圆梁压块精密铸造变形原因分析与解决

王 晋（榆次液压有限公司技工学校，山西 晋中 030600）

G1726-1108圆梁压块为公司2011年新产品的关键部件，也属于公司的新产品开发项目。要求G1726-1108圆梁压块具有很高的耐磨性和抗冲击性，材料为ZGMn13高锰钢，产品结构如图1。

1 铸件结构与变形原因分析

在我厂接到该产品零件图纸任务后，积极地投入到工艺工装的开发设计，经过一个多月的设计和制造，对该铸造工艺及工艺参数进行合理性验证。因我厂铸钢件采用熔模精密铸造水玻璃—硬脂酸石英砂工艺，铸造工艺装备相对比较落后，通过精密铸造的全套生产工艺过程的试验，该零件出现了变形缺陷，尺寸205mm变小，尤其中心孔距170mm尺寸变形（如图1），几乎每一种铸件都出现这种变形缺陷现象，具有一定的规律性，铸件的质量严重地影响我厂新产品的开发进程。对该零件进行了全方位的结构分析，主要问题是：（1）该零件外形尺寸在长度方向挠度大；（2）该零件对于我厂来说属于较大的铸钢件；（3）原来的精密铸造工艺中型壳的强度偏低不能满足零件的技术要求；（4）该零件在直径为135mm处的收缩处于完全自由收缩。通过对该零件产生变形的主要问题进行分析研究认为，该零件的变形是必然的，在该零件成型过程中，精铸模中完全没有受阻收缩，结构上的局限造成了产品铸件的变形，所以必须采取必要的特殊工艺措施和工艺的手段，在铸件凝固过程中用以抵抗毛坯成型过程中的自由收缩。

图1 产品零件示意图

图2 增加工艺抗阻加强筋后的零件示意图

2 解决变形的措施

经分析决定采取如下措施：

2）对该零件的工装进行了设计的改进，使蜡模上形成抗阻的加强筋；

3）把该零件蜡模进行成对的焊模组，同时增加涂层型的层数。

经过精密铸造的涂料、挂砂、硬化、烘壳、浇注等一系列工序的试验，然后对成型后的铸钢件去除抗阻的加强工艺筋，该零件变形的缺陷完全消除。

3 结论

1）铸件变形缺陷的产生主要为铸件结构及在溶模过程中产生的内应力导致铸件的变形。只有在铸造工艺上采取抗变形措施及严格控制各个生产过程，才能保证铸件减少变形缺陷。

2）对于挠度比较大的铸钢件，可以采取增加抗阻工艺筋来克服变形缺陷的产生；可以增加涂层层数来提高型壳的强度。

3）利用抗阻工艺筋避免产生变形后，再将该工艺筋进行清除，保证铸件符合图纸的技术要求。