油缸缸筒的生產工藝
2021-09-13 11:10
鍛造廠
缸筒是油缸的主體，使活塞及其密封件、支撐件能順利滑動，其內孔表面粗糙度要求比較高需要達到9級(Ra0.4 um),內孔一般采用鏜削、鉸孔、滾壓或珩磨等精密加工工藝制造，為此，油缸缸筒內壁不得出現縮松、縮孔、氣孔夾渣等缺陷。缸筒材料牌號為QT500-7,鑄件凈質量900 kg,主要壁厚53 mm,力學性能符合球墨鑄鐵件GB/1348— 2009要求為：抗拉強度≧500 MPa,屈服強度≧320 MPa，伸長率奮≧7%。
根據某公司的實際生產情況，采用呋喃樹脂自硬砂手工造型。根據缸筒長筒形結構特點應將主要加工面(缸筒內孔表面)垂直放置，這樣鑄件凝固具有明顯的方向性，且讓鑄件承受著較大的靜壓力，形成的靜壓力能使結晶組織的致密性程度高。
分型面選在下端面，鑄件整體置于上箱，其優點是鑄件尺寸容易得到保證，便于設置冒口補縮和排氣，而且造型操作簡便。
由于缸筒壁厚均勻，所以鑄造收縮率取1.0%，上下端面加工余量取13 mm,缸筒內孔表面加工余量取15 mm。
缸筒高度為1 040 mm，屬于長筒件，長筒形鑄件容易產生縮孔、縮松、夾渣和氣孔等缺陷，所以宜采用充型平穩、有利于補縮能夠促使型腔內鐵液溫度上下部分布均勻，避免局部過熱的階梯式澆注系統。該澆注系統分為兩層,上層澆道位置在鑄件三分之二高度處，由2個三通陶瓷管拼接而成，形成2個截面∅30 mm的內饒道和截面多∅60 mm的 橫澆道;下層澆道4個內澆道，內澆道由截面沴∅30 mm的陶瓷管拼接而成，橫澆道截面尺寸為70/80 mm x 50 mm,直饒道由截面∅70 mm的瓷管饒道組成。
缸筒內孔的砂芯使用樹脂自硬砂，在砂芯處使用環形隔砂冷鐵。隔砂冷鐵不但可以適當加快冷卻速度,使截面上的溫度梯度增大,促進方向性凝固，而且又可以避免了產生白口、碳化鐵、氣孔、粘連等缺陷，同時還可以減少了缸筒縮孔、縮松的傾向，增加缸筒具有較高的強度和致密性
中頻電爐熔化鐵液雜質少、鐵液純凈、化學成分穩定、鐵液溫度容易控制，而用優質的廢鋼增碳技術結合中頻電爐熔煉，又能在一定程度上提高鐵液的純凈度，降低S , P, V,特別是Ti的含量,同時液降低了爐料的遺傳性,為缸筒的生產的穩定提供了前提條件。根據我司實際的生產條件，所以采用5 t 中頻電爐熔化，優質廢鋼增碳的工藝,加料順序：加增C劑—加廢鋼—加增C劑，增C劑隨廢鋼分批加入。
合理使用冷鐵，特別是隔砂冷鐵在缸筒內孔中的應用，形成一定程度上的激冷作用，促使組織致密，同時也增加了截面上的溫度梯度，促進方向性凝固，能有效地減少缸筒內壁縮孔、縮松缺陷。
缸筒采用階梯式澆注系統，可以促使型腔內鐵液溫度分布均勻，避免了鑄件的局部過熱，消除了孤立熱節，同時增強了排氣、擋渣能力，可有效地減少了因縮孔、縮松、氣孔、夾渣等缺陷對缸筒孔內表面粗糙度造成的影響。
含La系稀土球化劑的應用，合理的球化處理方式以及適當的球化溫度，是生產優質缸筒質量的保障。采取高效、長效的孕育劑和有效的孕育方式，特別是澆注時使用的硫、氧孕育劑，可以使石墨球的尺寸減小，數量增多，并減少鑄鐵凝固過程中的收縮，使鑄件產生縮松、縮孔的傾向變小。
根據某公司的實際生產情況，采用呋喃樹脂自硬砂手工造型。根據缸筒長筒形結構特點應將主要加工面(缸筒內孔表面)垂直放置，這樣鑄件凝固具有明顯的方向性，且讓鑄件承受著較大的靜壓力，形成的靜壓力能使結晶組織的致密性程度高。
由于缸筒壁厚均勻，所以鑄造收縮率取1.0%，上下端面加工余量取13 mm,缸筒內孔表面加工余量取15 mm。
缸筒高度為1 040 mm，屬于長筒件，長筒形鑄件容易產生縮孔、縮松、夾渣和氣孔等缺陷，所以宜采用充型平穩、有利于補縮能夠促使型腔內鐵液溫度上下部分布均勻，避免局部過熱的階梯式澆注系統。該澆注系統分為兩層,上層澆道位置在鑄件三分之二高度處，由2個三通陶瓷管拼接而成，形成2個截面∅30 mm的內饒道和截面多∅60 mm的 橫澆道;下層澆道4個內澆道，內澆道由截面沴∅30 mm的陶瓷管拼接而成，橫澆道截面尺寸為70/80 mm x 50 mm,直饒道由截面∅70 mm的瓷管饒道組成。
缸筒內孔的砂芯使用樹脂自硬砂，在砂芯處使用環形隔砂冷鐵。隔砂冷鐵不但可以適當加快冷卻速度,使截面上的溫度梯度增大,促進方向性凝固，而且又可以避免了產生白口、碳化鐵、氣孔、粘連等缺陷，同時還可以減少了缸筒縮孔、縮松的傾向，增加缸筒具有較高的強度和致密性
合理使用冷鐵，特別是隔砂冷鐵在缸筒內孔中的應用，形成一定程度上的激冷作用，促使組織致密，同時也增加了截面上的溫度梯度，促進方向性凝固，能有效地減少缸筒內壁縮孔、縮松缺陷。
缸筒采用階梯式澆注系統，可以促使型腔內鐵液溫度分布均勻，避免了鑄件的局部過熱，消除了孤立熱節，同時增強了排氣、擋渣能力，可有效地減少了因縮孔、縮松、氣孔、夾渣等缺陷對缸筒孔內表面粗糙度造成的影響。
含La系稀土球化劑的應用，合理的球化處理方式以及適當的球化溫度，是生產優質缸筒質量的保障。采取高效、長效的孕育劑和有效的孕育方式，特別是澆注時使用的硫、氧孕育劑，可以使石墨球的尺寸減小，數量增多，并減少鑄鐵凝固過程中的收縮，使鑄件產生縮松、縮孔的傾向變小。
