压缩机缸体的铸造工艺
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图 ４ 气 腔砂 芯 图
Ｆｉｇ．４ Ｓａｎｄ ｃｏｒｅ ｏｆｇａｓ ｃａｖｉｔｙ
图５ 水 腔 砂 芯 图
Ｆｉｇ．５ Ｓａｎｄ ｃｏｒｅ ｏｆｗ ａｔｅｒ ｃａｖｉｔｙ
３．２ 合箱 及 下芯 过程 在 摆放铸 型 下箱 时事先 在地 面上 平铺 一层 松软 旧
砂 ，并 勾 划 出排 气 凹槽 ，可 以防 止铸 型 被 地 面顶 坏 ， 也 可 以保证 浇注 过程 中底 部排气 通 畅 。还 能防 止浇 注 过程 中铁液 飞溅 。整个 装配 过程所 有砂 型 和芯子 必须 在造 型２ ｈ后才 能涂 刷涂料 ，涂刷涂 料之前 对型 芯进行 检查 和修 补 ，将 浮砂 吹干净 ，同时用石 棉绳 将砂 芯 的 排气 通 道封堵 ，防止涂 刷涂 料过 程 中涂 料进 人 ，堵 塞 通道 。为防止烘干 过程 中砂 芯变形 ，要注意 摆放位置 。 为 防止粘 砂 ，所有 砂芯 全部 用醇基 锆英 粉涂 料 。 由于 砂 芯芯 头很小 ，无 法支 撑砂 芯重 量和 承受浇 注过 程铁 液的冲击 ，采用灰铁芯撑来支撑 砂芯 ，芯撑的尺寸可经 过多次试 验来确定 ，确保芯 撑在充型 过程 中不会 熔化 ， 在凝 固过 程 中部分熔 化 。将 芯撑 固定在砂 芯 或者铸 型 上 ，防止在合箱 和浇注过程 中芯撑移动导致产 品报废 。
ｃｙｌｉｎｄｅｒ ｃａｓｔｉｎｇｓ．
源自文库’
Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ： ｃｏｍ ｐｒｅｓｓｏｒ ｃｙｌｉｎｄｅｒ；ｓｈｒｉｎｋａｇｅ ｐｏｒｏｓｉｔｙ；ｂｕｒｎｉｎｇ—ｏｎ；ｇａｔｉｎｇ ｓｙｓｔｅｍ ；ｆｕｒａｎ ｒｅｓｉｎ ｂｏｎｄｅｄ
ｓａｎｄ
１ 压 缩 机 缸体 铸 件 简 介
压 缩 机缸 体 是 由两 层 圆环 组 成 的大 型 压力 容 器 ， 铸件质量要求 较高 ，缸体 的缸径不 允许有疏 松 、夹砂 、 气孔 、粘 砂 等铸 造 缺 陷 ，其 他 部 位 不允 许 焊 补修 复 ； 缸体的水腔需通 过４ ＭＰａ的压力 测试 ，缸体 的气腔需 通 过压缩 机最 大允 许工作 压力 测试 。生产 的压 缩机 缸体 铸件 的轮廓 尺 寸 为 ：１ ４５７ ｍｍｘ８１６ ｍｍｘ８１６ ｎ］ｉｉ１，材 质采 用 ＡＳＴＭ Ａ２７８标 准 中 的Ｍ．４Ｏ，相 当 于 中 国牌 号
ｅｌｉｍ ｉｎａｔｅｄ ｔｈｒｏｕｇｈ ｅｎｈａｎｃｉｎｇ ｔｈｅ ｐｒｏｃｅｄｕｒｅ ｃｏｎｔｒｏｌ ｄｕｒｉｎｇ ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ．Ｆｉｎａｌｌｙ ｔｈｅ ｑｕａｌｉｆ ｉｅｄ ｃａｓｔｉｎｇｓ
ｗｅｒｅ ｐｒ ｏ ｄｕｃｅｄ，ｗｈｉｃｈ ｃａｎ ｐｒｏｖｉｄｅ ｔｈｅ ｔｅｃｈｎｉｃａｌ ｓｕｐｐｏ￣ ａｎｄ ｅｘｐｅｒｉｅｎｃｅ ｆ ｏ ｒ ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ ｏｆ ｓｉｍ ｉｌａｒ
ＨＴ２７５，材料检测采用Ｃ型 （４５０ ｍｍ）单铸试棒 。本体 硬度要求达到ＨＢ２２８～２７７，检测部位在两个端面 。毛坯 重量是 １ １４３ ｋｇ，壁厚均匀 ，主要壁厚 为２５－４０ ｍｍ。缸 体的结构简 图如 图１所示 。客户之 前在生产 这个产 品时 常 出现粘 砂现象 ，而且无 法清 理 ； 内腔有 大 面积脉 纹 缺陷 ，致使 产 品的使 用性 能受 到很 大影 响 。我 厂通 过 对 缸体 结构 的分 析 ，设 计 了合理 的工 艺 ，成功 解决 了 铸 件出现 的粘 砂 、脉纹等缺 陷 。
（ａ） 上模 样
图２ 缸体上 、下模样
（ｂ） 下 模 样
Ｆｉｇ．２ Ｕｐｐｅｒ ａｎｄ ｌｏｗｅｒ ｐａｔｔｅｒｎ ｏｆｃｙｌｉｎｄｅｒ
图 ３ 铸 造 工 艺 简 图
Ｆｉｇ．３ Ｓｋｅｔｃｈ ｏｆｃａｓｔｉｎｇ ｐｒｏｃｅｓｓ
２．２ 浇 注 系统 设计 在 分 型面 设 置 浇 注 系统 是 典 型 的设 计模 式 。将 横 浇
道设置在缸体长度方 向的侧面 ，布置在上箱 ，直浇道设 在横浇道中部 ，铁液从 中间向两边均匀 的引入型腔 。根 据缸体 的结构特点 、铁液的分布情况 ，设计 内浇道数 量 和位置 ，将 内浇道布置在下箱 ，有利于浇注过程 中提高 浇注系统的挡渣效果 。浇注系统全部倒 网角 ，减少由浇 注 系 统 引起 的夹 砂 。 由于采 用 中问 注 入 铁 液 ，采 用 开 放 式的浇 注系统 ，确保铁液充型平稳 。为防止浇 注过程 中 铁液 飞溅产生 的铁豆滚入 型腔产生冷隔缺陷 ，浇注前必
３ 生产 过 程 控 制
３．１ 造 型及 制芯 由于采 用模板 造型 ，填 砂过 程 中必须 一边 填砂 一
边紧 实 ，防止砂 型分 层 。填砂完 成后 在填 砂 面上均 匀 的 扎 排 气 眼 ，深 度 为 砂 型 深 度 的 三 分 之 二 ， 间 距 １００～１５０ ｍｍ。填砂完成后 ３０～５０ ｒａｉｎ内完成脱模 ，脱 模 时 间早 了容 易垮 箱或 者铸 型变形 ，脱 模 时间 晚 了脱 模 困难 或造成 铸型 表 面粗糙 ，脱模 过 程 中要 在模 具 四周 用 木榔 头 敲击震 动模具 底 板 ，用 力均 匀 ，同时 观察 砂 型高 度 是否 一致 ，使模 样 顺 利地 从铸 型 中分 离 出来 。 脱 模后 将 砂 箱 翻转 平放 在地 上 ，并将 砂 箱 四周垫 起 ， 脱离地面 ，防止砂 型压坏或 者产生裂纹 。
关键 词 ：压缩机缸体 ；疏松 ；粘砂 ；浇注 系统 ；呋喃树脂砂
中图分 类号 ：ＴＧ２４２ 文献 标识 码 ：Ｂ 文章编 号 ：１００１—４９７７ （２０１ １） １０—１０１ １－０４
Ｃａｓｔｉｎｇ Ｐｒｏｃｅｓｓ ｏｆ Ｃｏｍ ｐｒｅｓｓｏｒ Ｃｙｌｉｎｄｅｒ
ＺＨＡＮＧ Ｚｈｅｎｇ
（Ｃｉｘｉ Ｈｕｉｌｉ Ｍａｃｈｉｎｅｒｙ＆ Ｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｃｏ．，Ｌｔｄ．，Ｃｉｘｉ ３１５３３３，Ｚｈｅｊｉａｎｇ，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ： Ｔｈｅ ｃａｓｔｉｎｇ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ｏｆ ｔｈｅ ｃｙｌｉｎｄｅｒ ｆｏｒ ｃｏｍ ｐｒｅｓｓｏｒ ｗａｓ ａｎａｌｙｚｅｄ ｉｎ ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ，ａｎｄ ｔｈｅ
ｃａｓｔｉｎｇ ｐｒｏｃｅｓｓ ｗａｓ ｄｅｓｉｇｎｅｄ．Ｔｈｅ ｄｅｆｅｃｔｓ ｓｕｃｈ ａｓ ｂｕｒｎｉｎｇ—ｏｎ ａｎｄ ￣ｈｒｉｎｋａｇｅ ｐｏｒｏｓｉｔｙ ｗｅｒｅ
须将所有 冒口用铁板或者报纸遮盖 。 ２。３ 冒 口和聚渣 结构设 计
在铸件 的顶 部设 置排气 溢流 冒口，便 于在浇 注过 程 中及时排 除型 腔产 生的气 体 ，使铁 液 能快速充 满型 腔 ，同时将 浇注过 程 中产生 的气体 、夹渣 和低温铁 液 通过 冒口排 出铸 型 ，减 少铸 型上方 的铸件产 生铸造 缺 陷 的几率 。考虑到 缸径 浇注位 置 的上 下部位 易吸 附脏 铁 液 ，产 生气 孔 、夹砂和夹 渣等 缺陷 ，在缸 径砂 芯 的 上 下侧各 开设 铁液 溢流槽 ，储存 含有 气体 、砂 和渣 的 低 温铁液 ；为将 浇 注过程 中最初 的低 温脏铁 液排 出铸
下芯 前用 相应 的砂 芯检具 检测 砂芯 尺寸是 否发 生 变形 ，砂 芯装 配好后 必须 用检具 检 测装 配尺 寸是否 符 合要 求 。由于砂 芯数 量 比较多 ，形状 比较 复杂 ，下 芯 顺 序要 考虑 周 全 ，尤 其是 下箱 的气 腔砂芯 和水 腔砂 芯 须先 组合后 才 能不发 生 干涉 。为此 ，在实 际生 产前 采 用计 算机模拟 砂芯装配过 程可 以起 到很好 的指导作 用 。 所 有砂 芯 ，尤其 是气 腔 和水腔砂 芯在 流涂 完成 后必 须 用 烘烤 的方 式检 测砂 芯 的排气 通道是 否顺 畅 ，如果 有 漏气 的地方必 须进 行修 补 ，确保 排气顺 畅 才能验 收合 格 。合 箱 的关 键 环节是 必须 将缸 径砂 芯 的两端 芯头 密 封好 ，防止浇 注过 程 中铁液 钻入砂 芯 钢管 导致产 品报 废 。另 外一个 关键 环节 就是 气腔 和水 腔砂 芯 的排 气通 道在 装 配砂 芯过程 中采 用铁 屑管 连接并 引 出到铸 型外 面 ，使 浇 注过 程 中砂 芯 产生 的气体 能 迅 速排 出铸 型 。 铁屑 管来 源很 广 ，有一 定 的强度 和可塑 性 ，是 很好 的 排气通道 材料 ，如 图６和图７所示 。 ３．３ 熔炼 和浇 注过 程
大 ，型 腔尺寸不 易控制 。合箱 过程 中很难彻 底清 理浮 砂 ，缸径在 浇注过程 中容 易形成夹砂 ，导致产 品报废 。 因此 确定 缸体最佳 的分 型面是 对称水 平分 型 ，采用 水 平造 型 、合箱 和浇注 。模具 上 、下模样如 图２所示 ，上 下铸 型采用 三个定 位销定 位 ，减少铸 型尺寸偏 差 。为 防止 合箱过 程 中发 生碰撞 ，在 上下铸 型合箱 时增加 两 个导 向销 。在型板 的四个角增加 ５ ｍｍ的砂箱垫铁 ，便 于合 箱时上 下铸 型之间 软接触 ，避免上 下砂箱 之 间硬 接触 ，导致锁 箱不 紧浇注过 程产 生跑火 现象 。工艺 简 图如 图３所示 。
铸 造
张证：压缩机缸体的铸造工艺
型 ，在 铸 型最低 位置 的两 侧各 安放 一个 溢流 槽 ，堆积 低温脏铁液 ，同时也 能收集合 箱过程 中 的浮砂 ，如 图３ 所 示 。 ２．４ 其他工 艺参 数 的确定
由于缸体壁厚相对 比较厚大 ，材质牌号 比较 高 ，收 缩量 相对 比较 大。浇注温度应遵循 低温快浇的原则 ，同 时也能减少 气腔和水腔粘 砂 ，便 于清理 ，提高铸件表 面 质量 。根据 客户 以往 的生产经验 和国内某铸造厂 的质量 问题 总结 ，为避免气腔和水腔型砂烧结 ，无法清理导致 铸件 报废 ，气腔和水腔砂 芯采用 ７０～１４０目的宝珠砂 ，同 时选用 锆英 粉醇 基涂料 等 措施 来提 高铸 件 的抗粘 砂能 力 。其余部位 仍采用 ７０～１４０目石英砂 和石墨醇 基涂料 ， 以降低生产 成本 。由于铸件壁厚较 大 ，保 温时间要控制 在３６ ｈ以上 ，禁止产 品打箱 温度超过 ５００℃ 。
ｏ ｃｔ．２Ｏ１１ ＶＯＩ．６０ ＮＯ．１０
·１０１１ ·
压 缩机 缸体 的铸 造 工 艺
张 证 （慈溪 市汇 丽 机 电有 限公 司 ，浙 江 慈 溪 ３１５３３３）
摘 要 ：通过对压缩机缸体铸件结构的分析，进行 了合理的工艺设计，并通过加强生产过程控制，解决 了生产过程中出
现 的粘 砂 和 疏 松 等 质 量 问 题 ， 生产 出合 格 的 铸 件 ，为 类似 缸 体 的铸 造 提 供 了技术 支持 和 成 功 经 验 。
ＦＯ ＵＮ ＤＲＹ
Ｏ ｃｔ．２０１１ Ｖ０Ｉ．６０ Ｎｏ．１０
２ 铸造工艺设计
２．１ 分型 面的设计 由于缸 体外形 是细长 型结构 ，借鉴专 业 压缩机 铸
件类似缸 体 的生产 经验 。缸体 的控制重 点是 缸径和 两 个 端面 的质量 ，这 三个部 位 的质量要 均匀稳 定 ，处 于 同一质量水 平 。如 果采用 垂直造 型和 浇注 ，缸 径上部 和缸体上端 面容 易出现气孑Ｌ、夹渣 和疏 松等铸造缺 陷 ， 质量将很难保证 ，且模 具需分成三段 ，造型难度增大 。 另 外 ，合箱 操作也 很 困难 ，缸体 的水腔砂 芯支撑 难度
造 型难度 最大 的也 是铸 件质 量最关 键 的环 节是 气 腔 和水 腔砂 芯 的制 备 。气腔 和水 腔砂 芯 比较薄 ，质 量 要求 高 ，可采用 ５０％的石英砂 和５０％的宝珠砂混合 ，为 防止砂 芯变形和提 高砂芯强度 ，在 砂芯 中安 放ｑｂｌ０ ｍｍ 钢 筋作 为芯 骨 。由于砂 芯全 部被 铁液包 围 ，必须 要 加 强砂 芯的排气 ，因此在 钢筋上拴 ６ １ＴＩＩＴＩ的尼龙 通气绳 ， 并 通 过 芯 头 将排 气 通 道 联 通 到铸 型 外 面 。为 防止 砂 芯 变 形 ，脱 模 后 的砂 芯立 即放 在 托 芯 板 上 进 行 固化 ３０ ｍｉｎ以上 。 如 图 ４和 图５所 示 。
图１ 压缩机缸体结构简 图
Ｆｉｇ．１ Ｓｋｅｔｃｈ ｏｆｔｈｅ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ｏｆｃｏｍ ｐｒｅｓｓｏｒ ｃｙｌｉｎｄｅｒ
收稿 日期 ：２０１１－０５—１０收到初稿 ，２０１１－０６—１３＠Ｎ修订稿。 作 者 简 介 ：张 证 （１９７０一），男 ，工 程 师 ，主 要从 事 铸造 生产 管 理 和工 艺 设 计 。Ｅ—ｍａｉｌ：ｚｈａｎｇｚｈｅｎｇ＠ｃｉｘｉｈｕｉｌｉ．ｃｏｍ
Ｆｉｇ．４ Ｓａｎｄ ｃｏｒｅ ｏｆｇａｓ ｃａｖｉｔｙ
图５ 水 腔 砂 芯 图
Ｆｉｇ．５ Ｓａｎｄ ｃｏｒｅ ｏｆｗ ａｔｅｒ ｃａｖｉｔｙ
３．２ 合箱 及 下芯 过程 在 摆放铸 型 下箱 时事先 在地 面上 平铺 一层 松软 旧
砂 ，并 勾 划 出排 气 凹槽 ，可 以防 止铸 型 被 地 面顶 坏 ， 也 可 以保证 浇注 过程 中底 部排气 通 畅 。还 能防 止浇 注 过程 中铁液 飞溅 。整个 装配 过程所 有砂 型 和芯子 必须 在造 型２ ｈ后才 能涂 刷涂料 ，涂刷涂 料之前 对型 芯进行 检查 和修 补 ，将 浮砂 吹干净 ，同时用石 棉绳 将砂 芯 的 排气 通 道封堵 ，防止涂 刷涂 料过 程 中涂 料进 人 ，堵 塞 通道 。为防止烘干 过程 中砂 芯变形 ，要注意 摆放位置 。 为 防止粘 砂 ，所有 砂芯 全部 用醇基 锆英 粉涂 料 。 由于 砂 芯芯 头很小 ，无 法支 撑砂 芯重 量和 承受浇 注过 程铁 液的冲击 ，采用灰铁芯撑来支撑 砂芯 ，芯撑的尺寸可经 过多次试 验来确定 ，确保芯 撑在充型 过程 中不会 熔化 ， 在凝 固过 程 中部分熔 化 。将 芯撑 固定在砂 芯 或者铸 型 上 ，防止在合箱 和浇注过程 中芯撑移动导致产 品报废 。
ｃｙｌｉｎｄｅｒ ｃａｓｔｉｎｇｓ．
源自文库’
Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ： ｃｏｍ ｐｒｅｓｓｏｒ ｃｙｌｉｎｄｅｒ；ｓｈｒｉｎｋａｇｅ ｐｏｒｏｓｉｔｙ；ｂｕｒｎｉｎｇ—ｏｎ；ｇａｔｉｎｇ ｓｙｓｔｅｍ ；ｆｕｒａｎ ｒｅｓｉｎ ｂｏｎｄｅｄ
ｓａｎｄ
１ 压 缩 机 缸体 铸 件 简 介
压 缩 机缸 体 是 由两 层 圆环 组 成 的大 型 压力 容 器 ， 铸件质量要求 较高 ，缸体 的缸径不 允许有疏 松 、夹砂 、 气孔 、粘 砂 等铸 造 缺 陷 ，其 他 部 位 不允 许 焊 补修 复 ； 缸体的水腔需通 过４ ＭＰａ的压力 测试 ，缸体 的气腔需 通 过压缩 机最 大允 许工作 压力 测试 。生产 的压 缩机 缸体 铸件 的轮廓 尺 寸 为 ：１ ４５７ ｍｍｘ８１６ ｍｍｘ８１６ ｎ］ｉｉ１，材 质采 用 ＡＳＴＭ Ａ２７８标 准 中 的Ｍ．４Ｏ，相 当 于 中 国牌 号
ｅｌｉｍ ｉｎａｔｅｄ ｔｈｒｏｕｇｈ ｅｎｈａｎｃｉｎｇ ｔｈｅ ｐｒｏｃｅｄｕｒｅ ｃｏｎｔｒｏｌ ｄｕｒｉｎｇ ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ．Ｆｉｎａｌｌｙ ｔｈｅ ｑｕａｌｉｆ ｉｅｄ ｃａｓｔｉｎｇｓ
ｗｅｒｅ ｐｒ ｏ ｄｕｃｅｄ，ｗｈｉｃｈ ｃａｎ ｐｒｏｖｉｄｅ ｔｈｅ ｔｅｃｈｎｉｃａｌ ｓｕｐｐｏ￣ ａｎｄ ｅｘｐｅｒｉｅｎｃｅ ｆ ｏ ｒ ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ ｏｆ ｓｉｍ ｉｌａｒ
ＨＴ２７５，材料检测采用Ｃ型 （４５０ ｍｍ）单铸试棒 。本体 硬度要求达到ＨＢ２２８～２７７，检测部位在两个端面 。毛坯 重量是 １ １４３ ｋｇ，壁厚均匀 ，主要壁厚 为２５－４０ ｍｍ。缸 体的结构简 图如 图１所示 。客户之 前在生产 这个产 品时 常 出现粘 砂现象 ，而且无 法清 理 ； 内腔有 大 面积脉 纹 缺陷 ，致使 产 品的使 用性 能受 到很 大影 响 。我 厂通 过 对 缸体 结构 的分 析 ，设 计 了合理 的工 艺 ，成功 解决 了 铸 件出现 的粘 砂 、脉纹等缺 陷 。
（ａ） 上模 样
图２ 缸体上 、下模样
（ｂ） 下 模 样
Ｆｉｇ．２ Ｕｐｐｅｒ ａｎｄ ｌｏｗｅｒ ｐａｔｔｅｒｎ ｏｆｃｙｌｉｎｄｅｒ
图 ３ 铸 造 工 艺 简 图
Ｆｉｇ．３ Ｓｋｅｔｃｈ ｏｆｃａｓｔｉｎｇ ｐｒｏｃｅｓｓ
２．２ 浇 注 系统 设计 在 分 型面 设 置 浇 注 系统 是 典 型 的设 计模 式 。将 横 浇
道设置在缸体长度方 向的侧面 ，布置在上箱 ，直浇道设 在横浇道中部 ，铁液从 中间向两边均匀 的引入型腔 。根 据缸体 的结构特点 、铁液的分布情况 ，设计 内浇道数 量 和位置 ，将 内浇道布置在下箱 ，有利于浇注过程 中提高 浇注系统的挡渣效果 。浇注系统全部倒 网角 ，减少由浇 注 系 统 引起 的夹 砂 。 由于采 用 中问 注 入 铁 液 ，采 用 开 放 式的浇 注系统 ，确保铁液充型平稳 。为防止浇 注过程 中 铁液 飞溅产生 的铁豆滚入 型腔产生冷隔缺陷 ，浇注前必
３ 生产 过 程 控 制
３．１ 造 型及 制芯 由于采 用模板 造型 ，填 砂过 程 中必须 一边 填砂 一
边紧 实 ，防止砂 型分 层 。填砂完 成后 在填 砂 面上均 匀 的 扎 排 气 眼 ，深 度 为 砂 型 深 度 的 三 分 之 二 ， 间 距 １００～１５０ ｍｍ。填砂完成后 ３０～５０ ｒａｉｎ内完成脱模 ，脱 模 时 间早 了容 易垮 箱或 者铸 型变形 ，脱 模 时间 晚 了脱 模 困难 或造成 铸型 表 面粗糙 ，脱模 过 程 中要 在模 具 四周 用 木榔 头 敲击震 动模具 底 板 ，用 力均 匀 ，同时 观察 砂 型高 度 是否 一致 ，使模 样 顺 利地 从铸 型 中分 离 出来 。 脱 模后 将 砂 箱 翻转 平放 在地 上 ，并将 砂 箱 四周垫 起 ， 脱离地面 ，防止砂 型压坏或 者产生裂纹 。
关键 词 ：压缩机缸体 ；疏松 ；粘砂 ；浇注 系统 ；呋喃树脂砂
中图分 类号 ：ＴＧ２４２ 文献 标识 码 ：Ｂ 文章编 号 ：１００１—４９７７ （２０１ １） １０—１０１ １－０４
Ｃａｓｔｉｎｇ Ｐｒｏｃｅｓｓ ｏｆ Ｃｏｍ ｐｒｅｓｓｏｒ Ｃｙｌｉｎｄｅｒ
ＺＨＡＮＧ Ｚｈｅｎｇ
（Ｃｉｘｉ Ｈｕｉｌｉ Ｍａｃｈｉｎｅｒｙ＆ Ｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｃｏ．，Ｌｔｄ．，Ｃｉｘｉ ３１５３３３，Ｚｈｅｊｉａｎｇ，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ： Ｔｈｅ ｃａｓｔｉｎｇ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ｏｆ ｔｈｅ ｃｙｌｉｎｄｅｒ ｆｏｒ ｃｏｍ ｐｒｅｓｓｏｒ ｗａｓ ａｎａｌｙｚｅｄ ｉｎ ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ，ａｎｄ ｔｈｅ
ｃａｓｔｉｎｇ ｐｒｏｃｅｓｓ ｗａｓ ｄｅｓｉｇｎｅｄ．Ｔｈｅ ｄｅｆｅｃｔｓ ｓｕｃｈ ａｓ ｂｕｒｎｉｎｇ—ｏｎ ａｎｄ ￣ｈｒｉｎｋａｇｅ ｐｏｒｏｓｉｔｙ ｗｅｒｅ
须将所有 冒口用铁板或者报纸遮盖 。 ２。３ 冒 口和聚渣 结构设 计
在铸件 的顶 部设 置排气 溢流 冒口，便 于在浇 注过 程 中及时排 除型 腔产 生的气 体 ，使铁 液 能快速充 满型 腔 ，同时将 浇注过 程 中产生 的气体 、夹渣 和低温铁 液 通过 冒口排 出铸 型 ，减 少铸 型上方 的铸件产 生铸造 缺 陷 的几率 。考虑到 缸径 浇注位 置 的上 下部位 易吸 附脏 铁 液 ，产 生气 孔 、夹砂和夹 渣等 缺陷 ，在缸 径砂 芯 的 上 下侧各 开设 铁液 溢流槽 ，储存 含有 气体 、砂 和渣 的 低 温铁液 ；为将 浇 注过程 中最初 的低 温脏铁 液排 出铸
下芯 前用 相应 的砂 芯检具 检测 砂芯 尺寸是 否发 生 变形 ，砂 芯装 配好后 必须 用检具 检 测装 配尺 寸是否 符 合要 求 。由于砂 芯数 量 比较多 ，形状 比较 复杂 ，下 芯 顺 序要 考虑 周 全 ，尤 其是 下箱 的气 腔砂芯 和水 腔砂 芯 须先 组合后 才 能不发 生 干涉 。为此 ，在实 际生 产前 采 用计 算机模拟 砂芯装配过 程可 以起 到很好 的指导作 用 。 所 有砂 芯 ，尤其 是气 腔 和水腔砂 芯在 流涂 完成 后必 须 用 烘烤 的方 式检 测砂 芯 的排气 通道是 否顺 畅 ，如果 有 漏气 的地方必 须进 行修 补 ，确保 排气顺 畅 才能验 收合 格 。合 箱 的关 键 环节是 必须 将缸 径砂 芯 的两端 芯头 密 封好 ，防止浇 注过 程 中铁液 钻入砂 芯 钢管 导致产 品报 废 。另 外一个 关键 环节 就是 气腔 和水 腔砂 芯 的排 气通 道在 装 配砂 芯过程 中采 用铁 屑管 连接并 引 出到铸 型外 面 ，使 浇 注过 程 中砂 芯 产生 的气体 能 迅 速排 出铸 型 。 铁屑 管来 源很 广 ，有一 定 的强度 和可塑 性 ，是 很好 的 排气通道 材料 ，如 图６和图７所示 。 ３．３ 熔炼 和浇 注过 程
大 ，型 腔尺寸不 易控制 。合箱 过程 中很难彻 底清 理浮 砂 ，缸径在 浇注过程 中容 易形成夹砂 ，导致产 品报废 。 因此 确定 缸体最佳 的分 型面是 对称水 平分 型 ，采用 水 平造 型 、合箱 和浇注 。模具 上 、下模样如 图２所示 ，上 下铸 型采用 三个定 位销定 位 ，减少铸 型尺寸偏 差 。为 防止 合箱过 程 中发 生碰撞 ，在 上下铸 型合箱 时增加 两 个导 向销 。在型板 的四个角增加 ５ ｍｍ的砂箱垫铁 ，便 于合 箱时上 下铸 型之间 软接触 ，避免上 下砂箱 之 间硬 接触 ，导致锁 箱不 紧浇注过 程产 生跑火 现象 。工艺 简 图如 图３所示 。
铸 造
张证：压缩机缸体的铸造工艺
型 ，在 铸 型最低 位置 的两 侧各 安放 一个 溢流 槽 ，堆积 低温脏铁液 ，同时也 能收集合 箱过程 中 的浮砂 ，如 图３ 所 示 。 ２．４ 其他工 艺参 数 的确定
由于缸体壁厚相对 比较厚大 ，材质牌号 比较 高 ，收 缩量 相对 比较 大。浇注温度应遵循 低温快浇的原则 ，同 时也能减少 气腔和水腔粘 砂 ，便 于清理 ，提高铸件表 面 质量 。根据 客户 以往 的生产经验 和国内某铸造厂 的质量 问题 总结 ，为避免气腔和水腔型砂烧结 ，无法清理导致 铸件 报废 ，气腔和水腔砂 芯采用 ７０～１４０目的宝珠砂 ，同 时选用 锆英 粉醇 基涂料 等 措施 来提 高铸 件 的抗粘 砂能 力 。其余部位 仍采用 ７０～１４０目石英砂 和石墨醇 基涂料 ， 以降低生产 成本 。由于铸件壁厚较 大 ，保 温时间要控制 在３６ ｈ以上 ，禁止产 品打箱 温度超过 ５００℃ 。
ｏ ｃｔ．２Ｏ１１ ＶＯＩ．６０ ＮＯ．１０
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压 缩机 缸体 的铸 造 工 艺
张 证 （慈溪 市汇 丽 机 电有 限公 司 ，浙 江 慈 溪 ３１５３３３）
摘 要 ：通过对压缩机缸体铸件结构的分析，进行 了合理的工艺设计，并通过加强生产过程控制，解决 了生产过程中出
现 的粘 砂 和 疏 松 等 质 量 问 题 ， 生产 出合 格 的 铸 件 ，为 类似 缸 体 的铸 造 提 供 了技术 支持 和 成 功 经 验 。
ＦＯ ＵＮ ＤＲＹ
Ｏ ｃｔ．２０１１ Ｖ０Ｉ．６０ Ｎｏ．１０
２ 铸造工艺设计
２．１ 分型 面的设计 由于缸 体外形 是细长 型结构 ，借鉴专 业 压缩机 铸
件类似缸 体 的生产 经验 。缸体 的控制重 点是 缸径和 两 个 端面 的质量 ，这 三个部 位 的质量要 均匀稳 定 ，处 于 同一质量水 平 。如 果采用 垂直造 型和 浇注 ，缸 径上部 和缸体上端 面容 易出现气孑Ｌ、夹渣 和疏 松等铸造缺 陷 ， 质量将很难保证 ，且模 具需分成三段 ，造型难度增大 。 另 外 ，合箱 操作也 很 困难 ，缸体 的水腔砂 芯支撑 难度
造 型难度 最大 的也 是铸 件质 量最关 键 的环 节是 气 腔 和水 腔砂 芯 的制 备 。气腔 和水 腔砂 芯 比较薄 ，质 量 要求 高 ，可采用 ５０％的石英砂 和５０％的宝珠砂混合 ，为 防止砂 芯变形和提 高砂芯强度 ，在 砂芯 中安 放ｑｂｌ０ ｍｍ 钢 筋作 为芯 骨 。由于砂 芯全 部被 铁液包 围 ，必须 要 加 强砂 芯的排气 ，因此在 钢筋上拴 ６ １ＴＩＩＴＩ的尼龙 通气绳 ， 并 通 过 芯 头 将排 气 通 道 联 通 到铸 型 外 面 。为 防止 砂 芯 变 形 ，脱 模 后 的砂 芯立 即放 在 托 芯 板 上 进 行 固化 ３０ ｍｉｎ以上 。 如 图 ４和 图５所 示 。
图１ 压缩机缸体结构简 图
Ｆｉｇ．１ Ｓｋｅｔｃｈ ｏｆｔｈｅ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ｏｆｃｏｍ ｐｒｅｓｓｏｒ ｃｙｌｉｎｄｅｒ
收稿 日期 ：２０１１－０５—１０收到初稿 ，２０１１－０６—１３＠Ｎ修订稿。 作 者 简 介 ：张 证 （１９７０一），男 ，工 程 师 ，主 要从 事 铸造 生产 管 理 和工 艺 设 计 。Ｅ—ｍａｉｌ：ｚｈａｎｇｚｈｅｎｇ＠ｃｉｘｉｈｕｉｌｉ．ｃｏｍ