專(zhuān)利名稱(chēng)：一種開(kāi)式齒輪鑄造無(wú)阻流冒口的工藝設(shè)計(jì)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于鑄造技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及到一種開(kāi)式齒輪鑄造無(wú)阻流冒口的工 藝設(shè)計(jì)。
背景技術(shù)：
開(kāi)式齒輪鑄鋼件廣泛應(yīng)用于大型水泥、礦山、冶金等設(shè)備，目前，生產(chǎn)的 開(kāi)式齒輪主要涉及到回轉(zhuǎn)窯、原料磨、自磨機(jī)、干燥機(jī)、有色冶金設(shè)備上的轉(zhuǎn) 爐等行業(yè)。
鑄鋼件設(shè)置冒口的目的是使鑄件在凝固過(guò)程中冒口內(nèi)的鋼水源源不斷的流 入本體，起到補(bǔ)充鋼水的目的，使鑄件得到足夠的鋼水，達(dá)到內(nèi)部組織致密，
UT和MT探傷合格。
在之前，開(kāi)式齒輪的冒口設(shè)計(jì)是外輪緣冒口采用圓柱型明冒口，結(jié)合面采 用腰圓型明冒口，外輪緣冒口數(shù)量根據(jù)半齒圈的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和立筋的數(shù)量，每個(gè) 立筋處放一個(gè)冒口或隔一個(gè)立筋放一個(gè)冒口 。
該工藝設(shè)計(jì)存在如下缺點(diǎn)
1. 工藝設(shè)計(jì)煩瑣，熱節(jié)計(jì)算影響因素多，難于準(zhǔn)確計(jì)算冒口尺寸，其結(jié)果 是不同的人設(shè)計(jì)會(huì)出現(xiàn)不同的結(jié)果，或同一個(gè)人對(duì)不同結(jié)構(gòu)的鑄件的設(shè)計(jì)其最 終鑄件質(zhì)量也會(huì)出現(xiàn)不同的結(jié)果。
2. 冒口的直徑或兩冒口之間的距離設(shè)置不當(dāng)，冒口下會(huì)出現(xiàn)縮孔，冒口之 間會(huì)出現(xiàn)縮松。
3. 鑄件一旦出現(xiàn)縮松UT探傷不合格，輕者挖開(kāi)焊補(bǔ)，嚴(yán)重的往往報(bào)廢，UT探傷不合格率高達(dá)20 30%。
4. 精洗齒后MT探傷有磁痕顯示。
5. 齒圈內(nèi)部晶粒組織不致密與現(xiàn)有工藝分散性冒口有直接的聯(lián)系。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決上述問(wèn)題，本發(fā)明設(shè)計(jì)了一種開(kāi)式齒輪鑄造無(wú)阻流冒口的工藝設(shè) 計(jì)，該工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單，補(bǔ)縮效果好，徹底解決了以前冒口下縮孔，冒口間縮松 的缺陷，UT探傷和MT探傷100%合格。
為達(dá)到上述發(fā)明的目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案
所述的開(kāi)式齒輪鑄造無(wú)阻流冒口的工藝設(shè)計(jì)，其工藝設(shè)計(jì)分為設(shè)定加工余 量一補(bǔ)正量一坭芯一冒口 一冒口套一掛砂冷鐵一澆注系統(tǒng)一制作木模一造型、 制芯的制作一扣箱一澆注一放保溫覆蓋劑一鑄件保溫冷卻一清理一熱處理一打 磨一再次熱處理一做機(jī)械性能一毛坯發(fā)貨一粗加工一UT探傷一二次熱處理一精 加工洗齒一MT探傷一鑄件表面拋光等多道工序，各工序分述如下
1) 設(shè)定加工余量
開(kāi)式齒輪有二次熱處理時(shí)加工余量在原有基礎(chǔ)上增加30%，上表面加工余 量二國(guó)t示+40mm;
2) 補(bǔ)正量
此工藝設(shè)計(jì)設(shè)置無(wú)阻流冒口，需確定補(bǔ)正量，置補(bǔ)正量大小可以從上輪緣 0到下輪緣25之間；
3) 坭芯
根據(jù)開(kāi)式齒輪的形狀，兩立筋之間設(shè)一個(gè)芯子，芯子分上、下兩層；
4) 冒口
(1) 、根據(jù)開(kāi)式齒輪輪緣厚度確定冒口的徑向?qū)挾?，該寬度?開(kāi)式齒輪輪 緣的厚度+ 80 120腿，以保證冒口補(bǔ)縮通道暢通，形成順序凝固；
(2) 、設(shè)定冒口的高度，首先要根據(jù)半齒圈輪緣的高度、厚度來(lái)計(jì)算，原則上設(shè)計(jì)冒口的高度=輪緣高度乂80%，這樣可使鑄件的工藝出品率達(dá)到52 60%， 保證鋼水補(bǔ)縮有一定的壓力，增加鑄件的致密度；
5) 冒口套
為了延長(zhǎng)鋼水的補(bǔ)縮時(shí)間，確保冒口最終凝固，選用漂珠制作保溫冒口套， 要求導(dǎo)熱系數(shù)《0. 235w/m. t;
6) 掛砂冷鐵
外輪緣設(shè)置300mm的外冷鐵，掛砂厚度20mm，確保外輪緣有一定厚度的激 冷層，起到細(xì)化晶粒，最終齒面磁粉探傷100%合格；
7) 澆注系統(tǒng)
內(nèi)澆道設(shè)計(jì)成兩層均布，切線注入，促使鋼水在行腔中快速旋轉(zhuǎn)；
8) 制作木模
按工藝制作模型，模型的縮尺一般為1. 8 2. 0%;
9) 造型、制芯的制作 模型制作完畢后開(kāi)始造型、打制芯；
10) 扣箱
把制好的芯子運(yùn)到制作的鑄型處進(jìn)行配箱、扣箱；
11) 澆注
箱扣好后對(duì)型腔吹熱風(fēng)進(jìn)行表干處理2 4h，完畢及時(shí)澆注；
12) 放保溫覆蓋劑
為了減少鋼水的熱損失，選用保溫覆蓋劑，加入時(shí)間，鋼水上升到冒口高 度1/3處第一次加入，加入量為總量的1/5，待鋼水上升到冒口預(yù)期高度時(shí)第 二次加入，加入量為總量的3/5，剩余的1/5覆蓋劑作為維護(hù)冒口使用，直到 冒口頂部不露紅為止。
13) 鑄件保溫冷卻
鑄件澆注后在砂型中保溫，保溫時(shí)間按國(guó)標(biāo)執(zhí)行；
14) 清理鑄件保溫時(shí)間到后進(jìn)行落砂、清理鑄件表面和型腔的砂子；
15) 熱處理
砂子清理干凈后毛坯進(jìn)行正火熱處理，正火溫度880 91(TC，保溫時(shí)間 15 16h;
16) 打磨
正火后割冒口、打磨飛邊、毛刺；
17) 再次熱處理
對(duì)毛坯進(jìn)行回火處理，回火溫度590 61(TC，保溫時(shí)間12 13h;
18) 做機(jī)械性能
對(duì)本休試塊進(jìn)行性能試驗(yàn)，合格就不在進(jìn)行二次熱處理，不合格需粗加工
后再進(jìn)行二次熱處理；
19) 毛坯發(fā)貨
檢查尺寸、表面質(zhì)量合格后發(fā)貨，到此整個(gè)制作毛坯工序已經(jīng)完成；
20) 粗加工
粗加工去除鑄件表面的黑皮；
21) UT探傷
對(duì)加丁表面進(jìn)行UT探傷，如果有缺陷可以進(jìn)行修復(fù)；
22) 二次熱處理
對(duì)于機(jī)械性能不合格的鑄件進(jìn)行二次熱處理；
23) 精加工洗齒
對(duì)于機(jī)械性能合格的鑄件進(jìn)行精加工、洗齒；
24) MT探傷
最終進(jìn)行MT探傷，對(duì)于表面小缺陷進(jìn)行修復(fù)，超標(biāo)缺陷整個(gè)鑄件報(bào)廢；
25) 鑄件表面拋光
各道工序合格后鑄件進(jìn)行拋光處理，最終發(fā)貨。 由于采用如上所述的技術(shù)方案，本發(fā)明具有如下優(yōu)越性1. 工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單，計(jì)算準(zhǔn)確，成品合格率高，接近100%。
2. 對(duì)于設(shè)計(jì)人員的技術(shù)能力要求不高。
3. 工藝操作簡(jiǎn)單、方便。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明的開(kāi)式齒輪鑄造無(wú)阻流冒口的工藝設(shè)計(jì)，其工藝設(shè)計(jì)分為設(shè)定加工 余量一補(bǔ)正量一坭芯一冒口一冒口套一掛砂冷鐵一澆注系統(tǒng)一制作木模一造 型、制芯的制作一扣箱一澆注一放保溫覆蓋劑一鑄件保溫冷卻一清理一熱處理
—打磨一再次熱處理一做機(jī)械性能一毛坯發(fā)貨一粗加工一UT探傷一 一次熱處理 —精加工洗齒一MT探傷一鑄件表面拋光等多道工序，各工序分述如下 1)設(shè)定加工余量
按國(guó)標(biāo)査得外圓30mm，下面37，上面80，結(jié)合板面30; 2)確定補(bǔ)正量
補(bǔ)正量由上輪緣0到下輪緣10;內(nèi)輪緣輻板以上整圈放60mm的補(bǔ)正量。
3) 設(shè)計(jì)坭芯
按照開(kāi)式齒輪設(shè)計(jì)原則，兩立筋之間設(shè)一個(gè)芯子，芯子分上下兩層，上、 下層各設(shè)16個(gè)芯子，兩結(jié)合板處各放一個(gè)芯子；
4) 冒口的設(shè)置
(1) )冒口的寬度為輪緣的厚度+60 (補(bǔ)正量)+40+80腿，；
(2) 冒口的澆注高度為400mm;
5) 保溫冒口套
用漂珠制作保溫冒口套，導(dǎo)熱系數(shù)在0.201 0.235w/m.t，冒口套的厚 度80mm;
6) 掛砂冷鐵
外輪緣設(shè)置300mm的外冷鐵，掛砂厚度20ram;
7) 澆注系統(tǒng)直澆口 2 4> 120mm，橫澆口(H20mm，內(nèi)澆口上層8 * IOO咖，下層10 小80mm;
8) 制作木模
按工藝制作模型，模型的縮尺為2. 0%;
9) 造型、制芯的制作
模型制作完畢后開(kāi)始造型、打制芯；
10) 扣箱
把制好的芯子運(yùn)到制作的鑄型處進(jìn)行配箱、扣箱；
11) 澆注
箱扣好后對(duì)型腔吹熱風(fēng)進(jìn)行表干處理3h，完畢后及時(shí)澆注；
12) 放保溫覆蓋劑
為了減少鋼水的熱損失，選用保溫覆蓋劑，加入時(shí)間，鋼水上升到冒口高
度1/3處第一次加入，加入量為總量的1/5，待鋼水上升到冒口預(yù)期高度時(shí)第 二次加入，加入量為總量的3/5，剩余的1/5覆蓋劑作為維護(hù)冒口使用，直到 冒口頂部不露紅為止。
13) 鑄件保溫冷卻
鑄件澆注后在砂型中保溫，保溫時(shí)間260 h;
14) 清理
鑄件保溫時(shí)間到后進(jìn)行落砂、清理鑄件表面和型腔的砂子；
15) 熱處理
砂子清理干凈后毛坯進(jìn)行正火熱處理，熱處理工藝正火溫度880 91(TC， 保溫時(shí)間15h;
16) 打磨
正火后割冒口、打磨飛邊、毛刺；
17) 再次熱處理
對(duì)毛坯進(jìn)行回火處理，回火溫度590 61(TC，保溫時(shí)間12h;18) 做機(jī)械性能
對(duì)本體試塊進(jìn)行性能試驗(yàn)，全部合格；
19) 毛坯發(fā)貨
檢査尺寸、表面質(zhì)量合格后發(fā)往機(jī)加車(chē)間；
20) 粗加工
粗加工去除鑄件表面的黑皮；
21) UT探傷
對(duì)加工表面進(jìn)行UT探傷，有少量的砂眼，經(jīng)挖開(kāi)清理缺陷、著色確認(rèn)無(wú)缺 陷后，焊補(bǔ)、打磨，再次UT探傷合格；
22) 二次熱處理
對(duì)于機(jī)械性能不合格的鑄件進(jìn)行二次熱處理；
23) 精加工洗齒
進(jìn)行精加工、洗齒；
24) MT探傷
最終進(jìn)行MT探傷，發(fā)現(xiàn)表面有不大于2mm的小裂紋數(shù)條，進(jìn)行打磨，圓滑 過(guò)渡處理；
25) 鑄件表面拋光
各道工序全部合格鑄件進(jìn)行拋光處理，最終發(fā)貨。 上述制作過(guò)程嚴(yán)格按工藝設(shè)計(jì)規(guī)定要求執(zhí)行。
利用上述工藝具有設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單，操作方便，補(bǔ)縮效果好，徹底解決了以前冒 口下縮孔，冒口間縮松的缺陷，UT探傷和MT探傷接近100。/。合格。
權(quán)利要求
1、一種開(kāi)式齒輪鑄造無(wú)阻流冒口的工藝設(shè)計(jì)，其特征在于該工藝設(shè)計(jì)分為設(shè)定加工余量→補(bǔ)正量→坭芯→冒口→冒口套→掛砂冷鐵→澆注系統(tǒng)→制作木?！煨?、制芯的制作→扣箱→澆注→放保溫覆蓋劑→鑄件保溫冷卻→清理→熱處理→打磨→再次熱處理→做機(jī)械性能→毛坯發(fā)貨→粗加工→UT探傷→二次熱處理→精加工洗齒→MT探傷→鑄件表面拋光等多道工序，各工序分述如下1)設(shè)定加工余量開(kāi)式齒輪有二次熱處理時(shí)加工余量在原有基礎(chǔ)上增加30％，上表面加工余量＝國(guó)標(biāo)+40mm；2)補(bǔ)正量此工藝設(shè)計(jì)設(shè)置無(wú)阻流冒口，需確定補(bǔ)正量，置補(bǔ)正量大小可以從上輪緣0到下輪緣25之間；3)坭芯根據(jù)開(kāi)式齒輪的形狀，兩立筋之間設(shè)一個(gè)芯子，芯子分上、下兩層；4)冒口(1)、根據(jù)開(kāi)式齒輪輪緣厚度確定冒口的徑向?qū)挾龋搶挾戎怠珠_(kāi)式齒輪輪緣的厚度+80～120mm，以保證冒口補(bǔ)縮通道暢通，形成順序凝固；
全文摘要
本發(fā)明提供一種開(kāi)式齒輪鑄造無(wú)阻流冒口的工藝設(shè)計(jì)，其工藝設(shè)計(jì)分為設(shè)定加工余量→補(bǔ)正量→坭芯→冒口→冒口套→掛砂冷鐵→澆注系統(tǒng)→制作木?！煨?、制芯的制作→扣箱→澆注→放保溫覆蓋劑→鑄件保溫冷卻→清理→熱處理→打磨→再次熱處理→做機(jī)械性能→毛坯發(fā)貨→粗加工→UT探傷→二次熱處理→精加工洗齒→MT探傷→鑄件表面拋光等多道工序，該工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單，補(bǔ)縮效果好，徹底解決了以前冒口下縮孔，冒口間縮松的缺陷，UT探傷和MT探傷100％合格。
文檔編號(hào)B22C9/00GK101422816SQ20071018989
公開(kāi)日2009年5月6日 申請(qǐng)日期2007年11月2日 優(yōu)先權(quán)日2007年11月2日
發(fā)明者岳宗格, 張治青, 石秀娟, 趙永讓, 陳書(shū)山 申請(qǐng)人:中信重工機(jī)械股份有限公司