介绍了轮毂铸件的结构及技术要求 ， 根据铸件结构特点 ， 设计了侧冒口补缩工艺和压边冒口补缩工艺 ， 利用 MAGMA 数值模拟软件进行模拟分析 ,结果表明:选用压边冒口补缩工艺 ,补缩通道始终畅通 ， 冒口对铸件进行液态补缩 ,在凝固 过程后期 ， 冒口颈处能够及时凝固 ， 铸件依靠石墨化膨胀自补缩来抵消收缩 ， 而且铸件先于冒口颈凝固 ， 补缩通道在铸 件固过程 终畅通的 ， 固的要求 ， 内部致密的铸件 。 首件试制后的结果显 ： 选用压边冒口 的轮毂 致密 ， 现缩缩 ， 说明压边冒口的补缩用果明显 ， ， 进行产 ， 收 铸件加工后 的 •关键词:球墨铸铁;轮毂;压边冒口中图分类号: TG255 文献标识码 ： B 文章编号 ： 1003-8345(2020)03-0059-04D01:10.3969/j.issn.1003-8345.2020.03.014Casting Process for Producing Nodular Iron Wheel Castings by Static Pressure LineQIN Guo-bin(Hefei Casting and Forging Factory,Hefei 230601 *China)Abstract:The structure and technical requirements of wheel castings were introduced. According to the structural characteristics of the castings, a side riser filling process and the blankholder riser filling process were designed. The simulation analysis was performed using MAGMA numerical simulation software. The results showed that with the blanking riser was selected, the filling and shrinking was always unblocked. The riser performs liquid filling of the casting. At the late stage of the solidification process,the neck of the riser could be solidified in time. The casting relies on graphitized expansion to compensate for shrinkage. The casting solidified before the riser and neck and the filling channel was always unblocked, which met the requirements of sequential solidification, thereby a dense internal casting was obtained. The results after the first trial showed that the wheel microstructure produced by blankholder riser was dense and had no shrinkage and cavity defects. It indicated that the effect of the blankholder feeder's filling effect was obvious. At present, small batch production had been carried out, and no feedback of defects after machining was received form customer.Key words: nodular iron ； wheel hub ； blankholder riser压 工艺 内外铸的工艺 ， 点,合 表要 的铸件 ， 铸CT8~9级 ， 工艺 ， 及 冒收稿日期 ： 2019-12-21 修定日期: 2020-05-30作者简介:秦国斌 （1987.05-） ,男 ， 江西景德镇人 ， 毕 9 于河南科 技大学材料成型及控制工程专 9, 主要从事铸造工艺设计等方面 的研究工作 。口的用 ， 轮毂类铸件 ， 阐述压 铸件的工艺特点 。1 铸件结构及技术要求笔者公司 的一种轮毂铸件 ， 铸件结构回转体 零件,整体结构简单 （ 如图 1 所示 ） ， 铸件材料牌号 QT450-10,铸件 约 30 kg,内孔直径 130 mm,外圆直径 206 mm,壁厚 40 mm,咼 度 177 mm,法兰尺寸 ! 308 mm,厚度 28 mm,铸2020 / 3 现代铸铁 59Casting Method铸造工艺#308图 2 造型工艺Fig.2 Modeling process（2）（3）177(')图 1铸件结构Fig.1 Structure of casting个法兰放在底箱成型 ， 将需要钻孔及要求较高部 位放置在下型 。 考虑到在 KW静压线上生产时的 生产效率及操作方 ， 采用 ， 现铸件 的方 。 ， 、 统选择了 2 种方 ： 方 一使用侧 ， 从法 铸件进行缩;方 使用压 铸件进行 缩 。2.1工艺方案 1采用侧 缩 ： 直 进入冒口 ， 进入铸型法型 ， 热铸件热节 进行 缩 ， 根 铸件热节模 数 ， 设计冒口尺寸为 ! 120 mm， 高度 200 mm。 米 用 放 统 （ 如图 3 所示 ） ， 为 直 :!!檢 :! Ffl=1： 1.57： 1.8,直浇道截面积 982 mm2, 面积 1 539 mm2， 内 面积 1790mm2， 型 ， 法型的 ， 生铸件 缺陷 ， 高铸 件表面质 。2.2工艺方案 2件整体模数口 ！ 。 叫热节圆直径 43 （ 叫模数 L5 铸件内部质量要求高 ， 不允许出现缩孔 、 缩 松类缺陷 。2 铸造工艺设计根据产能及成本分析 ， 采用 KW静压线进行 生产 ， 型板尺寸为 1 260 mmx740 mm,— 箱 4 件 。 分型面选在法兰面上 （ 如图 2 所示 ） ， 将热节及整图 3 方案 1 的铸造工艺 Fig.3 Casting process of plan one60现代铸铁 2020 / 3Casting Method 铸 造 工 艺采用压边冒口对铸件进行补缩 1 压边缝隙宽 10 mm,压边缝隙长 125 mm（ 压边长度大于 0308 mm法兰直径的 1/3 ） 。 湿型砂的砂型强度较树脂 砂的砂型强度低 ， 由于法兰宽度较窄 ， 采用常规 的压边冒口时 ， 冒口与上箱铸件间隙尺寸 a 为 40 mm,深度 b 为 110 mm,造型时 ， 此处砂型刚度 差 ,使型壁在铸件凝固过程中容易受热而移动 ， 导 致铸件变形 。 同时 ， 由于球墨铸铁在凝固过程中 石墨化膨胀量比 铸铁大 ， 此 缩 较大,铸件的缩 ； 但如果铸型刚度差,则会加 缩孔 、 缩 的 。此 ， 对压边冒口进行 ， 压边的 铸件 45 。 ， 同 ， 1 个冒口缩 2 铸件 ， 为 加冒 与铸件 间的 砂 量 ， 量 现强度差的砂型 ， 铸件缩 ， 形压边冒 ， 如 4 ，压边 度 为 10 mm,压边长度 125 mm,第一度 40 mm， 在 同 缩 20 mm， 度 150 mm。 同样采用 H,比为直 ： 横：！#内 = 1:1.57:2， 方案 2 的铸造如 4 。3 工艺模拟分析采用 MAGMA 件对 2行 ,2 用同的 ，度 1 380 图 5 为 2 种方案的 模 果 ， 1 的 果 铸件热于法兰与孔壁 处 ， 大 1.5~1.6 cm。1 的 果 使用 “120 mm冒口 ， 冒口 2.4 cm,冒口 对于铸件热 大,而冒口 热较远 （ 法兰宽度为 50 mm） ,在凝固的过程中由于法兰先于 冒口 凝固 ， 使补缩通道封闭 ， 导致热 部 现缩孔 缩 。 2 果 采用压边冒口的 ， 在凝固过程前期 ， 补缩通始终畅通 ， 冒口对铸件 行液态补缩;在凝固过程后 期 ， 冒口 处 及时凝固 ， 切断补缩通 ， 铸件依靠石墨化膨胀自补缩来抵 收缩 ， 而且铸件先 于压边区域 （ 冒口 ） 凝固,补缩通 在铸件凝固 过程中始终是畅通的 ， 满顺序凝固的要求 ， 而获得部致密的铸件 。4 工艺验证图 4 方案 2 的铸造工艺 Fig.4 Casting process of plan two果 ， 择铸造压边冒口工艺设计 并制作具 ， 行首件试制 ， 验证铸造 的可 行性和产品质量是否满 要求 。 在产品试制过程 中,为了防止缩孔 、 缩 的产 ， 安全系数 ， 采取了如下辅助措施 ：（1 ） 适当 CE,将其控制在 4.3%~4.6% ,强铁液石墨化膨胀 。 配合合理的球化 、 孕 育处理 ， 加球墨铸铁中的石墨 量 ， 铸件 的补缩 ， 减缩孔 、 缩 。Casting Method铸造工艺（2 整 成分 ， 控制 ， 制型砂技术指标 36%~42% , 性 140-200,度 0.15-0.2 MPa, 量 7.0%~&5% , 量 10%~13% ,制砂型整体硬度在 85-95 HB， 分型面处的硬度控制在 90-95 HB, 从确铸具 的度 ， 确 铸, 会大,使铸件壳 持原的形状 。（3）浇注温度控制在 1 360-1 380 # ， 减少 铸件液态收缩值 。生产结果显示 边冒口的补缩作用效果明 显 ， 用 边冒口生产的 毂组织致密性好 ， 未出 现缩孔 、 缩松缺陷 。 目前 ， 已经小批量供货 120 件 ， 未收到客户关于铸件加工 缺陷的反馈 。5 结束语铸 的糊状凝固特性 ， 使铸件出现缩 孔 、 缩松缺陷的倾向较大,尤其是铸件的厚大 部位和热节 0 铸造工艺设计 ， 要根据轮毂类铸件的结构特点 ， 满 静 生产的条件选择适合的铸造工艺 ， 再结合 整熔炼 、 造 、 浇注 工 序工艺 ， 最终生产出合格的铸件,为类似铸件的 生产提供了经验 0 另 ， 采用 MAGMA模 件 对工艺进行数值模拟 , 仅可以预测缺陷的位置 和大小 ， 铸造工艺设计 ， 还可以减少工艺试验周 ， 降低生产成本 °参考文献[1] 李川度,邱金全 .G97轮毂的劈箱造型工艺 [J].现代铸铁, 2018 , （01）:22-26.[2] 王彬 • 重载铁路货车 6483 减震旁承的生产工艺 [J]• 现代铸铁, 2018 ， 01 26-29.⑶金柱 ， 陈娟 • 熔模铸造铸态 QT600-10的生产工艺 [J].现代铸 ， 2019 ， 02 1-4.[4]陈思明 ， 苏少静•二次再热汽轮机高 Si-Mo球铁中压外缸的生 产 [J] • 现代铸铁 ,2019 ,（ 02）： 4-9.（ 编辑 ： 吕姗姗 ， E-mail: xdzt_lss@126.com）4 结束语铸造模具的设计和工艺的确定关系到模具 加工的难易程度 、 模具制造的成本和模具的使用 寿命,关系到铸件生产的可行性和可靠性 ， 最终 决定着铸件质量 °因此 ， 铸造企业要提升模具的 整体质量 ,从模具的设计 ,特别是铸造工艺的设计着手 ,加大人才培养和研发的投入 ,总结并建 立企业内部的模具设计经验数据库 ， 尽量减少因 设计过程中铸造工艺 的 造成后期的发生 0参考文献[1] 中国机械工程学会铸造学会 .铸造手册-铸造工艺 [M].-京:机工业出版社 ， 1996.[2] 任现伟•高韧球墨铸铁离合器飞轮铸造工艺设计与实践 [J]• 铸 造 , 2019 , 07 696-700 , 704.[3] 林增煌 ， 陈灿 ， 杨弋涛•利用模拟软件辅助优化行星架的铸造工 艺 [J]•现代榊 ,2018 ,（ 01 ）： 73-79.[4] , , , .铸造模 体铸造工艺设计中的应用 [J]• 现代铸铁 ,2018 ,（01 ） ： 80-85.[5] 毕国永 ， ， .体 铸件的数字化制造技术介绍[J]•现代铸铁 ,2019 ,（02）:51-55.[6] ,, . 铸件铸造工艺的优化 [J].现代铸铁,2019 , 02 47-51.[7] 任现伟 .DISA线生产优质铸件的工艺技术与应用 [J].铸造, 2019 ,07 777-781.（ 编辑 ： 吕姗姗 ， E-mail: xdzt_lss@126.com）62 现代铸铁 20 20 / 3
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