大型合金钢齿轮的铸造工艺研究

口的计 算 公式 计 算 轮 缘 处 冒 口尺 寸 ： 冒 口宽 度
３０ ５ ｍｍ、 长 度 ５ ５ ２ ｍｍ、高 度 ６ ０ ２ ｍｍ。 由于 采 用 保
温 冒 口 ，尺 寸 可 适 当 减 少 ，结 合 我 们 现 有 冒 口规
由于 铸件较 高 ，根据铸 件的结构 特 点 ，考虑 到轮
毂 、轮 缘 在 浇注 过 程 中应保 持 钢 液 液 面 上升 均 衡 ， 将 内 浇 道 开 设 在 较 厚 部 位 ，从 轮 毂 和 轮 缘 处 分 别
格 ，经 修 正 后 决 定 采 用 宽 ３ ０ ０ ｍｍ腰 形 明 冒 口 ，高 ７ ０ ｍ，冒 口数 量 为６ 。 ０ｒ ａ 个 根 据 双 辐 板 齿 轮轮 毂处 冒 口的 计 算 公式 确定 轮 毂处 冒 口直 径 为 ４ ０ ２ ｍｍ、高 度 为 ７ ４ｍｍ，数 量 为 ７ 两个 。考 虑 到便 于 操 作 和补 缩 ，同样 采 用 宽 ３０ ０ ｍｍ
０ ３ － ０ ６ ， ＷＭ ＝０ ５ － ０ ８ ， ＷＰ ０ ０ ５ ， Ｗ ｓ ．％ ．％ ．％ ．％ ≤ ．３ ％ ≤ ０ ０３ ％ ， ｗｃ ＝ ０． ％ ～ １ ２ ， ｗＭ ＝ ０ ２ ～ ０． ％ 。 ． ５ ８ ．％ 。 ．％ ３
重要 。为 了减 少 冒 口中热 量 损 失 ，提 高 补 缩 效率 ， 轮缘 处 采 用 补 贴 ，轮缘 及 轮 毂 顶部 放 置保 温 腰形 明
冒 口 ，浇 注 时需 点浇 冒 口。
（ ）铸 件 工 艺 参 数 ２
铸 件缩 尺 ：高 度方 向
补 贴 尺 寸 的 确 定 ：利 用相 关 公式 进 行 计 算得 ， 补贴 宽 度 约 为 １５ ２ ｍｍ，补 贴 高 度 为３ ７ ８ ｍｍ。 冒 口尺 寸 的 确 定 ：根 据 双 辐 板 齿 轮 轮 缘 处 冒
争磊
…
热 处
３ ５
轮毂 厚１ ｌ ５ ｍｍ ，高 ７ ４ ７ ｍｍ，双 辐 板 结 构 ，要 求 组 织 致 密 ，铸 件 补缩 要 求 较 高 。 因此 冒 口的 选 择尤 为
通过对浇 冒口系统及铸件 重量的核算 ，铸件 的
工 艺 出 品 率 为 ６ ％ ，在 双 辐 板 齿 轮 工 艺 出 品率 ５ ％ １ ４
＝
为 充 分 利 用 现 有 冒 口资 源 ， 既 能 满 足 补 缩 要
１１ ： ５ ：． ３ ，符 合铸 钢 件 的浇 注 系 统要 求 。 ４ ． （）冒 口的设计 ４ 大齿轮 铸件 轮缘 厚 １５ｍｍ， ６
求 ，又便于操作 ，决定轮毂和轮缘采用同种规格冒
口 ，尺 寸 为 ４ ０ ５ ｍｍ ×３ ０ ０ ｍｍ ×７ ０ ０ ｍｍ。
￣０ ８ ｍｍ内 （ ６ 外
缩效 果 ，保证铸 件组织 致密 ；二要增加 型芯 退让
性 ，减 少 型 芯对 铸 件 的 阻 碍 。具 体 的 工 艺方 案 如 图
２ 示。 所
３ ０ ｍ腰 形 明 冒 口８ ０ｒ ａ 个
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Байду номын сангаас４ ￣
图 ２
（）铸件的化学成分 Ｗ ＝０ ％－ ． ％，Ｗ ｉ １ ｃ ． ０７ ３ ３ ｓ ＝
陷的 产 生 ，一要 调 整 铸 件 冷却 速 度 ，确保 冒 口的 补
因此 工 艺 设 计 所 需 解 决 的 问题 ：一 是 设 计 合理 的浇 冒 口系统 ，保 证铸 件 内部 组 织 致密 ；二 是 消 除 由材 质及 结 构 原 因 引起 的 裂 纹 ，满足 铸 件 表 面 质量
腰 形 明 冒 口。
引入 钢液 ，控制 整个凝 固过程 中的温 度梯度 。浇
注 系统 分 别 为 ：直 浇 道 １０ ２ ｍｍ、横 浇 道 １０ ０ ｍｍ 两 道 ， 内浇 道 ｑ ０ ￣ ｍｍ共 ８ （ 缘 处 ６ 、轮 毂 处 ２ ８ 道 轮 道 道 ）。浇 注 系统 各 截面 比为 ： ∑Ｆ直 ：ＥＦ内 ：ＥＦ横
２０ ．％，其 余 １ ％。加 工 余量 ：顶 面 １ｍｍ ，底 面 、 ． ８ ８ 孔 、侧 面各 为 １ｒ ６ ｍ。 ａ （）浇 注 系 统 的设 计 采 用开 放 式 浇注 系统 ， ３ 并在 横浇 道末段 设一集 渣道 ，以收集 首流钢 液 ， 防止 首流 钢液 中夹渣 、浮砂 、气体等 进入 型腔 。
中 不能 出现 铸 造 缺 陷 。 工艺 处 置 中必须 充分 考 虑 补 缩 ，设 置适 当的 浇 冒 口系统 补 充 铸 型 中金 属 液 在 冷 凝过 程 中产 生 的 体 收缩 ，建 立 合 理 的温 度梯 度 ，形
成 顺序 凝 固。
要求 。
２ 铸造 工艺设计 ． 通 过 对 铸 件 的 工艺 性 分 析 可 以 看 出 ，要 避 免 缺