连杆的铸造工艺设计

郭 林，管延科，苑举勇

（济钢集团重工机械有限公司，济南 250101）

连杆的铸造工艺设计

郭 林，管延科，苑举勇

（济钢集团重工机械有限公司，济南 250101）

借助仿真凝固模拟软件进行模拟分析，结合生产实践经验，采用内冷铁等工艺措施，最终设计出合理的连杆铸造工艺方案，生产出合格铸件。

连杆；铸造工艺设计

1 铸件结构特点与要求

该连杆为颚式破碎机比较关键的零部件，属于大型箱体类铸钢件，主要轮廓尺寸为2495mm×938mm×715mm，材质为 ZG20Mn5，铸件单重3829kg，主要壁厚为40～50mm，要求全部磁粉探伤及超声波探伤级，所以制造难度较大。产品零件结构如图1所示。

2 凝固模拟分析

采用立浇方式，放置14号腰暗冒口1只，放置4号圆暗冒口5只，放置ø650mm高度450mm圆冒口一只，进行凝固仿真模拟，如图2所示。从模拟结果来看筋板交接处有缩松和缩孔出现，铸件筋板厚大处有缩松缩孔出现。

经过认真分析，考虑铸件的使用要求和技术要求，遵循顺序凝固的原则，并结合凝固模拟分析和生产经验，确定采用侧浇方案，两开箱造型。分型面选择在模样中间部位，分型面以上为上箱部分，下部为下箱部分，模型结构及浇注位置如图3所示。

3 工艺参数的确定

缩尺：由于该铸件结构较紧凑，整个铸件在凝固收缩过程中，受铸型的机械阻碍影响不是很大，因此选择模样缩尺为2.0%。

加工余量：由于铸件轮廓尺寸较大，为保证加工面精度，选择上表面加工余量为12mm，下面和侧面的加工余量为10mm。

分型负数：由于采用上箱和下箱分模造型，分型负数选择3mm，上下箱对称分布。

4 浇注系统的设计

为保证浇注系统充型平稳，减少浇注系统对型腔的冲击，避免出现夹砂、冲砂现象，采用了底注式浇注系统。为防止铸件浇不足和表面出现冷隔纹，采用了开放式底反浇注系统，直浇口采用ø100mm一个，横浇口采用ø80mm两道从中间往两边分开，内浇道采用ø60 mm八道，浇注系统设置如图4所示。

5 冒口及外冷铁设置

由于铸件局部热节较多，为保证铸件形成由铸件向冒口的顺序凝固方式，保证铸件内部组织致密，探伤合格，结合仿真凝固模拟结果，确定内冷铁和冒口设置方案如图4所示。采用圆暗4号冒口五个，腰型14号暗冒口一个，放置ø650mm高度450mm圆冒口一只。为消除凸台及热节处的缩孔缩松缺陷，在凸台及热节处设置外冷铁。

6 结语

按以上工艺生产出的连杆铸件，表面质量良好，铸件组织致密，尺寸形状、力学性能、磁粉和超声波探伤都完全符合技术要求。第一批生产的六件送达用户后，全部通过用户验收。目前我们已进入批量生产阶段。

Design of Foundry Technology of Connecting Rod

GUO Lin，GUAN YanKe，YUAN JuYong
（Heavy Industrial Machinery Co.Ltd.，Jinan Iron&Steel Works Group，Jinan 250101，Shandong China）

Eligib le connecting rod castings have been p roduced w ith reasonab le found ry technology designed by combination of simulation analysis w ith simulating software for solid ification w ith p roduction experiences w ith technological measures of inner chilling iron etc.

Connecting rod，Design of found ry technology

TG260;

B；

1006－9658（2011）02－2

2010－10－10

2010－147

郭林（1970－），男，工程师，主要从事铸造工艺及生产技术研究