EMD灰铸铁活塞铸造工艺研究.pdf

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造
Mar.2016
FOUNDRY
Vol. 65 No. 3
EMD灰铸铁活塞铸造工艺研究
邓晗,封雪平,杨志刚,张军,王瑞
(南车戚墅堰机车车辆工艺研究所有服公司,江苏常州213011)
摘要:依照自下而上顺序凝固的原则设计EMD灰铁活塞的浇注系统和补缩系统。燃烧室头部朝上,止口端朝下
采用顶部雨淋式浇注系统,铁液流经环形横浇道后,进入均匀分布的扁平内浇道。顶部及支撑面等厚大部位分别采
用保温冒?和侧冒口进行补缩。选取低发气量覆膜砂制作砂芯,并采用覆砂冷铁等措施,可有效防止上支撑面与散
热筋出现气缩孔缺陷,生产出满足技术条件的高品质铸件。
关键词:灰铁活塞;顺序凝固;缩孔
中图分类号:TG251文献标识码:A文章编号:1001-4977(2016)03-0284-03
Study on the Foundry Technology of EMD Gray Iron Piston
DENG Han, FENG Xue-ping, YANG Zhi-gang, ZHANG Jun, WANG Ri
(CSR Qishuyan Locomotive &Rolling Stock Technology Research Institute Co, Ltd, Changzhou 213011, Jiangsu, China)
Abstract: In the principle of progressive solidification, the pouring system and feeding system of EMD
gray-iron piston were designed. The combustors head is up and the end face is down. The top shower gate
system was adopted. After through the annular runner, iron fluid is led to the flat distributed-evenly ingate. Thick
parts as top and supporting surfaces are fed with insulating risers and side risers. To avoid blowhole shrinkage
and cold shut defects on supporting surfaces, methods were adopted such as: choosing precoated sands with low
gas evolution to make sand cores chill precoated by sands. So the castings with high quality were produced.
Key words gray iron piston; progressive solidification; shrinkage
EMD的710系列柴油机是当今世界机车使用范围石墨长度需在GB/T72161987规定的4~6级范围内。
最广的一类中速柴油机,由于其高比功率和低油耗的
一燃烧室
特点,受到世界各国樂油机车生产厂商的青睞。活塞
作为其核心零部件自然有着极高的要求,由于结构复
杂,铸造工艺设计难度大,其合格率一直处于较低水
筋板×20
平。开展对EMD柴油机活塞铸造工艺的研究,提高产
品合格率,可显著降低生产成本,增强产品交付能力,
下支撑面
提高市场竞争力。据相关统计,EMD系列柴油机应用
于全世界73个国家和地区,累计生产超过70000台
止口端
其中超过40000哈仍在运行叫,有着广阔的市场前景。
1铸件结构特点及技术要求
图1EMD活寨剖面结构简图
Fig. I The profile stnicture of EMD piston
EMD710系列活塞为整体式結构(见图1),主要轮2铸造工艺设计
廓尺寸为外径230mm,内径220mm,总高度302mm,
厚度最大处为30mm,裙体壁厚为4.5mm,铸件重量2.1浇注系统设计
约为40kg,属于圆筒薄壁铸件。采用高强度合金灰铸
根据铸件的结构、材质等特点,采用雨淋式半封
铁制造,抗拉强度大于350MPa,硬度范围要求在闭浇注系统,环形横浇道是截面最大单元,在其下底
HB220~275。基体组织要求珠光体≥95%,铁素体≤面搭接八道扁平内浇口,是整个浇注系统的阻流截面,
3%,碳化物≤2%,石墨形态为A型或A+B型,无定向其挡渣效果良好,铁液分成多股细流沿活塞外表面连
分布,允许有<5%E型石墨,但不允许存在D型石墨,续地进入型腔,对型腔冲击力较小,液面活跃,排气
收稿日期:2015-10-19收到初稿,2015-12-04收到修订稿。
作者简介:邓晗(1986-),男,工程师,土家族,主要从事铸造及材料工艺研发工作。E-mail:493856266q.com