文档介绍：2010 中国铸造活动周论文集

18KU-28 柴油机缸体的铸造
曾小弟
(江苏翔盟铸造有限公司,江苏徐州 221138)

摘要:介绍了 18KU-28 柴油机缸体从造型工艺、熔炼浇注工艺、模拟等方案,确保了缸体重要部位的铸造
质量,零件形状准确,外观平整光滑。
关键词:缸体;曲轴室;缸盖螺孔;基准线

1 零件结构特点与工艺重点
18KU30A 船用柴油机的缸体铸件轮廓尺寸为 5230×1962×1781 ㎜,材料牌号 FC300,铸件毛重约为
吨,浇注重量约为 30t,出铁液重量约为 32t。缸体上平面 M45 螺孔为缸盖紧固承重螺孔,不允许有任何
缩松缺陷,相互位置要求准确。缸体上部镶缸套部位有严格的水密试验要求。铸件最大壁厚 130+12mm,最
小壁厚 10mm,由于壁厚相差悬殊,给缸体消除缩松缺陷带来难度。根据缸体零件结构特点和技术要求,工
艺设计必须解决:①缸体上部重要部位的铸造质量,保证没有缩松、缩孔和其它铸造缺陷;②零件形状准
确、几何尺寸无误,加工余量要既能保证质量又不切削太多余量;③外观平整光滑,轮廓清晰。
2 工艺方案选择
(1)我们采用底脚板面朝上,缸孔面朝下工艺。由于缸体上部壁厚较厚,局部达 130mm,镶缸套的φ
340mm 孔有水密要求,每缸有 M45 紧固螺孔为缸体重要部位。均衡凝固理论认为:尽管厚大件总体收缩量
大,但组成铸件的各个相互衔接之间在凝固过程中彼此牵制,厚实部分收缩被相邻石墨化膨胀所抵偿。据
此,工艺采用将缸体厚实部分朝下的浇注位置,使其浇注过程和凝固初期处于较高的铁水静压力作用下,
以利用铁水的后补量和相邻区域的石墨化膨胀进行自补缩。同时,为提高工艺的可靠性,在每个缸盖螺孔
处放置φ50×120mm 内冷铁,以进一步提高该处组织致密度。曲轴室处放置 120×100×60mm 内冷铁 40 块,
120×80×50mm 内冷铁 100 块,充气室处放置φ100×120mm 内冷铁 36 块。为了型腔气体能顺利排出,我
们在顶面放 10 个φ80×600mm 出气片和φ180mm、160×600mm 泥芯气眼 9 个,φ180×600mm 冒口共 20 个。
(2)木模采用壹级木模,型板二块。按上箱、下箱配置型板(中箱组芯设置),除陶瓷管浇冒口、φ
160mm、φ80mm 出气及φ180mm 冒口定位活动外,其余按分型面分别固定于上下型板上。活快采用铝合金
制作。按要求在木模刻出冷铁位置线。铸造收缩率:长度方向 %,其余均为 % 。拔模率除标注外
均采用 JB/T510-91 铸件模样起模斜度标准。加工余量、工艺补正量按图示标注。芯头做出切角定位。
(3)树脂砂生产。采用型砂标准为 30/50。型砂强度控制在 20 ㎏/cm2 以上。采用醇基锆英粉涂料,
均匀涂刷二遍,不得有涂料堆积。按造型工艺控制表进行检查。
(4)熔炼工艺:牌号为 HT300。铸件毛重吨。浇注重量 33 吨。熔解配料为生铁 30%、废钢 35%、
回炉料 35%。目标成分为碳 %、硅 %、锰 %、磷小于 %、钼 %、铜 %。铁液于炉内
升温至 1500℃以上