解決800WN葉輪初始不平衡量偏大的問題

馮曉冉

1.生產(chǎn)現(xiàn)狀

800WN葉輪是我廠最早生產(chǎn)的大型泥漿泵葉輪，但在葉輪生產(chǎn)初期，我們受到了鑄件初始不平衡量偏大的問題困擾，由于其材質(zhì)的特殊性（采用耐磨白口鑄鐵），修磨需要大量時間，費時費力也影響交貨時間。

葉輪最大外緣直徑2100mm，總高700mm，流道高度310mm，前蓋板壁厚65mm，后蓋板壁厚60mm，毛坯重量約4t，主葉片3枚。

800WN葉輪鑄造工藝如圖1所示。生產(chǎn)時采用呋喃樹脂砂，型芯涂刷涂料采用醇基鋯砂粉涂刷，組芯造型。澆冒口布置方面：軸頭兩個φ350mm腰圓形冒口均布，蓋板3個φ240mm冒口均布且對準主葉片，上下層澆道通過φ90mm直澆道連接。澆注重量約8t。

根據(jù)公司要求，應將800WN葉輪鑄件初始不平衡量控制在2kg以內(nèi)。

2.原因分析及對策

造成800WN葉輪初始不平衡量的原因是多方面的，分別從人、機、料、環(huán)、法等方面進行細致分析，從而得出以下兩個主要原因。

（1）冒口存在縮孔、縮松問題，從而影響內(nèi)部組織致密性導致葉輪不平衡量加大。

軸頭冒口出現(xiàn)縮孔、縮松的主要原因是通常軸頭的壁厚較厚，在200mm左右，熱節(jié)較大，從而需要更多的鐵液進行補縮，而實際生產(chǎn)中往往由于冒口高度或冒口直徑不合理導致補縮能力不足，而且普通冒口的補縮效率有限，難以滿足要求。

解決措施：軸頭冒口采用發(fā)熱冒口，保證冒口高度在600mm以上，澆注完畢后5～10min對冒口進行補澆，并加發(fā)熱覆蓋劑。

蓋板處冒口的縮孔、縮松主要原因是冒口頸處型砂過熱引起的嗆火造成的，改進措施為取消砂型冒口座，改用陶瓷成形冒口座，從而增加耐火度，同時配合使用發(fā)熱冒口，增強補縮能力。采取改進措施后效果較好，圖2～圖4是部分實物照片

（2）800WN葉輪芯定位少，定位精度差引起尺寸偏差，從而造成初始不平衡量加大。

圖1 800WN葉輪鑄造工藝

圖2 改進前軸頭冒口縮孔

圖3 改進后軸頭冒口縮孔消失

圖4 80WN葉輪冒口

800WN葉輪在下芯中僅有一個定位，且使用砂型定位銷，導致整體定位精度差，影響鑄件各個方面的尺寸，比如葉片厚度和蓋板厚度等，其結果直接導致葉輪鑄件初始不平衡量加大。

采取的對策：①三個葉片砂芯都增加定位（見圖5），這樣做可以保證下芯精度，直接結果就是每枚葉片厚度更加均勻，不再靠人為調(diào)節(jié)砂芯位置來控制葉片厚度。②增加金屬內(nèi)定位銷（見圖6），原使用的砂型定位銷易損壞，定位精度低，使用金屬定位銷可以增加定位精度，不但方便合箱，還可循環(huán)使用。③下芯后使用同軸度卡板（見圖7），以保證下芯精度。

3.效果檢驗

采取改進措施后我們生產(chǎn)了800WN葉輪3件，初始不平衡量分別為1.8kg、1.7kg、2kg，均控制在要求范圍內(nèi)，尺寸精度大為提高。

4.結語

800WN葉輪初始不平衡量偏大問題的解決，不僅降低了成本，提高了鑄件質(zhì)量，同時保證了交貨期，促進了公司質(zhì)量升級工作的開展。另外，通過該次攻關活動對我們質(zhì)量意識等方面也是個提高。

圖5 模型增加定位

圖6 金屬內(nèi)定位銷

圖7 同軸度卡板