水泵壳体零件的低压铸造.pdf

Ju.2015
Vol 64 No.7
FOUNDRY
经验交流
水泵壳体零件的低压铸造
厦翔,郑小秋,周燕辉,金伟,谢世坤
(井网山大学机电工程学院,江西吉安343009)
摘要:研究了水泵壳体的低压铸造工艺,重点从浇注系统、浇注工艺参数及如何防止各种缺陷等方面进行了探讨。
壳体采用竖浇,升液管出口直径为47mm,充型时间为8~10s,结晶时间为4~5min(砂型)、1~2min(金属
),结晶压力为0.04~0.071MPa(砂型)、0.18~0.2MPa(金属型),浇注温度为650~670℃。实践证明,采用低
压铸造后,壳体的力学性能、成品率、金属利用率都大为提高,对类似产品的设计都具有参考价值。
关键词:铝合金;壳体;低压铸造
中图分类号:TG146.21;TG249.2文献标识码:B文章编号:1001-4977(2015)07-0689-03
ow-pressure Casting of the Water Pump Housing
XIA Xiang, ZHENG Xiao-qiu, ZHOU Yan-hui, JIN Wei, XIE Shi-kun
(School of Mechanical and Electrical Engineering, Jinggangshan niversity, Jian 343009, Jiangxi, China
Abstract: This casting process of water pump housing with low-pressure casting was studied. It emphasizes on
the design of gating system, gating process parameter and how to prevent the defects. The vertical gating is
adopted for the shell; the outlet diameter ofthe lift tube is 47 mm. The filling time is 8-10 s, crystallization time is
4-5 min( sand mold ) 1-2 min( metal mold), crystal pressure is 0.04-0.071 Mpa(sand mold), 0.18-0.2 Mpa
(metal mold ), and the gating tempera ure is 650-670 C The practice shows that the mechanical properties, yield
and metal utilization efficient in the shell casting has greatly improved. It has reference value on the design of the
similar products
Key words: aluminum alloy; shell; low-pressure casting
在一定水深环境下工作的水泵壳体应具备安全可壁厚为7mm。
靠的防渗漏、抗腐蚀能力,能满足水中特定条件下的
内外壳体精加工后,将外壳体加热到80~100℃,
力学性能和抗低温冲击能力,因此对气密性和力学性保温20min,让尺寸胀大,然后将内壳体装入,使之
能要求高。用砂型重力浇注和金属型锊造,铸出的铸成为整体,如图2所示。再经0.4MPa水压试验,保持
件质量不稳定,易产生缩孔缩松等缺陷,一直存在渗5min,不得渗漏。壳体材料选用2L301铝合金,在该
漏和机械强度不高的现象。根据低压锊造合金液充型牌号基础上添加Be、Ti、Zr元素,其化学成分见表1。
平稳,铸件在压力下结晶凝固,能提高铸件气密性,
由于合金含Mg量9.5%~11%,故熔炼工艺可参照
可以得到充分补缩,有利于得到组织致密、力学性能镁合金,覆盖剂、精炼剂均购置国内现有商品。淬火
较高铸件的优点,本项目研究了泵体売体零件的低压后合金有较好的力学性能和良好的耐蚀性,能经受海
铸造工艺,确定了相关工艺参数。经生产实践表明,水的腐蚀,但由于铝镁合金铸造性能差,在熔融状态
该工艺选择合理,获得了品质优良的铸件,取得了合金液易氧化、吸气,使铸件产生氧化夹渣,黑色断
满意的效果
口以及针孔等,严重影响铸件的力学性能,所以熔炼
1売体结构要求及材料
设备选择坩埚电阻炉。合金结晶温度范围宽,流动
性不好,易产生缩松和热裂纹。合金收缩率大,壁厚
图1为某船用潜水泵壳体结构示意图,由内、外壳变化的敏感性强,在截面剧变的地方易产生裂纹,在
体组合而成。内壳体外形尺寸为174mmx398mm,厚大截面中易产生缩松和缩孔,因此在工艺上要采取
壁厚为7mm;外壳体外形尺寸为220mmx398mm,相应措施,才能获得优质铸件。
基金项目:江西省自然科学基金资助项目(201223AB206032);江西省科技支撑计划项目(20142BBE50057);江西省教育厂科技落地计划项目
(KJLD14066)。
收稿日期:2014-12-31收到初稿,201501-22收到修订稿
作者简介:夏翔(1966-),女,教授,主要研究方向为低压铸造、模具设计与制造。E-mail:xiax117163.com
通讯作者:谢世坤,男,博士,教授。E-mail:xskun(@163.com