郭 林，肖百文，李艳军

（济钢集团重工机械有限公司，山东济南 250101）

颚式破碎机动颚的铸造生产技术

郭 林，肖百文，李艳军

（济钢集团重工机械有限公司，山东济南 250101）

本文介绍了破碎机动颚的铸造生产工艺方法，通过对铸件结构分析，设计合理的铸造工艺措施，中间内腔采用整体砂芯，铬铁矿砂与石灰石砂结合，提高铸件尺寸精度和表面质量，消除铸件粘砂缺陷，设计合理的浇注系统和冒口，并借助仿真凝固模拟软件进行模拟分析验证，结合生产实践经验，采用适量内冷铁等工艺措施，最终生产出高质量的合格铸件。

浇注位置；冒口；拔模斜度；浇注系统

1 铸件结构特点及技术要求

动颚是颚式破碎机上的关键部件，生产环境比较恶劣，在工作中要承受较大的载荷，对铸件质量要求较高，铸件要求磁粉和超声波探伤，不得有裂纹缺陷。铸件最大尺寸为2170mm×900mm×655mm，单件重量为3700kg，铸件整体结构为框架类结构，壁厚不均匀，最大壁厚为125mm，最小壁厚尺寸为35mm，铸件结构形状见图1。

2 铸造工艺措施

2.1 铸造难点

从技术要求和铸件结构来看，铸件尺寸较大，热节较多，尺寸精度要求较高。通过对铸件结构特点及技术要求进行分析，主要难度有以下几方面。

（1）铸件为框架类结构，内腔型砂难以清理，内腔筋板较大，筋板交接处易出现粘砂缺陷。

（2）铸件缩尺不好控制，两侧面中间部位易出现外凸缺陷。

（3）铸件内腔芯子较多，易形成夹砂缺陷。

（4）铸件热节较多，补缩距离不好控制，易形成局部缩松缺陷。

2.2 工艺措施

（1）浇注位置及分型面确定。通过对铸件结构特点及热节点分布情况分析，确定采用两开箱分模造型，从上平面筋板根部分模，筋板根部以上部分为上部模型，内腔及轴孔处采用芯子形成，浇注位置及分型面设置如图2所示。

（2）造型方法。由于铸件需求数量较多，批量生产，采用实样木模造型。

（3）缩尺选择。根据铸件结构特点，结合以往生产类似结构铸件的经验，选取缩尺为2%，为防止两侧中间部位收缩不进来，导致铸件两侧局部尺寸超差，在两侧中间部位设置反变形量，尺寸为从两侧外端向两侧面中间设置由0～5mm逐渐增大的凹形反变形量。

（4）为防止铸件内腔筋板交接处出现裂纹，在筋板交接处设置30mm×30mm×10mm三角形防裂筋，每200mm长度设置一个。

（5）解决内腔难清砂措施。内腔芯子采用水玻璃七零砂，利用七零砂铸造浇注后易粉化、退让性好的特点，来解决内腔难以清砂的问题。但是由于七零砂在浇注过程中产生大量气体，并且铸件表面易产生缩沉现象，铸件易产生气孔缺陷，表面质量较差，为解决这一问题，我们采用覆砂技术，在芯子外表面及圆角处采用5～10mm铬铁矿砂，采用钢管芯骨，并在钢管表面钻出大量出气孔，为防止出气孔堵塞，又在钢管外表面缠一圈草绳子，从而保证浇注时芯子内产生的气体能够顺利排出。

2.3 冒口设置

根据计算并结合生产经验，在铸件轴孔上部位置设置ø450mm×500mm圆明冒口一个，在后端中部设置腰型12号（200mm×300mm×30mm）冒口一个，在中间每个长条凸台上部设置1号（ø90mm×120mm）冒口 3个，见图3。

2.4 浇注系统及冷铁设置

为保证铁液有足够的上升速度，防止铸件表面出现冷隔纹缺陷，提高铸件表面质量，直浇口采用ø100mm一道，横浇口采用ø100mm两道对称分布，内浇口采用ø80mm变径内浇口八道。为保证铸件形成顺序凝固，避免底部筋板交接处形成缩孔缩松缺陷，在底部热节部位设置外冷铁5块，浇注系统及冷铁设置如图4所示。

2.5 凝固模拟验证

为防止铸造后铸件出现缩孔缺陷，我们又借助华铸CAE软件对设计的工艺方案进行仿真凝固模拟验证。从模拟结果可以看出，缩孔都出现在冒口内，铸件内部无缩孔缩松现象发生。

3 过程控制

（1）模型采用两开箱分模造型，模型质量要求一级，拔模斜度采用正拔模，为保证尺寸准确，下芯方便，将四个内部空腔设计为一个整体芯子。模型及芯子结构设计如图5所示。

（2）造型用型砂采用水玻璃石英砂，粒度为45/70目，含泥量≤0.5%，水分≤0.5%，SiO2含量大于96%。使用水玻璃做粘结剂，型砂湿强度0.012～0.017MPa，型砂水分含量为4～5%。造型时要注意防止舂砂撞坏冒口。为防止热节部位粘砂，采用在热节部位表面覆10mm厚铬铁矿砂，舂砂时要注意防止打坏模型。造型要紧实度高而且均匀，冒口出气孔要畅通。造好型后要将上箱筋板周围的砂型用二氧化碳气体吹硬，防止上烘干窑时塌箱变形。

（3）浇注

合箱前先对照图纸检查砂型、砂芯，若砂型、砂芯尺寸有问题要进行修复。检查水口位置，吹干净水口内存砂。

下芯时应蹭一下芯头棱角，防止芯子下不到位。吹干型腔内所有浮砂。打泥时一定要注意打泥的厚度，原则上要求打泥稀薄均匀。

合箱时冒口要用面砂培好，并且要用二氧化碳将面砂吹硬化，要保证不能掉进型腔内砂子。合好箱后要打好卡子，要防止错箱和浇注时涨箱。

浇注时底箱用草苫子垫好，保证气道的畅通。检查气眼是否畅通，应使外皮与芯头处的气眼能互相贯通。浇注温度控制在1530～1540℃左右，要平稳快速浇注。

4 铸件成品

铸件经打箱、气割、退火后，铸件表面质量光洁，无气孔、夹砂等铸造缺陷，经毛坯尺寸检查，铸件尺寸都在标准要求范围之内，磁粉及超声波探伤检查铸件质量符合图纸技术要求，成品铸件如图6所示。

5 结论

（1）由于石灰石砂具有良好的退让性和溃散性，铬铁矿砂具有较高的耐火度，两者结合使用，铸造后铸件内腔表面光洁，无粘砂，无裂纹缺陷。

（2）内腔芯子采用整体芯子，效果较好，定位准确，下芯方便。

（3）两侧面采用反变形工艺措施，解决了铸件局部外凸问题。

Foundry Technology of Moving Jaws of Jaws Crusher

GUO Lin,XIAO BaiWen,LI YanJun
(Heavy Machine Co.Ltd.,Jinan Iron&Steel Group,Jinan 250101,Shandong China)

Foundry technology for production of moving jaws of a jaws crusher has been introduced.Upon analysis of castings structure reasonable measures have been designed with such as whole sand core for inner cavity,chromite sand combined with limestone sand,higher dimension accuracy and surface quality,eliminating inclusion defect,design of resonable gating system and risers,validating by simulating analysis of the process with simulation software combined with practical experiences as proper amount of inner chilling.High quality eligible castings have produced finally.

Pouring position;Riser;Pattern draft;Gating system

TG242;

A；

1006－9658（2012）02－0021-3

2011－12－29

稿件编号：1200－003

郭林（1972-），男，工程师，从事铸造技术管理