断路器传动箱低压铸造工艺的试验研究
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至 １ ８ ａ ｒ ｍ， 形成 补缩 通道 ［ ３ ］ 。 （ ５ ） 在 ｏ ９ ０ ｍｍ 外 侧 缩 松 区域 ， 砂 芯放置 １ ５ ｍ ｍ
厚 环形 冷铁 激冷厚 大 部位 （ 见图 １ ） 。 ６ 技术 效果 分析
６ ３ ０ ０
４ ２ ０ ０ ２１ ０ ０
工艺 调整 后 ，该铸 件选 型在 济南 铸造 锻压 机械
３ ／ ２ ０ １ ３
Ｓ ｐ ｅ ｃ ｉ ａ ｌ Ｃ ａ ｓ ｔ ｉ ｎ ｇ特 种 铸 造
毛坯 浇 注 工艺 参 数 （ 浇 注 压力 、 浇 注 速度 、 浇 注 时问） 如图 ３ 所示。
（ １ Ｏ Ｐ ａ）
８ ４０ ０
ｏ ｌ ０ ｍ ｍ通 孔通 过钢 芯铸 出 。
（ ４ ） 为消除毛坯轴孔上端缩松 ， 将该处壁厚增加
图 １ 铸件结构 图
该 件为箱 型铸 件 ， 毛坯 重量 １ ６ ． ６ ｋ ｇ ； 毛坯法 兰厚 度 ３ ０ ａｍ，法 兰 有 １ ｒ ８ ｍｍｘ ４ ． ２ ｍ ｍ密封槽 ， ２ － ｏ ７ ２ ｍ ｍ 轴孑 Ｌ 为 轴 向密 封 ， ２ 一 ｏ ６ ０ ｍ ｍ 阀座 为 端 面 密 封 ，
ｌ ０ ２ ０ ３ ０ ６ ０ ０ ｒ Ｓ 、
研 究所 生 产 的 Ｊ ４ ５ ４型低 压铸 造 机上 生 产 ； 试 生产 的 铸 件 经铸 造一 探 伤一 加 工一水 压 检 漏一 Ｓ Ｆ ６ 气 体 检 漏， 达 到 以下效 果 ： （ １ ） 检漏一次合格率达 ９ ５ ％； 综 合 出 品率 达 到
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， 有效避免加工面微渣孔缺 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 ： Ｔ Ｇ ２ ４ ９． ２； 文献标 识码 ： Ａ ； 文章编 号 ： １ ０ ０ ６ — ９ ６ ５ ８ （ ２ ０ １ ３ ） ０ ３ — ０ ０ ４ ８ — ２
８ Ｔ Ｋ ． ３ ５ ７ ． ０ ０ ２传 动 箱 为 输 配 电 系 统 １ １万 伏 断
路器用传动箱 ， 铸造铝合金材质 ， 要求强度高 、 密封 性好 ， 铸件 结构 复 杂 ， 有 ２处孤 立热 节 ，６个 密封 面 粗糙度 Ｒ ａ １ ． ６以下 ， 无铸造缺陷 ， 内腔结构复杂。铸 件 结构 如 图 １ 。
如图 ２ 。
（ １ ） 材质选用Ｚ Ｌ １ ０ １ ４ 低压铸造升液管采用碳
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
收稿 日期 ： ２ ０ １ ３ － ３ — ６
４ 浇 注 工艺
稿件编号 ： １ ３ ０ ３ — ２ １ ５
—
（ ３ ） 内腔 采用 树脂 砂芯 ， 毛坯 厚大 处 （ 阀座 、 吸附 筒 安装 位置 ） 放置 ２ ０ ｍｍ厚冷 铁 激冷 ， 以防止 内腔 缩
松， 造成 漏气 。
（ ４ ） ２ － ０ ７ ２ ｍ ｍ 轴孑 Ｌ 采用 钢芯铸 出 ， 单边斜 度 ３ 。 。
３ 模 具设 计
一
９２ ％。
图 ３ 毛坯浇注工艺参数
５ 工艺验 证
模具 加工 后 ， 进行 浇注 试 验 ， 发 现 以下 问题 。浇
注３ ～ ５件 以后 ， 毛 坯远 离 浇 口端 出现 窝气 造 成 浇 不 足； 轴 孔加 工后 内侧 出现缩孔 ； 两 阀座 的通气孔 有 缩 松； 毛坯 内腔轴 孔上 端有 缩松 。经工 艺分 析 ， 原 因如
ｏ １ ５ ０ ｍｍ 为端 面 密封 ； 毛坯壁厚 ｜ ０ ａｍ， ｒ 两 阀座 厚 度 ２ ８ ｍ ｍ， 属 于孤立 热节 。 ２ 铸 造工 艺设计
边 模设 计 循 环 水激 冷 包 ， 抑 制 缩孑 Ｌ 的产 生 ； 毛 坯加
工量 ： ３ ３ ０ ｍｍｘ ３ ５ ０ ｍｍ 法
ຫໍສະໝຸດ Baidu
兰取 ３ ｍ ｍ，其 余 位 置 按
， 一
目
丑
模 具 采用 左右 开模 ， 铝液 由 ９ ０ ｍｍ ｘ ｌ １ ０ ｍ ｍ腰 孑 Ｌ
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
Ｌ
模 ； 毛 坯 两 阀 座 厚 度 ２ ８ ｍｍ， 属于孤立热节 ， 在
浇注重量 １ ８ ｋ ｇ ， 低速升液充型 ， 排空气体 ， 快速 增压补缩 ， 以提高铸件的致密度 ， 防止铸件浇 口远端
出现 缩￣ Ｌ ｔ ２ １ 。
作者简介 ： 郑继 刚（ １ ９ ７ ０ 一 ） ， 男， 主要从事铝合金铸造工 艺研 究 、 技术
管 理
４ ８
● 譬Ｆ Ｍ １ ｒ中国铸造 装备 与技术
Ｄ ０ Ｉ ： １ ０． ３ ９ ６ ９ ／ ｊ． １ Ｓ Ｓ ｎ ． １ ０ ０ ６ —９ ６ ５ ８． ２ ０ １ ３． ０ ３． ０ ｌ ７
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
工 质量 。
特种铸 造 Ｓ ｐ ｅ ｃ ｉ ａ ｌ Ｃ ａ ｓ ｔ ｉ ｎ ｇ
断路器传动箱低 压铸造工艺 的试 验研 究
郑继 刚 ，王克斌 ，曹 振升 ，康敬 乐 ，郝连 涛 （ １ ． 山东泰 开 机械 有 限公司 ， 山 东泰安 ２ ７ １ ０ ０ ０ ； ２ ． 济南 铸造 锻压机 械研 究所 有 限公 司 ， 山东济 南 ２ ５ ０ ０ ２ ２）
２ ａｍ。模 具设 计泡 沫 陶瓷 ｒ
过滤器 ， 这 种 过 滤器 － ｆ Ｌ Ｎ
曲折 ， 能有 效 阻 止非 金 属
夹 杂物 流过 … 。
图 ２ 铸 件浇注工艺方案图
考 虑 该件 的结 构 、 强 度要 求 、 重量 等 因素 ， 设 计
采用低压铸造工艺。
铸 件 浇 注 工 艺 方 案
厚 环形 冷铁 激冷厚 大 部位 （ 见图 １ ） 。 ６ 技术 效果 分析
６ ３ ０ ０
４ ２ ０ ０ ２１ ０ ０
工艺 调整 后 ，该铸 件选 型在 济南 铸造 锻压 机械
３ ／ ２ ０ １ ３
Ｓ ｐ ｅ ｃ ｉ ａ ｌ Ｃ ａ ｓ ｔ ｉ ｎ ｇ特 种 铸 造
毛坯 浇 注 工艺 参 数 （ 浇 注 压力 、 浇 注 速度 、 浇 注 时问） 如图 ３ 所示。
（ １ Ｏ Ｐ ａ）
８ ４０ ０
ｏ ｌ ０ ｍ ｍ通 孔通 过钢 芯铸 出 。
（ ４ ） 为消除毛坯轴孔上端缩松 ， 将该处壁厚增加
图 １ 铸件结构 图
该 件为箱 型铸 件 ， 毛坯 重量 １ ６ ． ６ ｋ ｇ ； 毛坯法 兰厚 度 ３ ０ ａｍ，法 兰 有 １ ｒ ８ ｍｍｘ ４ ． ２ ｍ ｍ密封槽 ， ２ － ｏ ７ ２ ｍ ｍ 轴孑 Ｌ 为 轴 向密 封 ， ２ 一 ｏ ６ ０ ｍ ｍ 阀座 为 端 面 密 封 ，
ｌ ０ ２ ０ ３ ０ ６ ０ ０ ｒ Ｓ 、
研 究所 生 产 的 Ｊ ４ ５ ４型低 压铸 造 机上 生 产 ； 试 生产 的 铸 件 经铸 造一 探 伤一 加 工一水 压 检 漏一 Ｓ Ｆ ６ 气 体 检 漏， 达 到 以下效 果 ： （ １ ） 检漏一次合格率达 ９ ５ ％； 综 合 出 品率 达 到
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， 有效避免加工面微渣孔缺 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 ： Ｔ Ｇ ２ ４ ９． ２； 文献标 识码 ： Ａ ； 文章编 号 ： １ ０ ０ ６ — ９ ６ ５ ８ （ ２ ０ １ ３ ） ０ ３ — ０ ０ ４ ８ — ２
８ Ｔ Ｋ ． ３ ５ ７ ． ０ ０ ２传 动 箱 为 输 配 电 系 统 １ １万 伏 断
路器用传动箱 ， 铸造铝合金材质 ， 要求强度高 、 密封 性好 ， 铸件 结构 复 杂 ， 有 ２处孤 立热 节 ，６个 密封 面 粗糙度 Ｒ ａ １ ． ６以下 ， 无铸造缺陷 ， 内腔结构复杂。铸 件 结构 如 图 １ 。
如图 ２ 。
（ １ ） 材质选用Ｚ Ｌ １ ０ １ ４ 低压铸造升液管采用碳
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
收稿 日期 ： ２ ０ １ ３ － ３ — ６
４ 浇 注 工艺
稿件编号 ： １ ３ ０ ３ — ２ １ ５
—
（ ３ ） 内腔 采用 树脂 砂芯 ， 毛坯 厚大 处 （ 阀座 、 吸附 筒 安装 位置 ） 放置 ２ ０ ｍｍ厚冷 铁 激冷 ， 以防止 内腔 缩
松， 造成 漏气 。
（ ４ ） ２ － ０ ７ ２ ｍ ｍ 轴孑 Ｌ 采用 钢芯铸 出 ， 单边斜 度 ３ 。 。
３ 模 具设 计
一
９２ ％。
图 ３ 毛坯浇注工艺参数
５ 工艺验 证
模具 加工 后 ， 进行 浇注 试 验 ， 发 现 以下 问题 。浇
注３ ～ ５件 以后 ， 毛 坯远 离 浇 口端 出现 窝气 造 成 浇 不 足； 轴 孔加 工后 内侧 出现缩孔 ； 两 阀座 的通气孔 有 缩 松； 毛坯 内腔轴 孔上 端有 缩松 。经工 艺分 析 ， 原 因如
ｏ １ ５ ０ ｍｍ 为端 面 密封 ； 毛坯壁厚 ｜ ０ ａｍ， ｒ 两 阀座 厚 度 ２ ８ ｍ ｍ， 属 于孤立 热节 。 ２ 铸 造工 艺设计
边 模设 计 循 环 水激 冷 包 ， 抑 制 缩孑 Ｌ 的产 生 ； 毛 坯加
工量 ： ３ ３ ０ ｍｍｘ ３ ５ ０ ｍｍ 法
ຫໍສະໝຸດ Baidu
兰取 ３ ｍ ｍ，其 余 位 置 按
， 一
目
丑
模 具 采用 左右 开模 ， 铝液 由 ９ ０ ｍｍ ｘ ｌ １ ０ ｍ ｍ腰 孑 Ｌ
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
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模 ； 毛 坯 两 阀 座 厚 度 ２ ８ ｍｍ， 属于孤立热节 ， 在
浇注重量 １ ８ ｋ ｇ ， 低速升液充型 ， 排空气体 ， 快速 增压补缩 ， 以提高铸件的致密度 ， 防止铸件浇 口远端
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作者简介 ： 郑继 刚（ １ ９ ７ ０ 一 ） ， 男， 主要从事铝合金铸造工 艺研 究 、 技术
管 理
４ ８
● 譬Ｆ Ｍ １ ｒ中国铸造 装备 与技术
Ｄ ０ Ｉ ： １ ０． ３ ９ ６ ９ ／ ｊ． １ Ｓ Ｓ ｎ ． １ ０ ０ ６ —９ ６ ５ ８． ２ ０ １ ３． ０ ３． ０ ｌ ７
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
工 质量 。
特种铸 造 Ｓ ｐ ｅ ｃ ｉ ａ ｌ Ｃ ａ ｓ ｔ ｉ ｎ ｇ
断路器传动箱低 压铸造工艺 的试 验研 究
郑继 刚 ，王克斌 ，曹 振升 ，康敬 乐 ，郝连 涛 （ １ ． 山东泰 开 机械 有 限公司 ， 山 东泰安 ２ ７ １ ０ ０ ０ ； ２ ． 济南 铸造 锻压机 械研 究所 有 限公 司 ， 山东济 南 ２ ５ ０ ０ ２ ２）
２ ａｍ。模 具设 计泡 沫 陶瓷 ｒ
过滤器 ， 这 种 过 滤器 － ｆ Ｌ Ｎ
曲折 ， 能有 效 阻 止非 金 属
夹 杂物 流过 … 。
图 ２ 铸 件浇注工艺方案图
考 虑 该件 的结 构 、 强 度要 求 、 重量 等 因素 ， 设 计
采用低压铸造工艺。
铸 件 浇 注 工 艺 方 案