墨畸变，提高铸件成型质量。
为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：一种壁厚相差悬殊的推进器导流罩的铸造方法，包括以下步骤：
一、模具制作，根据导流罩的外形和内腔尺寸制作木模；
二、造型，通过木模进行下型和下型的制作，上型中设置直浇道和与直浇道连通的横浇道以及冒口，内腔坭芯由上型带出，下型中设置内浇引道和内浇口；
三、合箱，将上型装配在下型上，坭芯装配在下型的型腔中；
四、熔炼，将铸造用原料进行熔炼，铸造材料的牌号为QT450-12；
五、孕育，出炉前，在浇包底部加入孕育剂，浇注前，在浇口盆内加入孕育剂进行随流孕育；
六、浇注，将熔炼孕育后的铁水倒入浇口杯再进入型腔；
七、后处理，切除浇冒系统，将产品表面打磨光滑、平整，检查产品的尺寸和表面质量。
优选的方案中，所述木模外形按照导流罩的外形实样做出，木模的内腔按照导流罩整体上抬100mm对应的内腔形状做出，木模的上端外侧设有垫板，垫板的厚度与导流罩上抬的高度相同。
进一步的方案中，所述垫板上设有沉头定位销。
优选的方案中，步骤二中横浇道和内浇引道之间设置过滤网。
优选的方案中，步骤二中内浇引道和内浇口之间设置憋渣系统。
进一步的方案中，所述每个憋渣系统与若干个内浇口连通。
优选的方案中，步骤五中在浇包底部加入0.3~0.4%BiSi合金和0.2~0.3%硅钡合金进行孕育，在浇口盆随流漏斗内加入0.1~0.15%BiSi进行随流孕育处理。
进一步的方案中，浇包底部加入0.3%BiSi合金和0.3%硅钡合金进行冲入法孕育，在浇口盆随流漏斗内加入0.1%BiSi进行随流孕育处理。
优选的方案中，步骤二中带坭芯的上型中设有贯通的出气通道。
本发明提供的一种壁厚相差悬殊的推进器导流罩的铸造方法，具有以下有益效果：
1、通过冲入法+随流方式加入孕育剂能促使孕育剂充分反应，提高孕育效果，提高抗石墨畸变能力，确保铁水球化率，增强自补缩效果。
2、在木模制作时，木模外形按照导流罩的外形实样做出、木模的内腔按照导流罩整体上抬后对应的内腔形状做出的半实样的制作方法，防止木模底部强度不够、变形而影响铸件尺寸精度；由于木模的上侧设有垫板，可以保证坭芯的高度与导流罩内腔的整体高度相同。
3、浇注系统中横浇道和内浇道之间设置过滤网，可以对铁水中的夹渣进行过滤，减少夹渣进入型腔，防止导流罩薄壁处缺陷穿皮。
4、设置的憋渣系统，对浇注铁水进行二次过滤，进一步减少夹渣。
5、通过设置多道内浇口将浇注的铁水分散引入，既可以挡渣又避免了附加热节，防止了组织疏松。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明：
图1为本发明的木模制作示意图。
图2为本发明的造型合箱的示意图。
图3为本发明的浇注系统的示意图。
图4为本发明的浇注系统的俯视图。
图5为本发明的推进器导流罩的结构示意图。
图6为推进器导流罩的剖视图。
图中：直浇道1，横浇道2，冒口3，过滤网4，内浇引道5，内浇口6，憋渣系统7，出气通道8，垫板9。
具体实施方式
一种壁厚相差悬殊的推进器导流罩的铸造方法，包括以下步骤：
一、模具制作，根据导流罩的外形和内腔尺寸制作木模，所述木模外形按照导流罩的外形实样做出，木模的内腔按照导流罩整体上抬100mm对应的内腔形状做出，木模的上端外侧设有垫板，垫板的厚度与导流罩上抬的高度相同。
如图1所示，在木模制作时，外形按照导流罩外形弧度做出弧ABC，内腔按照导流罩整体上抬100mm对应的内腔弧度做出，即：D点到G点，E点到H点，F点到I点；此时，木模底部的厚度为113mm，木模上端的厚度为107mm，整个木模的厚度基本一致，可以防止木模底部变形，从而保证导流罩的铸造尺寸精度。同时配做100mm厚度的垫板，设置的垫板可以保证导流罩内腔高度不变，垫板上可安装可拆卸的沉头定位销，保证合箱时定位准确。
如图2所示，按照此木模进行造型，相当于坭芯整体抬高100mm，当配箱下芯时，再补偿回填到原位，即：G点回到D点，H点回到E点，I点回到F点，同时P点与P1点重合，Q点与Q1点重合。
用半实样+补偿回填的模具制作方法，以解决薄壁处模型强度问题、防止变形，最终保证铸件尺寸精度。
二、造型，通过木模进行造型，如图3~4所示，上型中设置直浇道和与直浇道连通的横浇道以及冒口，内腔坭芯由上型带出，下型中设置内浇引道和内浇口。
横浇道和内浇引道之间设置过滤网，具体的，过滤网设置在内浇引道上侧，过滤网为耐火材料制作。通过过滤网的过滤，减少夹渣进入型腔中。
优选的，内浇引道和内浇口之间设置憋渣系统。通过憋渣系统对浇注铁水进行二次过滤，进一步减少夹渣。
所述每个憋渣系统与三道内浇口连通。在本实施例中，内浇口的数量为18道，通过多道内浇口进行分散引入，既挡渣又避免了附加热节，防止组织疏松。
三、合箱，将坭芯安装在下型的型腔中，将上型装配在下型上；
四、熔炼，将铸造用原料进行熔炼，铸造材料的牌号为QT450-12。
五、孕育，出炉前，在浇包底部加入孕育剂，浇注前，在浇口盆随流漏斗内加入孕育剂进行随流孕育。
具体的，在浇包底部加入0.3%BiSi合金和0.3%硅钡合金进行冲入法孕育，在浇口盆随流漏斗内加入0.1%BiSi进行随流孕育处理。通过冲入法+随流方式加入孕育剂能促使孕育剂充分反应，提高孕育效果。
通过随流的方式加入孕育剂，强化铁水孕育效果，在铁水凝固过程中加速形核，提高抗石墨畸变能力，确保铁水球化率，增强自补缩效果。
六、浇注，将熔炼孕育后的铁水倒入浇口杯再进入型腔；
七、后处理，切除浇冒系统，将产品表面打磨光滑、平整，检查产品的尺寸和表面质量。
步骤二中带坭芯的上型中设有贯通的出气通道。该出气通道可以通热风进行型腔烘干；因导流罩的底部太薄，顶注时底部凸台处容易憋气，该出气通道可以进一步排气，防止底部凸台憋气。
本发明公开的壁厚相差悬殊的推进器导流罩的铸造方法，采用半实样+补偿回填的模具制作方法，以保证铸件尺寸精度；用含铋孕育剂进行孕育处理，提高抗石墨畸变能力；同时设置双重过滤+分散引入的浇注系统，防止熔渣进入型腔。该方法能有效提高壁厚相差悬殊的推进器导流罩的尺寸精度、球化率及组织致密性。
上述的实施例仅为本发明的优选技术方案，而不应视为对于本发明的限制，本发明的保护范围应以权利要求记载的技术方案，包括权利要求记载的技术方案中技术特征的等同替换方案为保护范围。即在此范围内的等同替换改进，也在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种壁厚相差悬殊的推进器导流罩的铸造方法，其特征在于，包括以下步骤：
一、模具制作，根据导流罩的外形和内腔尺寸制作木模，所述木模外形按照导流罩的外形实样做出，木模的内腔按照导流罩整体上抬100mm对应的内腔形状做出，木模的上端外侧设有垫板，垫板的厚度与导流罩上抬的高度相同；
二、造型，通过木模进行上型和下型的制作，上型中设置直浇道和与直浇道连通的横浇道以及冒口，内腔坭芯由上型带出，下型中设置内浇引道和内浇口；
三、合箱，将上型装配在下型上，坭芯装配在下型的型腔中；
四、熔炼，将铸造用原料进行熔炼，铸造材料的牌号为QT450-12；
五、孕育，出炉前，在浇包底部加入孕育剂，浇注前，在浇口盆内加入孕育剂进行随流孕育；
六、浇注，将熔炼孕育后的铁水倒入浇口杯再进入型腔；
七、后处理，切除浇冒系统，将产品表面打磨光滑、平整，检查产品的尺寸和表面质量。
2.根据权利要求1所述的一种壁厚相差悬殊的推进器导流罩的铸造方法，其特征在于，所述垫板上设有沉头定位销。
3.根据权利要求1所述的一种壁厚相差悬殊的推进器导流罩的铸造方法，其特征在于，步骤二中横浇道和内浇引道之间设置过滤网。
4.根据权利要求1所述的一种壁厚相差悬殊的推进器导流罩的铸造方法，其特征在于，步骤二中内浇引道和内浇口之间设置憋渣系统。
5.根据权利要求4所述的一种壁厚相差悬殊的推进器导流罩的铸造方法，其特征在于，所述每个憋渣系统与若干个内浇口连通。
6.根据权利要求1所述的一种壁厚相差悬殊的推进器导流罩的铸造方法，其特征在于，步骤五中在浇包底部加入0.3~0.4%BiSi合金和0.2~0.3%硅钡合金进行孕育，在浇口盆随流漏斗内加入0.1~0.15%BiSi进行随流孕育处理。
7.根据权利要求6所述的一种壁厚相差悬殊的推进器导流罩的铸造方法，其特征在于，浇包底部加入0.3%BiSi合金和0.3%硅钡合金进行冲入法孕育，在浇口盆随流漏斗内加入0.1%BiSi进行随流孕育处理。
8.根据权利要求1所述的一种壁厚相差悬殊的推进器导流罩的铸造方法，其特征在于，步骤二中带坭芯的上型中设有贯通的出气通道。
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