Обзор продукции
Изделие представляет собой промежуточный соединительный блок для соединения ударных элементов на малой углевозной машине, используемой в угольной шахте; оно имеет сложную конструкцию и легко деформируется.
РИС. 1. Пенополистироловая модель соединительного блока угольного колеса
Выбор материала
Выбор материала
В соответствии с требованиями заказчика для изготовления угольного колеса выбрана сталь 35#. Конкретное содержание элементов приведено в следующей таблице.
Таблица 1. Требования национального стандарта к стали 35#
| Наименование элемента | Si | Mn | Cr | |||
| Содержание（% |
Проектирование химического состава
C、Si、Mn
Поскольку материал соединительного блока угольного колеса относится к низкоуглеродистой стали и подлежит механической обработке, для снижения твёрдости при обработке содержание элементов C, Si, Mn принимается по нижнему пределу, а содержание P, S строго контролируется.
Проектирование химического состава материала соединительного блока угольного колеса
| Наименование элемента | Si | Mn | Cr | |||
| Содержание（% |
Проектирование литниковой системы и параметров
Проектирование литниковой системы
С учётом того, что угольное колесо отливается вертикальным способом, шлакоуловитель установлен в нижней части отливки, что позволяет эффективно предотвратить деформацию двух крыльев.
Рисунок 2. Чертёж литниковой системы
Проектирование параметров литья
Таблица 3. Параметры первой отливки
| Параметр | Температура расплава чугуна | Температура заливки | Скорость заливки | Разрежение | Толщина покрытия | Время выдержки под давлением | Время до переворачивания опоки |
| Значение | 4-5kg/s | -0.03Mpa | >2mm | 3min |
Таблица 3. Параметры второй отливки
| Параметр | Температура расплава чугуна | Температура заливки | Скорость заливки | Разрежение | Толщина покрытия | Время выдержки под давлением | Время до переворачивания опоки |
| Значение | 6-8kg/s | -0.045Mpa | 1.2-1.5mm | 3min |
Качество продукции и контроль технологического процесса
При каждой заливке в плавильной печи необходимо выполнять удаление шлака, десульфурацию и раскисление. Вода не допускается при температуре ниже 1690. Перед открытием печи разливочный ковш необходимо прокалить; запрещается подвергать разливочный ковш железнению расплавом стали.
Первая отливка
Рисунок 3. Первая отливка изделия
Проблемы: в процессе заливки наблюдается сильное обратное разбрызгивание.
Анализ причин: 1, покрытие слишком толстое и недостаточно высушено; 2, степень разрежения слишком мала;
Принятые меры: 1, уменьшить толщину покрытия, повысить температуру сушки и увеличить время сушки; 2, повысить разрежение; 3. увеличить высоту литникового стояка.
Вторая отливка
Рисунок 4. Вторая отливка изделия
После улучшения процесс стал стабильным, качество внешнего вида изделия и материал изделия соответствуют требованиям заказчика; после первого этапа пробного литья и мелкосерийного производства были определены состав материала и параметры литейного процесса.
Таблица 5. Окончательный проект химического состава
| Наименование элемента | Si | Mn | Cr | |||
| Содержание（% |
Таблица 6. Окончательные параметры литейного процесса
| Параметр | Температура расплава чугуна | Температура заливки | Скорость заливки | Разрежение | Толщина покрытия | Время выдержки под давлением | Время до переворачивания опоки |
| Значение | 6-8kg/s | -0.045Mpa | 1.2-1.5mm | 3min |
Для повышения выхода годного и эффективности производства на последующем этапе применяется групповая вертикальная заливка по схеме «спина к спине», а в верхней части устанавливается прибыль для отвода газа и сбора шлака.
Рисунок 5. Сборка и формовка после улучшения процесса
Основные пункты технологического процесса
0.045Mpa
1. необходимо выполнять раскисление, десульфурацию и удаление шлака в печи;
2. Толщина покрытия не должна превышать 1.5mm, время сушки должно быть не менее 24h, а температура сушки — не менее 40;
3. В начале заливки разрежение не должно превышать 0.045mpa;
4. Температура заливки должна быть не менее 1590℃.
5. плавку необходимо выполнять в строгом соответствии со стандартами проектного состава материала; особенно содержание C не должно быть менее 0.35%.