大型軋機(jī)軸承座的鑄造工藝改進(jìn)，軋機(jī)軸承技術(shù)（126）
軋機(jī)支撐輥軸承座鑄件，其輪廓尺寸為1850mm×1708mm×854mm，最小壁厚為136mm，最大壁厚為617mm，鑄件重15500kg。鑄件質(zhì)量的要求主要包括化學(xué)成分、力學(xué)性能、無(wú)損檢驗(yàn)等。鑄件材料執(zhí)行德國(guó)標(biāo)準(zhǔn)DIN17182中GS-20Mn5+N，其化學(xué)成分和力學(xué)性能如表1、表2。鑄件要求整體進(jìn)行超聲波探傷和磁粉探傷，其超聲波探傷按照標(biāo)準(zhǔn)EN12680-level2執(zhí)行，磁粉探傷按照標(biāo)準(zhǔn)EN1369-LM2/AM2/SM2執(zhí)行。
2、鑄造工藝設(shè)計(jì)及改進(jìn)
根據(jù)軸承座的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，采用上、中、下三箱造型。下箱采用實(shí)樣造型，中箱采用抽芯實(shí)樣和組芯的復(fù)合造型，上箱采用蓋箱造型。下箱與中箱采用定位銷的方法，中箱與上箱采用定位線的方法合箱，保證型腔的尺寸精度。
鑄鋼件的澆注溫度高，而且軸承座的最大壁厚為617mm,最小壁厚為136mm，所以采用耐火度較高的鉻鐵礦砂作為面砂,防止鑄件在凝固過(guò)程中發(fā)
該鑄件澆注系統(tǒng)各單元的尺寸，其中鋼包孔、直澆道、橫澆道、內(nèi)澆道的截面積比例A水口∶A直∶A橫∶A內(nèi)=1.0∶2.25∶2.5∶3.0。采用底注式+切線式的澆注方式，底注式可以使內(nèi)澆道從鑄件底面引入，保證鋼液在型腔內(nèi)平穩(wěn)上升；同時(shí)切線式內(nèi)澆道使鋼液在型腔內(nèi)旋轉(zhuǎn)，有利于浮砂、氣體、夾雜物等進(jìn)入冒口，減少鑄件缺陷的產(chǎn)生。整個(gè)澆注系統(tǒng)均采用高鋁耐火磚管連接，采用底注包澆注，澆注溫度控制在1550~1560℃。
凝固模擬可以預(yù)測(cè)鑄件的縮孔、縮松的位置，有利于鑄造工藝驗(yàn)證和優(yōu)化，對(duì)降低生產(chǎn)成本和提高鑄件質(zhì)量方面起著很大的作用。針對(duì)軸承座改進(jìn)前和改進(jìn)后的冒口工藝方案，利用MAGMA凝固模擬軟件分別進(jìn)行模擬分析，其模擬結(jié)果見圖3、圖4。通過(guò)模擬結(jié)果的對(duì)比分析：改進(jìn)冒口的方案更有利于冒口的集中補(bǔ)縮，冒口中的鋼液更能長(zhǎng)時(shí)間地保持在高溫狀態(tài)，使冒口與鑄件之間形成了明顯的溫度梯度，實(shí)現(xiàn)鑄件的順序凝固，提高了冒口的補(bǔ)縮效果。
針對(duì)批量生產(chǎn)的軸承座，通過(guò)對(duì)鑄造工藝的研究，并運(yùn)用 MAGMA 模擬軟件對(duì)軸承座進(jìn)行凝固過(guò)程模擬，采用大冒口集中補(bǔ)縮代替小冒口分散補(bǔ)縮的工藝優(yōu)化，使冒口與鑄件形成了明顯的溫度梯度， 實(shí)現(xiàn)鑄件的順序凝固。經(jīng)生產(chǎn)驗(yàn)證，改進(jìn)冒口的工藝方案消除了鑄件的縮孔、縮松缺陷，提高了鑄件的質(zhì) 量， 為今后生產(chǎn)類似鑄件的鑄造工藝方案具有一定的指導(dǎo)意義。
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