淺議機體預埋鋼管的鑄造工藝設計及改進

劉愛軍，張萬鈺

(中車大連機車車輛有限公司，遼寧大連 116022)

圖1 產品示意圖

公司簽訂了300臺干線HXN3型貨運內燃機車合同，牽引動力采用16V265H柴油機。作為關鍵鑄件的機體（見圖1），結構為V型，外形尺寸為4500mm×1480 mm×1390 mm。此機體主滑油道采用鋼管鑲鑄設計方案，在凸輪軸腔下面，貫穿整個鑄件長度方向，預埋?114mm×10mm無縫鋼管。在此之前，公司同類產品的設計，均采用深孔鑄造方案，對于如此長度、大直徑的鋼管設計方案，首次接觸，工藝設計與生產難度很大。在前期試驗生產階段，由于內徑彎曲和鋼管熔化，造成機體毛坯報廢，個別鑄件在加工后水壓漏水，造成更大的連帶加工損失。針對鑄件出現的問題，從鑄造工藝方法和預埋鋼管材料的預處理兩個方面分析質量缺陷產生的原因。如何確定油道鑲入鋼管工藝參數，成為工藝設計的關鍵。

1 工藝分析

主滑油道孔貫穿于整個機體長度方向，采用20#無縫鋼管。通過工藝分析，認為在生產中可能產生如下問題：

（1）鐵水溫度低，金屬液與鋼管外表面熔合不好，鋼管脫殼造成加工后由管外壁向外漏水；澆注溫度高，若金屬液不停的在鋼管周圍流動，易將鋼管熔穿。澆注溫度、澆注系統設置是關鍵工藝參數。

（2）鋼管吊裝組芯后，除在鑄型前后端面芯頭支撐外，長度方向中間沒有支點支撐，鋼管因自重向下彎曲，而澆注時因浮力上浮向上彎曲，都會造成油道的平直度和鑄造壁厚公差。因此芯撐的選擇與固定很關鍵。

（3）鋼管外表面清潔程度低，澆鑄時金屬液接觸不穩定產生氣孔，浸入母材或停滯在界面，使熔合不致密，結合面有縫隙。……