轴承座铸造工艺方案研究及模拟
2012-09-25张亚才
廖 琼 王 莉 张亚才
(天津重型装备工程研究有限公司,天津300457)
轴承座是机械制造中的典型部件,我公司铸造分厂生产该类铸件已有数十年历史,近年轴承座订货量仍维持较大。为了更好的生产该类铸件,提高效率,降低成本,对现有工艺以及预改进工艺进行模拟比较,使其方案达到最佳,以便进行最有效率的生产。
1 工艺方案
轴承座结构如图1所示,材质为ZG35CrMo,最大轮廓尺寸约为1 560 mm×95 mm×915 mm,重约4 374 kg。其力学性能满足:RP0.2≥510 MPa,Rm为(740~880)MPa,A≥12%,20℃冲击功AKV≥27 J。铸造技术条件按通用技术条件DIN EN 1559-1,内部状况按SN 200-2,检验等级1,质量等级V3,外部状况按DIN EN 1369/DIN EN 1371-1,质量等级S3。

图1 轴承座结构示意图Figure 1 Bearing chock diagrammatic drawing
根据我厂厂标《铸钢件工艺设计规范》有关内容,并结合轴承座的生产经验来设计工艺参数[1]:
铸件孔径向线收缩率:1.7%;
机械加工余量:上面和孔面为16 mm,下面和侧面为13 mm;
工艺补正量:+5 mm;
浇注温度:1 555~1 565℃。
用CAXA软件对铸件进行建模,并在相应位置添加冒口与冷铁,分别见两个方案的三维模型示意图,如图2所示。然后将铸件、冒口、冷铁分别保存为*.stl格式文件。
1.1 冒口设计
铸件冒口的设计是保证铸件质量的关键,冒口的参数应以保证铸件浇注后能使铸件获得充分的补缩为前提,冒口内钢水的补缩效率越高越好。对于此轴承座的铸造工艺方案主要考虑铸件冒口设置的区别。其冒口设置方案主要有以下两种:1)方案一:平浇,在同一侧的大热节上放置一个冒口,共放置2个冒口,如图2a)所示;2)方案二:立浇,将整个铸件所有热节由一个冒口进行补缩,整个放置1个大冒口,如图2b)所示。……
