[发明专利]用于解决大型球墨铸铁机体铸造中轮轴缩松的方法

说明书

提供一种用于解决大型球墨铸铁机体铸造中轮轴缩松的方法，根据铸件不同结构特点分别采用不同补缩效率冒口和冷铁相结合的方案，既平衡分布在铸型不同高度区域厚大孤立热节，又控制和利用不同高度厚大孤立热节之间的相互影响，解决处于球墨铸铁铸件浇注位置不同高度厚大孤立热节的有效补缩和满足球墨铸铁铸件趋于同时凝固的条件。消除机体内部出现缩松缺陷的风险，提高有效补缩的作用，有效提高铁水液态收缩时冒口对孤立热节的补缩，使铁水石墨化膨胀时冒口径及时凝固关闭，实现厚大孤立热节部位的内部致密。

技术领域

本发明属于铸造技术领域，具体涉及一种用于解决大型球墨铸铁机体铸造中轮轴缩松的方法。

背景技术

目前，柴油机的机体属于大型复杂球墨铸铁件，机体的输出端部位厚大孤立热节多，以MAN32/40柴油机机体为例，如图1所示，机体上端扇形轴承座1的厚度最大160mm，最小135mm，扇形轴承座1的宽度185mm，距扇形轴承座1中心下部435mm处有直径φ215mm、厚度为175mm的圆柱形中轮轴安装凸台2，距扇形轴承座1中心下部740mm处(或距圆柱形中轮轴安装凸台2下部中心高度305处)有厚度为最小175mm，最大245mm×245mm的多边形中轮轴安装凸台3，均属于厚大孤立热节，都容易产生缩孔、缩松缺陷。特别是圆柱形中轮轴安装凸台2和多边形中轮轴安装凸台3在铸型中的高度位置超出上部轴承座冒口补缩延续度范围，又无法单独通过冷铁激冷解决内部缩松质量问题，使得机体孤立厚大热节的内部致密存在风险，因此，针对上述问题，有必要进行改进。

发明内容

本发明解决的技术问题：提供一种用于解决大型球墨铸铁机体铸造中轮轴缩松的方法，根据铸件不同结构特点分别采用不同补缩效率冒口和冷铁相结合的方案，既平衡分布在铸型不同高度区域厚大孤立热节，又控制和利用不同高度厚大孤立热节之间的相互影响。解决处于球墨铸铁铸件浇注位置不同高度厚大孤立热节的有效补缩和满足球墨铸铁铸件趋于同时凝固的条件。消除机体内部出现缩松缺陷的风险。

本发明采用的技术方案：用于解决大型球墨铸铁机体铸造中轮轴缩松的方法，包括以下步骤：

1)根据柴油机机体的结构，在进行造型制芯时，在柴油机机体两侧底脚板上端设置保温顶冒口，并在底脚板底部设置冷铁I，所述保温顶冒口和冷铁I的尺寸根据底脚板的尺寸进行确定后制作；

2)根据柴油机机体中的扇形轴承座、圆柱形中轮轴安装凸台和多边形中轮轴安装凸台的位置关系，在扇形轴承座顶部设置与球形气体通道连通的球形暗冒口，并在扇形轴承座两侧壁处设置冷铁组件，所述球形暗冒口和冷铁组件的尺寸根据扇形轴承座的尺寸确定后制作，在圆柱形中轮轴安装凸台外侧设置与侧冒口气体通道连通的保温侧冒口，且保温侧冒口的尺寸根据圆柱形中轮轴安装凸台的尺寸确定后制作，在多边形中轮轴安装凸台外壁和底部分别设置冷铁Ⅱ和冷铁Ⅲ，且冷铁Ⅱ与冷铁Ⅲ的尺寸根据多边形中轮轴安装凸台的尺寸确定后制作；

3)在型芯舂砂前将保温顶冒口定位安装于底脚板上端处的模具上，在底脚板底平面舂砂前将多块冷铁I均布于底脚板底部处的模具内；

4)将木质球形暗冒口固定安装于位于扇形轴承座顶部位置的模具上，且扇形轴承座顶部的球形暗冒口上端通过向扇形轴承座的中心线45℃倾斜的气体通道下端连接，所述气体通道和与气体通道交汇端连接的气体通道I形成球形气体通道，在扇形轴承座舂砂前将冷铁组件设置于扇形轴承座两侧壁处的模具内；

在型芯舂砂前将保温侧冒口定位安装于圆柱形中轮轴安装凸台外侧位置处的模具上，且保温侧冒口上端的出气孔内插接有沿扇形轴承座方向向上形成侧冒口气体通道的螺旋管；在型芯舂砂前将多块冷铁Ⅱ和冷铁Ⅲ分别布置于多边形中轮轴安装凸台外侧壁和底面处的模具内；

5)型芯制作和造型结束后，进行配型合箱，最后进行铁水充型。

上述步骤1)中，所述保温顶冒口内径D₁的计算过程如下：