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?大型軋鋼�(jī)�(jī)架的鑄造工�
更新�(shí)間:2018-08-24 07:29:40 來源:神工�(jī)� �(diǎn)擊數(shù)�
分析了大�軋鋼�(jī)�(jī)�的機(jī)�(gòu)特點(diǎn)及生�(chǎn)難點(diǎn)。生�(chǎn)中采用呋喃樹脂砂造型,利用計(jì)算機(jī)模擬鑄件凝固過程,預(yù)�(cè)縮孔及縮松等缺陷部位,優(yōu)化工藝方案,給出合理的澆注系�(tǒng)及冒口參�(shù)�
�(guān)鍵詞:機(jī)�;工藝設(shè)�(jì);模�;優(yōu)化方�
我公司具有多年的軋鋼�(jī)�(jī)架生�(chǎn)�(jīng)�(yàn)� 年產(chǎn)鑄鋼�40000t,其中軋�(jī)�(jī)架占60%以上。如何降低生�(chǎn)成本,提高鑄件生�(chǎn)綜合工藝水平一直是技�(shù)人員追求的目�(biāo)。生�(chǎn)�(shí)踐表�,合理的鑄造工藝設(shè)�(jì),嚴(yán)格的過程控制,可以有效地保證鑄件合格�,提高企�(yè)效益�
一、零件的�(jié)�(gòu)特點(diǎn)
以某大型軋鋼�(jī)精軋�(jī)架為�� 鑄件最大外形尺寸為9555mm×4650mm×700mm,凈重為120.4t,材�(zhì)為ZG270-500,屬于典型的厚壁板狀類大型鑄�,具體結(jié)�(gòu)如圖1所��
�、技�(shù)難點(diǎn)
?�?)鑄件長、寬、高比例相差懸殊,在凝固過程中極易產(chǎn)生變�、縮�、縮松等缺陷,其收縮�、加工余�、冒口尺寸等參數(shù)難以確定�
?�?)軋�(jī)�(jī)架工作時(shí)承受全部軋制�,是軋鋼�(jī)最重要的部件之一,設(shè)�(jì)�(duì)鑄件的強(qiáng)�、剛�、沖擊吸收能量、斷面收縮率等力�(xué)性能有嚴(yán)格要��
三、工藝設(shè)�(jì)
1. 鑄造工藝方案的確定
?�?)澆注位置及分型面的選擇 根據(jù)鑄件的結(jié)�(gòu)特點(diǎn),采取兩箱造型,分型面為鑄件上表面,分型面以上為冒�,鑄件全部在分型面以�。采用單層側(cè)�(jìn)式澆注系�(tǒng),具體形式如�2所��
?�?2 � 造型方法及砂型種� 該件選擇呋喃樹脂砂地坑造型。分型面以下采用木制模樣制作砂型,分型面以上采用砂箱造型。砂型面砂采用鉻鐵礦�,背砂使用硅�。樹脂砂�(jī)自動(dòng)混砂,手工放砂造型�
2. 軋鋼�(jī)工作原理主要工藝參數(shù)
�1)鑄件線收縮� 根據(jù)生產(chǎn)�(jīng)�(yàn),鑄件長、寬、高方向選用不同的線收縮�,詳見表1�
?�?)機(jī)加工余量 考慮手工造型,砂型緊�(shí)度等條件不穩(wěn)定,而且鑄件�(jié)�(gòu)比例差別�,導(dǎo)致鑄件線收縮率的不確定�,結(jié)合以往生產(chǎn)�(jīng)�(yàn),確定鑄件側(cè)面及底面加工余量�25mm,上表面�30mm,不加工面余量為3mm打磨量可以有效地保證鑄件尺寸,而且不會(huì)�(duì)劃線等工序帶來太多的困難�
3. 澆注系統(tǒng)�(shè)�(jì)
�1)澆注系�(tǒng)的類� 我廠鑄鋼件均為柱塞底注式澆包,為防止鋼液溢至型外而采用非充滿式澆道[1]。該類型澆道利于鋼液平穩(wěn)充型,防止鋼液在充型過程中濺起及劇烈擾動(dòng),卷入空氣或形成氧化夾渣。考慮到鋼液量�,在澆道�(nèi)流經(jīng)的時(shí)間長,為避免鋼液充蝕砂型,澆注系�(tǒng)全部選用耐熱陶瓷圓管�
?�?)澆注系�(tǒng)的尺� 根據(jù)相關(guān)資料介紹及多年的生產(chǎn)�(shí)�,澆注系�(tǒng)各部位截面積比例為[2]�ΣA包∶ΣA直∶ΣA橫∶ΣA�(nèi)=1�1.8~2�1.8~2�2~2.5。根�(jù)鑄造手�(cè)和公司內(nèi)部鑄鋼件�(shè)�(jì)�(guī)范,�(duì)于此類鑄件應(yīng)確保鋼液在砂型內(nèi)的上升速度不低�8mm/s,從而確定鋼包包孔尺寸及�(shù)量為f 110mm×4�(gè),按比例確定直澆�、橫澆道尺寸均為f 140mm,內(nèi)澆道尺寸及數(shù)量為f 80mm×20�(gè)�
4. 冒口�(shè)�(jì)
我廠典型的軋鋼機(jī)�(jī)架冒口設(shè)�(jì)方案�4�(gè)明冒口,位置為兩�(gè)橫梁各設(shè)置一�(gè),兩�(gè)立柱各設(shè)置一�(gè),任意兩�(gè)冒口間位置均�(shè)置冷鐵(見圖3�,以延長冒口末端區(qū),利于冒口對(duì)鑄件的補(bǔ)縮。冒口尺寸設(shè)�(jì)原則為保證冒口與�(bǔ)縮區(qū)域的模數(shù)比為1.2~1.3,橫梁部位冒口延�(xù)�≥35%,立柱部位冒口延�(xù)�≥20%,冒口的長寬�≤1.5,高寬比≤1.3。這樣的工藝方案持�(xù)了多�,查找資料及走訪相關(guān)外單位冒口設(shè)置方案基本相同[3]�
但實(shí)際計(jì)算發(fā)�(xiàn),這樣的方案最大的弊端為立柱冒口高寬比偏大,浪�(fèi)鋼液。本次工藝人員將立柱上的明冒口改為暗冒口,其高寬比為1.3。同�(shí)為了后續(xù)�(bǔ)�,將暗冒口的出氣孔設(shè)置為f 400mm。利用Magmasoft軟件�(duì)工藝�(jìn)行優(yōu)化模�,結(jié)果顯示鑄件內(nèi)無縮�、縮松缺�,滿足設(shè)�(jì)要求。新的冒口設(shè)�(jì)方案比原方案少用鋼液5986kg,鑄件工藝出品率提高1.6%�
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