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1、May2016V01．65No．5鑄造FOUNDRY·463·礦用磨機(jī)百噸級(jí)端蓋鑄造工藝設(shè)計(jì)岳宗格，高小勇(中信重工機(jī)械股份有限公司，河南洛陽471039)摘要：礦用磨機(jī)端蓋在鑄造過程中容易出現(xiàn)縮孔、疏松和圓角R區(qū)裂紋。通過合理設(shè)計(jì)冒口、補(bǔ)貼、冷鐵、澆注系統(tǒng)等，避免了上述鑄造缺陷。鑄造出的大型端蓋鑄鋼件質(zhì)量優(yōu)良，通過了超聲波和磁粉探傷檢測(cè)。關(guān)鍵詞：端蓋；冒121；冷鐵中圖分類號(hào)：TG244文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B文章編號(hào)：1001—4977(2016)05—0463—03CastingProcessDesignofHeadwithHundredsofTonsforMineMilIYUEZon
2、g—ge，GAOXiao—yong(CITICHeavyIndustriesCo．，Ltd．，Luoyang471039，Henan，China)Abamlct：Shrinkage，dispersedshrinkageandcrackofRzoneseasilyoccurredinheadcastingofminemillcausesduringcastingprocess．Byreasonabledesigningofriser,pad,chilisandpouringsystem,thedefectsabovewereavoidedThequalityofheadisgoodt
3、omeettheUTandMTrequests．Keyw班ds：head；riser；chill磨機(jī)工作過程中端蓋的軸頸區(qū)通過高壓油膜被支承在主軸承上，即筒體、物料、介質(zhì)等依靠端蓋支撐；端蓋大法蘭與筒體法蘭、大齒輪法蘭依靠螺栓連接，即齒輪組傳動(dòng)通過端蓋帶動(dòng)簡體旋轉(zhuǎn)，故磨機(jī)端蓋受交變應(yīng)力作用，端蓋是礦用磨機(jī)運(yùn)行過程中重要的受力部件，見圖1。隨著大型磨機(jī)的發(fā)展，對(duì)端蓋的要求越來越高，內(nèi)部不能存在縮孔、縮松、粗晶缺陷，表面不能存在裂紋等線性缺陷和氣孔、砂眼等非線性缺陷。因此，如何合理的設(shè)計(jì)鑄造工藝，保證端蓋鑄造質(zhì)量，成為關(guān)鍵。fi用J＼廚6__——l剜，8№7湖8r門＼刪k。～鹺≥7鍘4
4、溯{＼鐋出幽黝／iii1進(jìn)料口2．端蓋3．筒體4．襯板5．端蓋6．齒輪7主軸承8襯套圖1礦用磨機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖Fig．1Schematicofminemill1端蓋的結(jié)構(gòu)、材質(zhì)及技術(shù)要求圖2為我公司給國外某客戶生產(chǎn)的大型礦用磨機(jī)端蓋結(jié)構(gòu)。該端蓋毛重109000埏，最大輪廓尺寸06710mmx2380real，最大壁厚380rain，是近年來生產(chǎn)的最大規(guī)格的整體端蓋(即錐面部分和軸頸部分鑄為一體)。圖2端蓋結(jié)構(gòu)圖Fig2Thestructureofhead1．1端蓋的材質(zhì)選用根據(jù)磨機(jī)端蓋的受力狀況，端蓋的材質(zhì)主要選用球墨鑄鐵、低碳鑄鋼、鉚焊件、高強(qiáng)度灰口鑄鐵等。由于球墨鑄鐵、高強(qiáng)度灰口鑄
5、鐵件制造成本較低，發(fā)達(dá)國家生產(chǎn)的鑄鐵端蓋比例較大，但由于受能源、勞動(dòng)力價(jià)格和環(huán)境等因素的影響，西方工業(yè)發(fā)達(dá)國家的鑄件產(chǎn)量逐漸減少，轉(zhuǎn)而向發(fā)展中國家采購；而在國內(nèi)，由于受生產(chǎn)條件和生產(chǎn)能力、技術(shù)水平、鑄件質(zhì)量和焊接性能等諸多因素的制約，鑄鐵端蓋的規(guī)格較小、成品率較低，目前大型端蓋(尤其是受力大的礦用磨機(jī)端蓋)以生產(chǎn)低碳鑄鋼鑄件為主。收稿日期：2015—12一10。作者簡介：岳宗格(1965一)，男，碩士，高級(jí)工程師，主要從事鑄造工藝研究及技術(shù)管理工作。E-mail：zg_yue@126．eomFOUNDRYMay2016V01．65No．5該端蓋鑄件的化學(xué)成分和力學(xué)性能見表1、表2。
6、之前生產(chǎn)此類整體端蓋時(shí)，主要存在以下幾個(gè)方面問題：縮孔、疏松和軸頸尺區(qū)裂紋。該端蓋直徑大、高度大、壁厚大，熱節(jié)分散，對(duì)于需要順序凝固的鑄鋼件來說，補(bǔ)縮比較困難，是本次工藝設(shè)計(jì)的難點(diǎn)。1．2端蓋技術(shù)要求端蓋要求100％超聲波探傷(按照ASTMA609標(biāo)準(zhǔn)2級(jí))和100％磁粉探傷(按照ASTME125標(biāo)準(zhǔn)2級(jí))；端蓋軸頸區(qū)精加工后不允許存在砂眼、氣孑L、裂紋等鑄造缺陷。表1ASTMA216WCA的化學(xué)成分Table1ChemicalcomposifionofASTMA216WCA，％％表2ASTMA216WCA的室溫力學(xué)性能Table2MechanicalpropertiesofAST
7、MA216WCAalloyatroomtemperature2鑄造工藝設(shè)計(jì)2．1澆注位置與分型面確定冒口、補(bǔ)貼、冷鐵的設(shè)置必須以澆注位置為前提。對(duì)于端蓋，大部分重量分布在錐面部分以及錐面和軸頸相連接的圓角剛夏，因此選擇大端朝上的澆注位置。采用兩個(gè)分型面，上分型面為曲面，通過內(nèi)圓錐面和大法蘭上平面；下分型面位于軸頸小法蘭底面。采用上、中、下三箱造型，下箱采用刮板造型；中箱采用組芯、實(shí)樣和刮板復(fù)合造型；上箱采用假箱造型，假箱用刮板刮出。2．2補(bǔ)貼設(shè)計(jì)端蓋錐面部分本身帶有一
