——精密铸造一特种铸造及有色合金
张春波１
王峰１
关键词泵体；熔模铸造Ｉ工艺参数
中图分类号ＴＧｌ４９．５
ＤＯＩ：１０．３８７０／ｔｚｚｚ．２００９．０４．０２０
２００９年第２９卷第４期
泵体的熔模铸造工艺
张冰２
张俊２
（１．山东茂华硅工有限公司机械分公司；２．山东水利职业学院）
摘要针对外形尺寸较大，形状复杂的泵体铸件．通过制作水溶性芯子和蜡模组装的方式．成功制作了泵体蜡模。采用硅溶胶工艺制壳，设计合理的浇注系统．确定合理的脱蜡工艺、型壳焙烧工艺和浇注工艺．成功浇注出该泵体铸件。
文献标志码Ａ文章缩号１００１—２２４９（２００９）０４－－０３５１－－０２
泵体类产品被广泛应用于输送各种流体，为保证性能，对泵体内壁流道部分尺寸精度和表面粗糙度要求较高，同时，对泵体本身承压值和外观质量也有较高的要求。熔模铸造由于受其工艺特性的局限，一般铸件质量只有几ｇ到几ｋｇ。对于尺寸较大、形状复杂的铸件，无论从压制蜡模还是制壳等工艺环节，都存在一定的难度。我厂生产的一批泵体（铸件毛坯），外形尺寸为５１５
ｍｍ×４１０
ＭＰａ，压射时间为５０ｓ，保压时间为１０ｒａｉｎ，法兰盘单独压蜡后组焊粘结。要求蜡模表面与内腔表面光洁，无流纹，侧面大法兰盘与底面垂直，和对侧１２个凸台面平行，必要时需进行整形。１．３浇注系统设计
该铸件需进行气压试验，内部不允许有缩孔、缩松等缺陷ｃ２】，考虑到正面１２个凸台及出水口根部为热节部位，在铸件以上部位适当增加了补缩冒口。针对该铸件的结构特点，设计了两套浇注系统方案［３￣５］。
（１）方案１注入方式为冒口顶注式。采用组焊的十字型模头，长度由铸件确定，浇道宽度为５５ｍｍ，浇
道厚度为５０ｍｍ，浇口杯尺寸为声１３０ｍｍ×声９０ｍｍＸ
１８０ｍｍ，见图２ａ。
ｎｌｍ，质量为４７．８５ｋｇ，材质为ＣＦＢＭ，见图
１。经过周密设计，采用合理的工艺方案，成功生产出了这批泵体铸件。
（２）方案２注入方式为联合注入式。在方案１的基础上，在泵体底端加一侧浇道及浇口杯，连接到底面法兰盘，见图２ｂ。
图ｌ泵体铸件示素图
１蜡模制作
１．１制作尿素芯
受泵体本身结构特点影响，泵体内腔不可能直接由模具压出。根据生产实际，采用尿素芯工艺【１］。由于泵体流道部分尺寸精度和表面粗糙度全部由尿素芯决定，因此尿素芯的制作要求严格。尿素与白砂糖严格按照（质量比）１００
ｌ
（８）方蠢ｌ（ｂ）方素２
图２两种泵体洗注系统方案
２
制壳
为确保型壳强度和铸件表面粗糙度，采用硅溶胶工
５混合后加热至１３０～１５０℃，溶化后灌
艺‘引，具体工艺参数件见表１和表２。
由于该铸件体积较大、壁厚不均，如果采用普通脱蜡方法脱蜡，型壳由于受热不均匀会出现鼓胀、开裂等问题【７］，因此必须改进脱蜡工艺实现顺序脱蜡。具体做法为：用３层废报纸包住泵体型壳，使冒口及浇道外露，
人内腔已均匀涂抹好松节油的模型中，完全冷却后取出尿素芯检查。要求尿素芯呈白色，表面光洁无缺陷，尺寸合格。１．２蜡模制作
压蜡温度为５４～６０℃，压射压力为０．８～１．０
收稿日期：２００８一ｌＯ一２０
第一作者简介：张春波・男・１９７７年出生・工程师・山东茂华硅工有限公司机饭分公司．山东淄博（２５５０７５）。电话。１３４６８４１６６８５１Ｅ－－ｍａｉｌ；５ｄ跖ｂ＠ｙ８ｈ哦
ｃｏｍ．Ｃｎ
万方数据
３５１
——特种铸造及有色合金
２００９年第２９卷第４期
这样浇注系统的蜡模先受热熔化流出，为泵体蜡模的流出形成通道，从而实现顺序脱蜡。脱蜡压力为０．６～
０．７５
ＭＰａ。脱蜡时间为２５～３０ｒａｉｎ，脱蜡后型壳状况
良好。
表１涂料配制
涂层ｔ砂种类干弩别湿度／％干燥：：ｆ刚（０掣。）
第１层１００日锫砂
２４士２５０～７０８—９无风
第２层８０目莫来砂
２４士２
５０～７０１２一１４徽风
第３层３ＨＯ目煤矸石砂
２４士２４０—６０１５—１６３—５第４～７层１６—３０目煤矸石砂
Ｚ４士２３０～５０１６～１８６—８封浆层
２４士２
３０—５０
２４
６—８
３
型壳焙烧及浇注
因为型壳体积及铸件壁厚都较大，为确保型壳焙烧
质量，应适当提高焙烧温度，并延长保温时间。采用的焙烧温度为１
０８０＂－１
１００℃，焙烧时间为１
ｈ。
采用方案１浇注后，铸件出水口根部热节处缩孔、缩松严重。采用方案２浇注出来的铸件品质良好，见图３。具体浇注工艺为：首先采用一侧浇口杯先将钢水浇至铸件整体２／３处，再用中间浇口杯将钢水浇满。型壳出炉温度大于９５０℃，钢水浇注温度为１６２０～１
６３０
℃，浇注时间为１２０ｓ，为防止缩松，浇注完毕后３０Ｓ内在冒口处补充钢水并加盖保温剂。在铸件冷却过程中，往凸台及出水口根部热节处进行局部水淬［８３，
图３方案２浇注出来的缛件
３５２
万方数据
４
结语
通过合理的设计蜡模制作工艺及制壳工艺，制造出
较大泵体型壳。采用顺序脱蜡的方法，有效防止了型壳的鼓胀、开裂。采用改进后的浇注系统方案，铸件清理后无缩孔、缩松现象，铸件无明显变形，经检查，表面品质达到用户要求，尺寸合格，气压试验合格。
参考文■
［１３中国铸造协会绾．熔模铸造手册［Ｍ］．北京。机城工业出版社．
２０００．
Ｅｚ］胨国桢．肖柯则，姜不居．铸件缺陷和对策手册［Ｍ］．北京：机械
工业出版社，１９９６．
［３］许云祥．基于浇口杯补绾的横浇道型浇注系统设计口］．特种铸造
及有色合金．２０００（５）一３５—３７．
［４］许云样．熔模铸件胃口当量热节设计法口］．特种铸造及有色合金．
２００６。２６（２）：１０８—１ｌＯ．
［５］李殿中．张玉妥．李依依．浇注系统设计的新启示［Ｊ］．特种铸造
及有色合金．２００２（４）。２０－２２．
Ｅ６］籍君豪．精密铸造４种型壳工艺特点分析及改进方向探讨［Ｊ］．特
种铸造及有色合金．２００６。２６（７）１４４１—４４３．
［７］许云祥．设计合理的铸造方案使制壳方便和排螬通畅［Ｊ］．特种铸
造及有色合金，２００３（６），４３—４６．
［８］刘学庆，许云祥．李磊，等．熔模铸件孤立热节局部水淬试验［Ｊ］．特
种铸造及有色合金．２００３（２）ｔ５０．５１．
（编辑：张正贺）
永益钢铸件配套世界大运会主场馆
近日，江苏永益铸管公司接到了一笔９０００吨的钢铸件订单，这批钢铸件将用于世界大学生运动会主体场馆的馆顶。
永益铸管公司营销办主任刘勇介绍，第２６届世界大学生夏季运动会将于２０１１年在深圳举办，永益此次承接的钢铸件订单就是用于主体育场的顶棚钢架。钢架顶棚的设计出自德国ＧＭＰ建筑设计事务所，并由中建国际（深圳）设计顾问有限公司等设计公司在国内外挑选钢铸件提供商，他们首先就看中了曾为鸟巢建设提供过优质钢铸件的永益公司。大运会场馆的订单分两部分，４２００吨的铸钢节点和４８００吨的厚壁钢铸连接杆。
铸钢节点能使钢结构更加简洁、流畅，能够充分表达建筑师的设计思想。与此同时，永益生产的厚壁钢铸连接杆采用了最新的离心铸造技术，铸造的钢管具有内部无缺陷、强度高等优点。
（江苏永益铸管公司报道）
——精密铸造一特种铸造及有色合金
张春波１
王峰１
关键词泵体；熔模铸造Ｉ工艺参数
中图分类号ＴＧｌ４９．５
ＤＯＩ：１０．３８７０／ｔｚｚｚ．２００９．０４．０２０
２００９年第２９卷第４期
泵体的熔模铸造工艺
张冰２
张俊２
（１．山东茂华硅工有限公司机械分公司；２．山东水利职业学院）
摘要针对外形尺寸较大，形状复杂的泵体铸件．通过制作水溶性芯子和蜡模组装的方式．成功制作了泵体蜡模。采用硅溶胶工艺制壳，设计合理的浇注系统．确定合理的脱蜡工艺、型壳焙烧工艺和浇注工艺．成功浇注出该泵体铸件。
文献标志码Ａ文章缩号１００１—２２４９（２００９）０４－－０３５１－－０２
泵体类产品被广泛应用于输送各种流体，为保证性能，对泵体内壁流道部分尺寸精度和表面粗糙度要求较高，同时，对泵体本身承压值和外观质量也有较高的要求。熔模铸造由于受其工艺特性的局限，一般铸件质量只有几ｇ到几ｋｇ。对于尺寸较大、形状复杂的铸件，无论从压制蜡模还是制壳等工艺环节，都存在一定的难度。我厂生产的一批泵体（铸件毛坯），外形尺寸为５１５
ｍｍ×４１０
ＭＰａ，压射时间为５０ｓ，保压时间为１０ｒａｉｎ，法兰盘单独压蜡后组焊粘结。要求蜡模表面与内腔表面光洁，无流纹，侧面大法兰盘与底面垂直，和对侧１２个凸台面平行，必要时需进行整形。１．３浇注系统设计
该铸件需进行气压试验，内部不允许有缩孔、缩松等缺陷ｃ２】，考虑到正面１２个凸台及出水口根部为热节部位，在铸件以上部位适当增加了补缩冒口。针对该铸件的结构特点，设计了两套浇注系统方案［３￣５］。
（１）方案１注入方式为冒口顶注式。采用组焊的十字型模头，长度由铸件确定，浇道宽度为５５ｍｍ，浇
道厚度为５０ｍｍ，浇口杯尺寸为声１３０ｍｍ×声９０ｍｍＸ
１８０ｍｍ，见图２ａ。
ｎｌｍ，质量为４７．８５ｋｇ，材质为ＣＦＢＭ，见图
１。经过周密设计，采用合理的工艺方案，成功生产出了这批泵体铸件。
（２）方案２注入方式为联合注入式。在方案１的基础上，在泵体底端加一侧浇道及浇口杯，连接到底面法兰盘，见图２ｂ。
图ｌ泵体铸件示素图
１蜡模制作
１．１制作尿素芯
受泵体本身结构特点影响，泵体内腔不可能直接由模具压出。根据生产实际，采用尿素芯工艺【１］。由于泵体流道部分尺寸精度和表面粗糙度全部由尿素芯决定，因此尿素芯的制作要求严格。尿素与白砂糖严格按照（质量比）１００
ｌ
（８）方蠢ｌ（ｂ）方素２
图２两种泵体洗注系统方案
２
制壳
为确保型壳强度和铸件表面粗糙度，采用硅溶胶工
５混合后加热至１３０～１５０℃，溶化后灌
艺‘引，具体工艺参数件见表１和表２。
由于该铸件体积较大、壁厚不均，如果采用普通脱蜡方法脱蜡，型壳由于受热不均匀会出现鼓胀、开裂等问题【７］，因此必须改进脱蜡工艺实现顺序脱蜡。具体做法为：用３层废报纸包住泵体型壳，使冒口及浇道外露，
人内腔已均匀涂抹好松节油的模型中，完全冷却后取出尿素芯检查。要求尿素芯呈白色，表面光洁无缺陷，尺寸合格。１．２蜡模制作
压蜡温度为５４～６０℃，压射压力为０．８～１．０
收稿日期：２００８一ｌＯ一２０
第一作者简介：张春波・男・１９７７年出生・工程师・山东茂华硅工有限公司机饭分公司．山东淄博（２５５０７５）。电话。１３４６８４１６６８５１Ｅ－－ｍａｉｌ；５ｄ跖ｂ＠ｙ８ｈ哦
ｃｏｍ．Ｃｎ
万方数据
３５１
——特种铸造及有色合金
２００９年第２９卷第４期
这样浇注系统的蜡模先受热熔化流出，为泵体蜡模的流出形成通道，从而实现顺序脱蜡。脱蜡压力为０．６～
０．７５
ＭＰａ。脱蜡时间为２５～３０ｒａｉｎ，脱蜡后型壳状况
良好。
表１涂料配制
涂层ｔ砂种类干弩别湿度／％干燥：：ｆ刚（０掣。）
第１层１００日锫砂
２４士２５０～７０８—９无风
第２层８０目莫来砂
２４士２
５０～７０１２一１４徽风
第３层３ＨＯ目煤矸石砂
２４士２４０—６０１５—１６３—５第４～７层１６—３０目煤矸石砂
Ｚ４士２３０～５０１６～１８６—８封浆层
２４士２
３０—５０
２４
６—８
３
型壳焙烧及浇注
因为型壳体积及铸件壁厚都较大，为确保型壳焙烧
质量，应适当提高焙烧温度，并延长保温时间。采用的焙烧温度为１
０８０＂－１
１００℃，焙烧时间为１
ｈ。
采用方案１浇注后，铸件出水口根部热节处缩孔、缩松严重。采用方案２浇注出来的铸件品质良好，见图３。具体浇注工艺为：首先采用一侧浇口杯先将钢水浇至铸件整体２／３处，再用中间浇口杯将钢水浇满。型壳出炉温度大于９５０℃，钢水浇注温度为１６２０～１
６３０
℃，浇注时间为１２０ｓ，为防止缩松，浇注完毕后３０Ｓ内在冒口处补充钢水并加盖保温剂。在铸件冷却过程中，往凸台及出水口根部热节处进行局部水淬［８３，
图３方案２浇注出来的缛件
３５２
万方数据
４
结语
通过合理的设计蜡模制作工艺及制壳工艺，制造出
较大泵体型壳。采用顺序脱蜡的方法，有效防止了型壳的鼓胀、开裂。采用改进后的浇注系统方案，铸件清理后无缩孔、缩松现象，铸件无明显变形，经检查，表面品质达到用户要求，尺寸合格，气压试验合格。
参考文■
［１３中国铸造协会绾．熔模铸造手册［Ｍ］．北京。机城工业出版社．
２０００．
Ｅｚ］胨国桢．肖柯则，姜不居．铸件缺陷和对策手册［Ｍ］．北京：机械
工业出版社，１９９６．
［３］许云祥．基于浇口杯补绾的横浇道型浇注系统设计口］．特种铸造
及有色合金．２０００（５）一３５—３７．
［４］许云样．熔模铸件胃口当量热节设计法口］．特种铸造及有色合金．
２００６。２６（２）：１０８—１ｌＯ．
［５］李殿中．张玉妥．李依依．浇注系统设计的新启示［Ｊ］．特种铸造
及有色合金．２００２（４）。２０－２２．
Ｅ６］籍君豪．精密铸造４种型壳工艺特点分析及改进方向探讨［Ｊ］．特
种铸造及有色合金．２００６。２６（７）１４４１—４４３．
［７］许云祥．设计合理的铸造方案使制壳方便和排螬通畅［Ｊ］．特种铸
造及有色合金，２００３（６），４３—４６．
［８］刘学庆，许云祥．李磊，等．熔模铸件孤立热节局部水淬试验［Ｊ］．特
种铸造及有色合金．２００３（２）ｔ５０．５１．
（编辑：张正贺）
永益钢铸件配套世界大运会主场馆
近日，江苏永益铸管公司接到了一笔９０００吨的钢铸件订单，这批钢铸件将用于世界大学生运动会主体场馆的馆顶。
永益铸管公司营销办主任刘勇介绍，第２６届世界大学生夏季运动会将于２０１１年在深圳举办，永益此次承接的钢铸件订单就是用于主体育场的顶棚钢架。钢架顶棚的设计出自德国ＧＭＰ建筑设计事务所，并由中建国际（深圳）设计顾问有限公司等设计公司在国内外挑选钢铸件提供商，他们首先就看中了曾为鸟巢建设提供过优质钢铸件的永益公司。大运会场馆的订单分两部分，４２００吨的铸钢节点和４８００吨的厚壁钢铸连接杆。
铸钢节点能使钢结构更加简洁、流畅，能够充分表达建筑师的设计思想。与此同时，永益生产的厚壁钢铸连接杆采用了最新的离心铸造技术，铸造的钢管具有内部无缺陷、强度高等优点。
（江苏永益铸管公司报道）