叉車轉向橋殼鑄造需圍繞 “承載能力、抗沖擊性、尺寸精度” 三大核心要求,重點解決復雜結構(集成轉向節(jié)、減震安裝位)的成型問題與鑄件內部質量(無縮孔、裂紋)控制,常用
球墨鑄鐵(QT550-10、QT600-3) 或高強度灰口鑄鐵(HT300),具體流程與關鍵控制點如下。
叉車轉向橋殼需承受車身重量、轉向沖擊及地面顛簸,設計階段需平衡強度與鑄造可行性。
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結構優(yōu)化設計
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壁厚設計:關鍵受力部位(如橋殼主體、轉向節(jié)安裝孔)壁厚取 15-25mm,非受力部位(如側面連接板)可減至 8-12mm,避免局部厚大導致縮孔;壁厚過渡需平緩(過渡圓角 R≥5mm),防止應力集中產生裂紋。
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功能集成:將減震器支架、剎車卡鉗安裝座與橋殼主體一體化鑄造,減少后續(xù)焊接工序,避免焊接應力導致的變形;集成部位需預留 2-3mm 加工余量,保證安裝精度。
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工藝孔設置:在橋殼內腔封閉區(qū)域(如轉向節(jié)軸承座內側)開設 φ10-15mm 工藝排氣孔,便于鑄造時氣體排出,降低氣孔風險。
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鑄造工藝設計
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分型面選擇:優(yōu)先采用水平分型(分型面位于橋殼軸線水平位置),方便砂芯定位;復雜部位(如減震支架)需設置 3-5 個砂芯,砂芯間配合間隙控制在 0.3-0.5mm,避免金屬液竄入形成砂眼。
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澆注系統(tǒng)設計:采用底注式澆注,主澆道直徑 φ30-40mm,橫澆道截面積為主澆道的 1.2 倍,內澆道均勻分布在橋殼兩端(遠離厚大部位),確保金屬液平穩(wěn)填充,避免沖擊砂芯;在橋殼厚大部位(如主體中部)設置 φ50-60mm 冒口,冒口高度為直徑的 1.5 倍,保證補縮充足。
原材料純度與型砂質量直接影響鑄件致密度,需嚴格篩選與配比。
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原材料控制
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金屬爐料:若用球墨鑄鐵,爐料選用低硫生鐵(S≤0.03%)、低碳廢鋼(C≤0.2%),回爐料占比≤30%(避免球化元素損耗);球化劑用 Mg-Si 合金(Mg 含量 6%-8%),加入量 1.2%-1.5%;孕育劑用 75SiFe,加入量 0.6%-0.8%。
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造型材料:型砂采用樹脂砂(適合復雜結構成型),石英砂含泥量≤2%、粒度 50-100 目,樹脂加入量 1.2%-1.5%,固化劑(如對甲苯磺酸)加入量為樹脂的 30%-40%;砂芯表面涂覆鋯英粉涂料(厚度 0.2-0.3mm),增強耐高溫性,防止粘砂。
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造型與制芯
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型砂緊實度控制在 85-90(緊實度儀讀數),確保型腔表面光滑(Ra≤12.5μm),避免型砂脫落形成砂眼;砂芯需經 120-150℃烘干 2-3 小時,水分≤1%,防止?jié)沧r產生水蒸氣導致氣孔。
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砂芯裝配時用定位銷固定,保證同軸度(如轉向節(jié)孔與橋殼軸線同軸度≤0.5mm);裝配后型腔需用壓縮空氣(0.4-0.6MPa)吹掃,清除殘留砂粒。
熔煉時的球化、孕育效果與澆注溫度、速度,是控制內部缺陷的關鍵。
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熔煉工藝
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采用中頻感應電爐熔煉,金屬液升溫至 1500-1530℃,保溫 15-20 分鐘,確保成分均勻;球化處理采用 “沖入法”,將球化劑放入包底,金屬液沖入包內,攪拌均勻,防止球化不良導致強度下降。
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孕育處理分兩次:一次在球化后隨流孕育(75SiFe 加入量 0.4%),二次在澆注前型內孕育(將孕育劑放在內澆道入口,金屬液沖刷帶入型腔),細化石墨球,提高韌性。
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澆注控制
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澆注溫度:球墨鑄鐵控制在 1360-1390℃(根據壁厚調整,厚壁取下限,薄壁取上限),溫度過低易導致澆不足,過高則增加收縮缺陷。
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澆注速度:保持穩(wěn)定(0.8-1.2kg/s),避免斷流;澆注過程中觀察冒口,待冒口液面平穩(wěn)上升至設計高度(冒口總高度的 2/3)時,緩慢補澆至滿,保證補縮效果。
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擋渣措施:在澆口杯內放置泡沫陶瓷過濾片(孔徑 20-30μm),過濾金屬液中的夾渣;澆注后在冒口表面覆蓋保溫劑(如珍珠巖),延長冒口凝固時間,增強補縮。
鑄件需通過時效、清理與嚴格檢測,消除應力并驗證質量。
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后續(xù)處理
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落砂與清理:鑄件澆注后冷卻至 400-500℃時落砂,避免高溫落砂開裂;采用噴丸清理(鋼丸直徑 1.5-2mm)去除表面粘砂與氧化皮,噴丸后表面粗糙度 Ra≤6.3μm;人工修磨澆冒口殘留(修磨后表面平整,無尖銳棱角)。
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時效處理:球墨鑄鐵橋殼需進行人工時效(280-320℃保溫 4-6 小時,隨爐冷卻),消除鑄造內應力;若有加工需求,時效后需靜置 24 小時,再進行機加工(加工精度:關鍵孔 IT7 級,平面度≤0.02mm/m)。
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質量檢測
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外觀檢測:表面無直徑≥1mm 的氣孔、砂眼,無長度≥5mm 的裂紋;用 10 倍放大鏡檢查功能部位(如安裝孔邊緣),無微觀裂紋。
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內部檢測:采用超聲波探傷儀檢測橋殼主體及厚大部位,內部無直徑≥3mm 的縮孔、夾渣,符合 GB/T 7233.1-2009 三級標準;轉向節(jié)安裝孔等關鍵部位需進行磁粉探傷(GB/T 9444-2007 三級),無表面及近表面裂紋。
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力學性能檢測:每批次抽取 1 件做拉伸試驗,球墨鑄鐵需滿足抗拉強度≥550MPa、延伸率≥10%、硬度 HB180-220;若客戶有要求,需進行疲勞試驗(模擬叉車滿載行駛 10 萬次,橋殼無變形、裂紋)。
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