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砂型铸造流程砂型铸造是一种常见的金属铸造工艺，通过在砂型中浇铸熔化的金属，然后等待其冷却凝固，最终得到所需的铸件。
这种工艺被广泛应用于汽车、航空航天、机械制造等领域。
下面将介绍砂型铸造的流程及其相关注意事项。
首先，准备模具。
模具是砂型铸造的关键，它决定了最终铸件的形状和尺寸。
通常情况下，模具由两部分组成，上模和下模。
上模和下模之间的接触面称为分型面。
模具的制作需要考虑到铸件的结构、缩孔、浇口、冷却等因素。
其次，准备砂型。
选择合适的砂型材料非常重要，常见的砂型材料包括湿砂、干砂和化学硬化砂。
在制作砂型的过程中，需要将模具分成上、中、下几个部分，然后在模具中填充砂料，用压实工具进行振实，最终得到完整的砂型。
然后，制作浇注系统。
浇注系统包括浇口、冒口、滤料等组成部分。
浇口的设计应考虑金属液的顺利流入和填充整个砂型的需要，冒口则是用来排出砂型中的燃烧气体和热风的。
滤料则可以净化金属液，防止杂质进入铸件。
接下来，进行浇注。
在浇注之前，需要预热砂型，以防止金属液的急剧冷却和热应力。
然后，将预热的砂型放置在浇注设备下方，打开炉门，将熔化的金属液倒入浇口，让其顺着浇口流入砂型内部。
待金属液冷却凝固后，即可取出铸件。
最后，进行后处理。
铸件在取出后，需要进行去砂、切割、修磨等工艺，以得到符合要求的最终产品。
在后处理的过程中，需要注意安全防护，防止因铸件温度过高而造成烫伤或其他意外。
总的来说，砂型铸造流程包括模具准备、砂型制作、浇注系统设计、浇注、后处理等多个环节。
每个环节都需要严格控制，以确保最终铸件的质量。
同时，还需要注意安全生产，确保生产过程中不发生意外事故。
希望以上内容对您有所帮助，谢谢阅读。
大型风电轮毂无冒口砂型铸造分析发布时间：2022-12-19T07:49:33.491Z 来源：《科技新时代》2022年12期作者：欧勇[导读] 大型风电设备中的轮毂是重要的部件，不仅形状复杂，而且壁厚较大，在铸造的时候需要进行合理的设计，这样才能避免存在缺陷，影响其性能。
中南铝车轮制造（广东）有限公司 528139摘要：大型风电设备中的轮毂是重要的部件，不仅形状复杂，而且壁厚较大，在铸造的时候需要进行合理的设计，这样才能避免存在缺陷，影响其性能。
本文深入分析了大型风电轮毂的结构参数以及技术要求，同时分析了无冒口砂型铸造工艺，并模拟了凝固过程，希望对无冒口砂型的铸造工艺水平提升有积极意义。
关键词：风电轮毂；铸造工艺；无冒口砂型引言：当前能源紧缺的现状已经成为影响全球经济发展的最主要问题，因此世界上的很多国家都在积极寻找新能源，从而替代传统能源。
风力发电是一种新的清洁能源，在世界上的应用十分广泛，不仅解决了全球能源危机，还能够保护生态环境，带来经济效益，因此我国对风力发电的重视程度较高。
1大型风电设备的轮毂特点风电设备中的风轮是由轮毂和叶片组成的，在风力发电的时候轮毂受力的情况十分复杂，需要承受各种力矩以及叶片旋转时的作用力，因此在风电设备中，轮毂的作用非常重要。
但是，轮毂的结构形状很复杂，并且壁厚较大，要经过MT、UT，并且需要没有缩松、夹渣等缺陷，在制造的时候难度很大[1]。
在铸造轮毂的时候，生产单位经常使用的材质是QT350-22、QT400-18、QT500-14球墨铸铁等。
在应用QT500-14球墨铸铁进行轮毂的铸造时，因为其抗拉的强度以及硬度均匀，并且切削的性能好，所以应用较为广泛。
但是要想得到QT500-14，需要加入合金，并且应用的工艺较为严格，当前的技术并不成熟，还会造成成本的增加。
本文中所探索的是利用高碳低硅成分与低碳高硅成分，探索高硅固溶强化的工艺，然后模拟凝固的过程，对铸造过程中存在的缺陷进行预测，从而提升轮毂铸造的工艺水平。
高强度灰铸铁飞轮壳的无冒口铸造工艺飞轮壳是发动机的一个重要基础件，对发动机起着支撑和保护的作用。
在使用过程中，飞轮壳开裂是发动机的一种常见故障，导致该故障的因素较多，材质是其中的一个重要原因。
所以，主机厂对飞轮壳的材料性能提出了更高的要求，从HT250提高到HT300，甚至HT350牌号。
为适应市场需求和竞争力，采用无冒口铸造工艺，提高产品工艺出品率，降低铸造成本。
1 工艺分析1.1 铸件简介该铸件为国产重型柴油发动机上的飞轮壳，材质为HT300，重约85kg，结构比较复杂，壁厚差比较大，薄的部位为6mm，较厚的搭子和侧面厚大部位最大达45mm。
实际生产时，侧面螺孔都需要补放加工量，单边3.5～4.0mm，壁厚误差值达到42.5mm，易产生缩孔、疏松等铸造缺陷，在装机使用后，在缺陷部位出现开裂现象。
1.2 无冒口工艺分析铸件壁厚严重不均匀，图纸技术要求铸件表面无气孔、砂眼，内部无缩孔、疏松等铸造缺陷，试棒的抗拉强度不得低于HT300的国家标准。
若采用传统的浇冒口补缩的生产方法，需要补缩的部位较多且分散，造成工艺出品率低，而且在厚大部位容易出现内部缩孔、疏松等缺陷。
所以，研究试验的方向考虑采用无冒口浇注工艺。
铸铁件无冒口并不意味着铸件不需要补缩，而是利用铸件各部位不同时凝固的石墨化膨胀来抵消凝固收缩。
要满足高强度无冒口铸件的要求，应满足以下条件：(1)要有高刚度的铸型，铸型硬度达90以上；(2)在保证铸件力学性能合格的前提下，尽可能地提高碳当量，适当孕育，最大限度地增大石墨，利用石墨膨胀的体积增加量，达到自补缩的效果；(3)采用底注式多道扁平内浇道，减少铸件温差，形成均匀的温度场，有利于提高铸件的自补缩能力；(4)适当降低浇注温度，减少液态体积收缩。
根据以上的分析，结合了本公司的实际情况，采用多触头高压造型即可满足高刚度的铸型条件，其他条件可根据具体情况进行分析设计，分析得出无冒口高强度灰铸铁飞轮壳铸造是可行的。
铸造轮毂工艺一、引言轮毂是汽车的重要组成部分，它承载着车辆的重量并与地面接触，因此具有重要的安全性和稳定性要求。
铸造轮毂工艺是一种常见的轮毂制造方法，本文将介绍铸造轮毂的工艺流程、材料选择、质量控制和未来发展方向。
二、铸造轮毂工艺流程1. 模具制造：首先，根据轮毂的设计要求制作模具。
模具通常由铸铁或铝合金制成，具有良好的耐磨性和导热性能。
2. 铸造准备：准备铸造材料，通常选择高强度的铸造用合金材料，如铝合金或镁合金。
同时准备熔炼设备和熔炼剂。
3. 熔炼和浇注：将铝合金或镁合金加热至熔点，然后加入适量的熔炼剂，用于提高熔体的流动性和减少气体杂质。
随后，将熔体倒入模具中进行浇注。
4. 冷却和固化：待熔体倒入模具后，需要等待一定时间进行冷却和固化。
冷却时间通常根据轮毂的尺寸和材料来确定。
5. 清理和加工：冷却后，将轮毂从模具中取出，并进行清理和加工。
清理包括去除模具残留物和表面氧化物，而加工则包括车削、磨削和钻孔等工序。
6. 表面处理：最后，对轮毂进行表面处理，如喷涂、电泳涂装或阳极氧化等，以提高其耐腐蚀性和美观度。
三、材料选择铸造轮毂通常选用铝合金或镁合金作为材料。
铝合金具有良好的机械性能、耐腐蚀性和可塑性，适合于制造轻量化的车辆部件。
镁合金相比之下更轻，但其强度和耐腐蚀性较差，因此在一些要求更高的应用中较少使用。
四、质量控制铸造轮毂的质量控制主要包括以下几个方面：1. 原材料检验：对铝合金或镁合金原材料进行化学成分和物理性能检测，以确保其符合设计要求。
2. 熔炼过程控制：严格控制熔炼温度、熔炼剂用量和熔化时间，以避免气体夹杂和金属氧化。
3. 模具设计和制造：模具的设计和制造应符合轮毂的几何尺寸和精度要求，以确保铸件的尺寸精度。
4. 温度控制：控制浇注温度和冷却时间，以确保铸件的显微组织和力学性能。
5. 非破坏性检测：使用超声波、磁粉、X射线等方法对铸件进行缺陷检测，以确保其无内部裂纹和夹杂。
6. 尺寸检测：使用三坐标测量仪等设备对铸件的尺寸进行检测，以确保其符合设计要求。
汽车车轮用铸造铝合金1 范围本文件规定了汽车车轮用铸造铝合金的牌号与代号、技术要求、试验方法、检测规则、标志、包装、运输和贮存。
本文件适用于金属型铸造的汽车车轮用铸造铝合金的生产与检验。
2 规范性引用文件下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。
其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。
GB/T 228.1 金属材料拉伸试验第1部分:室温试验方法GB/T 231.1 金属材料布氏硬度试验第1部分: 试验方法GB/T 1173 铸造铝合金GB/T 3246.2 变形铝及铝合金制品组织检验方法第2部分:低倍组织检验方法GB/T 7999 铝及铝合金光电直读发射光谱分析方法GB/T 8063 铸造有色金属及其合金牌号表示方法GB/T 8170 数值修约规则与极限数值的表示和判定GB/T 20975.3 铝及铝合金化学分析方法第3部分：铜含量的测定GB/T 20975.4 铝及铝合金化学分析方法第4部分：铁含量的测定邻二氮杂菲分光光度法GB/T 20975.7 铝及铝合金化学分析方法第7部分：锰含量的测定高碘酸钾分光光度法GB/T 20975.8 铝及铝合金化学分析方法第8部分：锌含量的测定GB/T 20975.10 铝及铝合金化学分析方法第10部分：锡含量的测定GB/T 20975.11 铝及铝合金化学分析方法第11部分：铅含量的测定火焰原子吸收光谱法GB/T 20975.14 铝及铝合金化学分析方法第13部分：镍含量的测定GB/T 20975.18 铝及铝合金化学分析方法第18部分：铬含量的测定GB/T 20975.21 铝及铝合金化学分析方法第21部分：钙含量的测定GB/T 20975.31 铝及铝合金化学分析方法第31部分：磷含量的测定钼蓝分光光度法GB/T 30512 汽车禁用物质要求JB/T 7946.3 铸造铝合金金相第3部分：铸造铝合金针孔3 术语和定义本文件没有需要界定的术语和定义。
汽车轮毂制造工艺
汽车轮毂是汽车的一个重要零部件，它直接与轮胎接触并支撑汽
车的重量。
汽车轮毂制造工艺的质量直接影响到汽车行驶的安全和舒
适性，因此汽车轮毂的制造工艺十分重要。
首先，汽车轮毂制造的第一步是用沙模或金属模制作模具。
模具
的质量直接决定了轮毂的精度和质量，因此制作模具时必须要保证其
精度和质量。
接下来，制作轮毂前需要选用合适的轮毂材料，现在常用的材料
有铝合金、镁合金和锻钢等。
不同的材料具有不同的特点和适用范围，需要根据不同的车型和使用环境来选择适合的材料。
然后，根据模具设计与材料特性，选择合适的制造工艺方法，通
常有铸造、锻造和旋压等方法。
其中铸造是最常用的制造方法，根据
设计需要，将熔化的金属浇入模具中，冷却后将轮毂取出，并经过后
续的加工、调整和表面处理等工序制成成品。
在制造过程中，还需要对轮毂进行加工和处理，包括车削、磨削、机加工、表面处理和质量检查等环节。
其中质量检查是制造过程中最
重要的一个环节，只有确保质量的稳定和可靠，才能保障车辆行驶的
安全和可靠。
最后是轮毂的装配，将制造好的轮毂安装到汽车上，并针对其大小、尺寸和安装方式进行调整和校准，确保其符合设计要求和实际使
用情况，实现最佳的行驶性能。
总体来说，汽车轮毂制造工艺是一个复杂、系统的过程，需要严
格控制各个环节的质量和精度，以确保轮毂的稳定性和可靠性。
在未来，随着科技的不断发展和创新，汽车轮毂的制造工艺也将不断完善
和提高，以适应日益严格的市场需求和更加安全、舒适的技术标准。
汽车轮毂无冒口砂型铸造
R iserless Sand M ould Ca sti ng of Car Hub
陈言俊,梁如国,张国玲,刘健
(山东大学工程训练中心,山东济南250061)
中国分类号:T G 255;T G 24 文献标识码:B 文章编号:100123814(2004)0720062202
某汽车配件厂采用砂型铸造生产前、后轮毂。
原铸造工艺采用两个冒口,其重量占整个铸件重量的1 2还多。
不但造成了很大的浪费,而且造成清砂及机械加工困难等。
为了解决此问题。
我们采用球铁无冒口铸造工艺,经多次改进和生产试验,达到了预期的目的。
1 铸件的结构特点及原铸造工艺
汽车前、后轮毂是空心圆筒类铸件,壁厚比较均匀,中间有一直立砂芯,内壁散热较慢。
材质为Q T 400215,原铸造工艺(以前轮毂为例)为:铸件大盘向上、底注、最上部放两个明冒口,每个冒口重5kg 以上(如图1)。
原工艺由于冒口大,不仅浪费铁水,而且大盘根部易产生缩松、缩孔等缺陷。
这是因为采用底注时,铸件下部的铁水温度较高,而且铸件顶部冒口处的铁水温度相对较低,不利冒口的补缩。
冒口清理易带肉,造成铸件加工量小,有的成为废品;冒口清不到根,造成加工困难。
后来虽把冒口几经更改(由5kg 改为7kg ,又改为10kg ,而后又改回5kg ),但铸件废品率一直在20%～35%徘徊,有时竟高达40%。
后来,采取了调整化学成分,提高浇注温度,底注快浇,底注慢浇,但都没有从根本上解决问题。
图1 前轮毂原铸造工艺 图2 前轮毂改进后铸造工艺
2 改进的铸造工艺
把原来大盘向上改为大盘朝下,把底注改为阶梯浇注,去掉顶部冒口,改为四个<20mm 的出气孔。
铸件大盘向下,铸件顶部的圆筒适当增加加工余量,使集中于上部的缩孔、缩松、渣子或气孔加工掉。
用出气孔是为了将浇注时型腔内的气体和凝固期间产生的大量气体畅通排出,避免气体聚集产生气孔或进入铸件内形成集中缩孔,或成为分散在树枝晶之间的小孔。
采用阶梯式注入可使金属液先从底部内浇口注入,液流平稳可避免飞溅,当液面上升到一定高度后再从上一层内浇口注入,这样就在铸型不同高度上逐层引进热的金属液,避免了单纯底注时所造成的反向温度分布,从而达到顺序凝固的目的。
另外,铸件大盘在下,底部注入的金属液先冷却,随着金属液面的升高,铸件上部的圆筒结构起到对下部大盘凝固的补缩作用(相当于冒口作用),实际上增大了铸件的垂直补缩距离,使铸件本身产生了自然的顺序凝固,铸件凝固时所产生的缩孔、缩松、气孔(因砂型铸造有水汽)等缺陷都集中在铸件的顶部。
此处因留有较大的加工余量,可以将缺陷切除,获得致密铸件。
此外,为了利用石墨化膨胀,铸型刚性就要增加,这样新工艺就规定了要增加铸型紧实度。
所以,我们提高型砂混砂质量,多用新砂、细纱、适当增加粘土,以提高型砂强度。
在造型中强调增加铸型的紧实度,即使铸型平均硬度不低于75。
3 铁水化学成分
化学成分对无冒口铸造,获得致密铸件也非常重要。
这是因为铁水的碳、硅含量直接影响共晶转变时的石墨析出数量,随着碳当量的增加,共晶石墨的析出量愈多,由于石墨化所引起的膨胀量也就愈大,那么型内的膨胀压力也就急剧上升。
其膨胀压力的增长在有足够刚性的铸型时,有利于消除缩孔缩松。
但碳、硅含量又不能太高,太高又会引起石墨漂浮。
碳硅量偏低流动性不好,石墨化膨胀小。
所以在调整化学成分时,适当提高碳当量、强化孕育。
残余镁量高,白口倾向大,加大了收缩,所以在保证球化的前提下,尽量降低残留镁量。
调整后的化学成分见表1。
表1 调整后的球铁化学成分(质量分数,%)
元素
C
Si
M n
S
P
M g 残R E 残含量范围3.5
～3.92.01～2.4
<0.6
<0.5<0.08
0.03～0.06
0.02～0.04
4 合理的浇注温度和浇注速度
浇注温度主要影响铁水的液态体收缩率,浇注温
度愈高,铁水的液态体收缩率也愈大。
无冒口铸造的最安全浇注温度在1280℃以上能增加补缩能力,但不应
2
6 EXPER I M ENT
H ot W ork ing Technology 2004N o .7
不锈钢管制管模的热处理
Hea t Trea t m en t for Sta i n less Steel Tube Daw i ng D ies
樊湘芳,叶江,李国良
(南华大学机械工程学院,湖南衡阳421001)
中图分类号:T G 162.44 文献标识码:B 文章编号:100123814(2004)0720063201
制管模是制作不锈钢管型材必不可少的工具。
图
1是不锈钢管制管模的外形结构,图中R 面为工作面,依D 、H 、L 取值不同有多种规格。
一套模具总数量达50余件,生产过程中,模具分成若干段,每段由一对凸凹模组成,相互衔接,平稳传动,完成制管生产的纵剪、成型、拉延、整形、定径等工序。
被拉制材料为0.3～4mm 的1C r 18N i 9T i 或304不锈钢带,工作温度300～500℃。
图1 圆头扁管模
我国不锈钢管制管模大多采用C r 12M oV 钢制造。
某不锈钢制管厂原采用常规热处理工艺处理C r 12M oV 制管模,模具硬度为60～62HRC ,在使用一段时间后,工作面R 部位多出现凹坑、斑点、白亮带。
现采用自保护膏剂渗硼工艺对C r 12M oV 制管模进行强化处理,渗硼层硬度达1427～1750HV ,基体硬度为60～63HRC ,经一年多时间的使用,制管模表面光亮,未发现磨损迹象,取得了较好的效果,现介绍如下。
1 工艺方法
使用设备:RX 3245212带保护气氛箱式电阻炉。
超过1340℃,以免增加液态收缩。
浇注速度也可加强或削弱顺序凝固,顶注时可采用低的浇注温度和慢的浇注速度(有利于顺序凝固),而底注时则宜采用高的浇注温度和快的浇注速度。
对汽车前、后轮毂而言,因采用阶梯式注入,在保证不出现冷隔的前提下,浇注速度可减慢。
通过以上举措,实现了无冒口砂型铸造,铸件质量稳定。
每个铸件节约铁水10kg 左右,省去了烘干和上涂料等工序,操作方便。
在原来易产生缩松的部位,经探伤,内在质量达到技术要求,总废品率<20%。
收稿日期:2004201205
配制渗硼剂:先将供硼剂B 4C 和活化剂冰晶石按
质量比3∶2配料后,再进行充分混料与研细,然后加入粘结剂(硅酸钾+水,质量比为2∶5)调成膏状。
自保护层涂料:石英粉(150目)+粘结剂(配方同前)。
涂敷工艺:将制管模工作部位去油除锈后手工将渗硼剂敷在工作面部位(厚3～4mm ),用烘箱经70℃×2h 烘干或自然干燥4h 后,再刷涂保护涂料(厚约1mm ),再经90℃×4h 烘干,以防止渗硼加热时涂层开裂。
渗硼工艺:一次预热,550℃保温1～3h ;二次预热,850℃保温1～4h ;然后在保护气氛箱式炉中经950℃保温4～5h 渗硼,再将工件随炉升温至1040℃保温1～2h ,出炉淬入60～80℃热油中,冷至100～
150℃出油空冷至室温,160～180℃回火4h 。
工艺曲
线见图2。
图2 渗硼淬火回火工艺曲线
2 工艺特点
本工艺将渗硼及淬火的加热安排在同一带保护气氛箱式炉中进行,渗硼保温结束后,直接加热到
C r 12M oV 钢常规淬火加热温度,经1
～2h 保温后放入60～80℃热油中冷却,一方面缩短了加热时间,提高了生产效率,同时也避免了二次加热引起的变形量加大现象。
在热油中冷却,可降低应力,进一步减少变形。
本工艺采用硅酸钾水溶液作粘结剂,经试验,按上述方法配制的自保护层涂料可防止模具渗硼时受腐蚀。
常规膏剂渗硼时,用水玻璃作粘接剂,在高温时涂覆层与模具交界面常发生严重腐蚀,从而影响产品质量。
收稿日期:2004202227
3
6《热加工工艺》 2004年第7期
经验交流 。
