断路器传动箱低压铸造工艺的试验研究.pdf

特种铸造 Special Casting
断路器传动箱低压铸造工艺的试验研究
郑继刚',王克斌2,曹振升2,康敬乐2,郝连涛
(1.山东泰开机械有限公司,山东泰安271000
2.济南铸造锻压机械研究所有限公司,山东济南250022
摘要:采用低压铸造工艺对铝合金承压壳体的铸造工艺进行试验研究,结果表明:低压铸造结合负压抽
气能提高型腔充型能力,铸件美观,材质致密,有效避免加工面渣孔缺陷。
关键词:耐压壳体;密封性;负压抽气;循环水激冷
中图分类号:TG249.2;文献柝识码:A;文章编号:1006-9658(2013)03-0048-2
D01:10.3969/Jj,isSn.1006-9658.2013.03.017
1铸件结构分析
密封面置于边模,便于铝液杂质上浮,保证密封面加
8TK.357.002传动箱为输配电系统11万伏断工质量。
路器用传动箱,铸造铝合金材质,要求强度高、密封
(3)内腔采用树脂砂芯,毛坯厚大处(阀座、吸附
性好,铸件结构复杂,有2处孤立热节,6个密封面筒安装位置)放置20mm厚冷铁激冷,以防止内腔缩
粗糙度Ral.6以下,无铸造缺陷,内腔结构复杂。铸松,造成漏气。
件结构如图1。
(4)2-072m轴孔采用钢芯铸出,单边斜度3°。
3模具设计
模具采用左右开模,铝液由90mmx110mm腰孔
的砂芯引入,防止浇道缩松造成密封面缩松报废;毛
坯顶端设置集渣包,用于集气、集渣及毛坯吊装脱
模;毛坯两阀座厚度
图1铸件结构图
集渣包
28m,属于孤立热节,在
该件为箱型铸件,毛坯重量16.6kg;毛坯法兰厚
边模设计循环水激冷包,
度30mm,法兰有18mmx4.2m密封槽,2-o72mm
抑制缩孔的产生;毛坯加
轴孔为轴向密封,2-060mm阀座为端面密封,
工量:30mmx350mm法
0150mm为端面密封;毛坯壁厚10mm,两阀座厚度
y兰取3mm,其余位置按
28mm,属于孤立热节。
12mm。模具设计泡沫陶瓷
过滤器,这种过滤器孔洞
2铸造工艺设计
曲折,能有效阻止非金属
考虑该件的结构、强度要求、重量等因素,设计
陶瓷过滤器
夹杂物流过
采用低压铸造工艺。
图2铸件浇注工艺方案图
铸件浇注工艺方案
(1)材质选用ZLl01A,低压铸造升液管采用碳
如图2。
化硅材质,以减少铝液增铁。
(2)铝液由方形法兰端面引入,两阀座、吸附筒4浇注工艺
收稿日期:2013-3-6
浇注重量18kg,低速升液充型,排空气体,快速
稿件编号:]303-215
增压补缩,以提高铸件的致密度,防止铸件浇口远端
作者简介:郑继网刚(1970-),男,主要从事铝合金铸造工艺研究、技术出现缩孔。
管理
FAT中国铸造装备与技术3/2013
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Special Casting特种铸造
毛坯浇注工艺参数(浇注压力、浇注速度、浇注10mm通孔通过钢芯铸出。
时间)如图3所示。
(4)为消除毛坯轴孔上端缩松,将该处壁厚增加
(10Pa)
至18m,形成补缩通道。
8400
(5)在90mm外侧缩松区域,砂芯放置15mm
6300
厚环形冷铁激冷厚大部位(见图1)。
4200
6技术效果分析
工艺调整后,该铸件选型在济南铸造锻压机械
102030
600
研究所生产的J454型低压铸造机上生产;试生产的
图3毛坯浇注工艺参数
铸件经铸造一探伤一加工一水压检漏一SF6气体检
漏,达到以下效果
5工艺验证
(1)检漏一次合格率达95%;综合出品率达到
模具加工后,进行浇注试验,发现以下问题。浇92%。
注3~5件以后,毛坯远离浇口端出现窝气造成浇不
(2)毛坯材质致,探伤无缩松缺陷
足;轴孔加工后内侧出现缩孔;两阀座的通气孔有缩
(3)提高铸件外观质量,铸件轮廓清晰,尺寸精
松;毛坯内腔轴孔上端有缩松。经工艺分析,原因如度高
下
(4)生产效率高,班产量达到22件。
(1)浇不足原因为呋喃树脂发气量大,集渣包集
5)工艺出品率高,该件毛坏浄重16.6kg,浇冒
气、集渣效果不理想
口重量1.4kg,工艺成品率92.4%
(2)轴孔内侧加工量大(单边7mm),钢芯受热
后激冷不足造成;
7结论
(3)阀座厚大,紫铜块激冷不足,加工10mm通
(1)负压抽气装置,强制排出型腔内气体,提高
孔位于孤立热节中心,有缩松。
铝液的充型能力,对树脂砂芯铸件尤为有利。
(4)毛坯内腔缩松是由于轴孔与筒壁交界位置
2)低压铸造充型平稳,模具铝液引人从毛坯最
较厚,补缩不足造成。
低端,杜绝密封面微渣孔的产生。
5)o90mm外側有缩松,造成钻丝孔后漏气。
(3)陶瓷过滤器应用在低压铸造工艺中,可有效
根据以上分析,采取如下工艺措施:
减少、消除夹渣缺陷。
(1)模具增加负压抽气装置。在模具90mm处
设计排气塞与负压抽气装置相连,浇注过程中打开,
参考文献
将呋喃树脂受热产生的气体强制排出模具型腔。
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2)轴孔钢芯増加循环水激泠,解決该处激冷不。班文红快速补述工と在秒型差生造种的应用?特种等造及
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13]陈国桢,铸件缺陷和对策手册M北京:机械工业出版社,2002
(3)阀座激冷紫铜块改为钢芯循环水激冷,
Experiment Research on Low Pressure Casting Technology of Wheel Box of Switch
ZHEN Jigang, WANG Kebin?, CAO Zhensheng, KANG Jingle, HAO Liantao
ng Taikai Machine Co Ltd, Taian 271000, Shandong Chin
2.Jinan Foundry Metalforming Machine Research Institute Co Ltd, Jinan 250022, Shandong China
Abstract: The low-pressure casting process has been used to cast aluminum alloy pressure bearing shell. The
results showed the combination of low-pressure casting with negative pressure suction could strengthen mold cavity
filling capacity so that the casting obtained with good looking appearance and of dense and the tiny inclusion caused
defects on processing surface have been effectively avoided