工裝及原輔材料在鑄造中的應用

馮曉冉

隨著用戶對產品質量的要求越來越高，進一步提升鑄件質量成為企業的首要工作，因而我們必須在生產中確保工藝的合理化、科學化，并利用各種工裝及原輔材料盡量消除人為因素的影響，不斷提高產品質量。

1. 澆口磚

在大型板類鑄件生產中應用廣泛，現有各種型號，可方便地用作直澆道、橫澆道和內澆道。因其耐火度高，澆注過程中隔絕了砂型和鐵液的直接接觸，從而有效避免了氣體的產生。澆口磚之間是通過子母扣對接，對接較緊密（見圖1），但仍有細小縫隙，這就給鑄件質量帶來隱患，對此我們采取在對接縫隙處纏石棉繩的方法。對于石棉繩的固定，在生產中我們先用砂子將石棉繩蓋住，并保證一定的緊實度，再開始填砂造型，這樣石棉繩就不會移動。目前我公司主要使用的是5°和7°澆口磚，下一步我們計劃做更多種角度的澆口磚，將其種類多樣化，以滿足不同鑄件的要求。

圖1 澆口磚對接

圖2 陶瓷冒口示意

2. 陶瓷冒口座

在造型過程中，對冒口座根部緊實度要求很高，一旦緊實度不夠，鐵液易侵入冒口周圍的型砂從而產生反應性氣體，致使出現冒口氣縮孔等缺陷。但冒口根部緊實度受人為因素影響較大，其操作質量不容易控制，對此我們設計出陶瓷成形冒口（見圖2，規格見附表），并在大型挖泥泵葉輪護套上推廣使用。由于陶瓷耐火度較高，可有效避免過熱的鐵液與型砂接觸，從而大大減少發氣問題的產生。對于小型鑄件受形狀大小影響無法使用陶瓷冒口時，冒口可采取制芯的方法做出，這樣保證了樹脂加入量和緊實度，也方便對冒口頸進行重點涂刷（以前是在冒口座周圍放置精制硅砂，而精制硅砂是手工混制，樹脂加入量和緊實度受人為影響較大）。

3. 大型鑄件壓箱用導軌

大型鑄件使用的砂箱較大，相應地用的砂子也較多，樹脂、固化劑加入量也較大，且大件一般生產周期長（指從造型到扣箱所用時間），期間型芯也易吸潮，因此大型鑄件容易產生氣孔等缺陷。如何有效排氣是保證鑄件質量，不產生氣孔缺陷的前提。在以前的生產中我們是將砂箱放在底部有草繩和氣眼繩的砂床上，鋪設砂床費事費力，而且需使用不少樹脂砂，無形中增加了鑄件成本?，F在在地坑中鋪設導軌（見圖3），將砂箱放置在導軌上，從而更有利于砂箱底部的排氣，對減少鑄件氣孔缺陷有顯著作用。導軌可以循環使用，相比過去，節省勞動時間和減少成本，排氣效果也好。

4. 檢查用卡板

檢查工裝主要有下芯卡板（有卡出水口和卡芯子大身兩種，見圖4、圖5）和葉輪同心度卡板（見圖6），下芯卡板在護套生產中應用較多，利用下芯卡板可以知道砂芯有沒有下到位，從而保證鑄件尺寸精度和鑄件質量。圓弧卡板主要用來卡大型挖泥泵葉輪葉片和蓋板之間的圓弧，圓弧過小易形成尖角砂，澆注后在該處因砂型過熱引起化學粘砂從而產生氣孔。使用圓弧卡板檢查圓弧的大小，也為后期打磨提供了依據，從而保證其弧度，避免在葉片和蓋板相交處產生氣孔。

圖3 導軌在大型鑄件壓箱中應用

5. 合箱用金屬定位銷

以前我們在合箱時通常用砂型定位銷，在實際使用中易損壞，且定位精度有限。為進一步提高鑄件精度，滿足用戶需求，我們設計了金屬定位銷（見圖7），并已在大型護套葉輪的生產中得到應用，對于提高鑄件精度效果顯著，且可以循環使用。通過實施，大型葉輪不平衡量大大減少，護套壁厚等各尺寸精度也比以前大大提高。提高鑄件精度，對減少鑄造缺陷，防止應力集中，減少后續機加工余量，以及能提高產品性能有重要意義。

陶瓷成形冒口規格 （mm）

6. 結語

為進一步提高鑄件精度和質量，根據生產經驗，我們將各種工裝和原輔材料的使用方法加以規范，不斷總結完善并在作業指導書和工藝卡片中重點體現，使公司的產品質量上了一個新臺階。