一、前期準(zhǔn)備：材質(zhì)選擇與工藝設(shè)計(jì)

1. 材質(zhì)選擇：匹配工況需求
   • HT250 灰鐵：最常用材質(zhì)，適合中輕載減速機(jī)（傳遞功率≤20kW）。優(yōu)勢(shì)是鑄造流動(dòng)性好、減震性優(yōu)（石墨片吸震）、成本低，能滿足常規(guī)箱體對(duì)強(qiáng)度（抗拉≥250MPa）和密封性的要求，需控制碳當(dāng)量 3.6%-3.8%（保證流動(dòng)性）。
   • QT500-7 球墨鑄鐵：適合重載、抗沖擊減速機(jī)（如礦山機(jī)械用）?？估瓘?qiáng)度≥500MPa、延伸率≥7%，韌性遠(yuǎn)高于灰鐵，可承受高頻沖擊，但鑄造時(shí)需嚴(yán)格控制球化率（≥90%），避免球化不良導(dǎo)致強(qiáng)度下降。
2. 工藝設(shè)計(jì)：適配箱體結(jié)構(gòu)
   • 分型面設(shè)計(jì)：采用水平分型，分型面與箱體剖分面重合，方便上下箱合箱，同時(shí)保證軸承座孔、法蘭等關(guān)鍵部位在同一砂型內(nèi)成型，減少錯(cuò)邊量（≤0.3mm）。
   • 砂芯設(shè)計(jì)：軸承座孔、油道需單獨(dú)制作砂芯，砂芯之間用定位銷定位，配合間隙≤0.5mm；油道砂芯需預(yù)留 φ8-10mm 排氣孔，避免澆注時(shí)氣體滯留形成氣孔。
   • 澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)：中大型箱體（重量≥50kg）用底注式 + 階梯澆道，減緩金屬液沖擊（防止砂芯沖蝕）；小型箱體用頂注式，保證快速填充（避免冷隔）；在軸承座凸臺(tái)、法蘭根部等熱節(jié)處設(shè)置冒口，冒口體積為熱節(jié)體積的 1.5-2 倍（灰鐵）或 2-2.5 倍（球墨鑄鐵），確保補(bǔ)縮充足。

二、核心鑄造環(huán)節(jié)：控制質(zhì)量與缺陷

1. 造型與制芯：保證型腔精度與穩(wěn)定性

• 型砂選擇與配比：
  • 優(yōu)先用樹(shù)脂砂（適合復(fù)雜結(jié)構(gòu)），石英砂含泥量≤2%、粒度 50-100 目，樹(shù)脂加入量 1.2%-1.5%，固化劑（對(duì)甲苯磺酸）加入量為樹(shù)脂的 30%-40%，確保型砂緊實(shí)度 85-90（抗壓強(qiáng)度≥8MPa），避免型腔變形。
  • 砂芯表面涂覆鋯英粉涂料（厚度 0.2-0.3mm），增強(qiáng)耐高溫性，防止粘砂（尤其軸承座孔砂芯，粘砂會(huì)導(dǎo)致后續(xù)加工余量不足）。
• 砂芯處理：
  • 砂芯經(jīng) 120-150℃烘干 2-3 小時(shí)，水分≤1%，冷卻至室溫后再裝配，避免砂芯帶溫裝配導(dǎo)致型砂開(kāi)裂。
  • 裝配后用壓縮空氣（0.4-0.6MPa）吹掃型腔，清除殘留砂粒，防止砂眼。

2. 熔煉工藝：保證金屬液質(zhì)量

• 灰鐵（HT250）熔煉：
  • 中頻感應(yīng)電爐熔煉，爐料配比：生鐵 40%-50%、廢鋼 20%-30%、回爐料 20%-30%，控制化學(xué)成分：C 3.2%-3.5%、Si 1.8%-2.2%、Mn 0.8%-1.0%、S≤0.12%。
  • 出鐵溫度 1420-1450℃，隨流加入 75SiFe 孕育劑（加入量 0.6%-0.8%），細(xì)化石墨，避免白口。
• 球墨鑄鐵（QT500-7）熔煉：
  • 爐料中廢鋼占比提升至 30%-40%（降低碳含量），出鐵溫度 1500-1530℃，采用 “沖入法” 球化：包底放入 Mg-Si 球化劑（加入量 1.2%-1.5%），金屬液沖入包內(nèi)，攪拌均勻；再分兩次孕育（隨流孕育 0.4%、型內(nèi)孕育 0.2%），保證球化率。

3. 澆注控制：避免卷氣與冷隔

• 澆注溫度：灰鐵 1350-1380℃、球墨鑄鐵 1380-1410℃，根據(jù)箱體壁厚調(diào)整（厚壁取下限，薄壁取上限），溫度過(guò)低易導(dǎo)致澆不足，過(guò)高則增加收縮缺陷。
• 澆注速度：保持穩(wěn)定（0.8-1.2kg/s），避免斷流；澆注時(shí)觀察冒口，待冒口液面上升至設(shè)計(jì)高度的 2/3 時(shí)，緩慢補(bǔ)澆至滿，確保補(bǔ)縮效果。
• 擋渣措施：澆口杯內(nèi)放置泡沫陶瓷過(guò)濾片（孔徑 20-30μm），過(guò)濾金屬液中的夾渣；澆注后在冒口表面覆蓋保溫劑（珍珠巖），延長(zhǎng)冒口凝固時(shí)間。

三、后續(xù)處理與質(zhì)量檢測(cè)：確保達(dá)標(biāo)

1. 后續(xù)處理：
   • 落砂與清理：鑄件冷卻至 400-500℃（灰鐵）或 300-400℃（球墨鑄鐵）時(shí)落砂，避免高溫落砂開(kāi)裂；采用噴丸處理（鋼丸直徑 1.5-2mm）去除表面粘砂，人工修磨澆冒口殘留（修磨后表面平整，無(wú)尖銳棱角）。
   • 時(shí)效處理：灰鐵箱體進(jìn)行人工時(shí)效（250-300℃保溫 4-6 小時(shí)），球墨鑄鐵箱體進(jìn)行去應(yīng)力退火（550-600℃保溫 2 小時(shí)），消除鑄造內(nèi)應(yīng)力，防止后續(xù)加工變形。
2. 質(zhì)量檢測(cè)：
   • 外觀檢測(cè)：表面無(wú)直徑≥1mm 的氣孔、砂眼，無(wú)長(zhǎng)度≥5mm 的裂紋；剖分面平面度≤0.02mm/m（用平尺檢測(cè)）。
   • 內(nèi)部檢測(cè)：超聲波探傷儀檢測(cè)軸承座、法蘭等關(guān)鍵部位，無(wú)直徑≥3mm 的縮孔或裂紋；球墨鑄鐵箱體需抽檢石墨球化率（≥90%）。
   • 密封性檢測(cè)：箱體裝配后進(jìn)行水壓試驗(yàn)（0.3-0.5MPa 保壓 30 分鐘），無(wú)滲漏（重點(diǎn)檢查油道、軸承座孔密封面）。
   • 尺寸檢測(cè)：用三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)檢測(cè)軸承座孔尺寸（精度 IT7 級(jí)）、孔位公差（≤0.05mm），確保與軸承配合間隙符合要求。
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