高压气缸下半部铸造工艺设计优化方案

该高压气缸是某大型船用主动力装置用气缸，材料牌号为ZG20CrMo⁃Ⅱ，净重1150kg，尺寸公差等级为CT14级，需要做水压试验，试验压力为6.0MPa。高压气缸下半部如图7⁃1所示。

1.铸造工艺方案及工艺参数设计

根据铸件的结构，以铸件的中分法兰面作为分型面，铸件放置于下型。纵向大中心孔用砂芯生成，法兰面的上端放置明冒口，底部用冷铁形成人工末端。线收缩率：沿砂芯中心线方向为1.8%，其余两轴向均为1.5%。机械加工余量按GB/T 6414—1999选取。合金的体收缩率为4.98%。

2.冒口设计

铸件的毛重经计算为1460kg，设置4个腰形明冒口，采用热节圆法进行冒口设计。铸件热节为122mm，补缩区铸件重量为365kg，材料的体收缩率为4.98%，预算的冒口加上其补缩区域铸件所需要的补缩量为29.1kg，查表5⁃35，为了保险起见，将计算的补缩量乘以一个安全系数，本例中取2，在表中确定冒口尺寸a为230～240mm，最后确定冒口尺寸为470mm×235mm×353mm。为了提高冒口效率，浇注后期，在冒口顶面撒保温覆盖剂。

3.浇注系统设计

采用开放式浇注系统，根据现有生产条件，钢包包孔直径为ϕ60mm，直浇道为ϕ70mm，末端内浇道为ϕ50mm。

4.冷铁设计

根据铸件的壁厚以及冷铁所起作用，确定六种冷铁的尺寸，其中1#～4#冷铁各1块，位于气缸的底部内表面，起人工末端的作用，尺寸为：宽度均为弧长50mm，长度和高度如图7⁃2所示。5#冷铁位于隔板法兰的左立面，起消除该法兰热节的作用，形状为扇形，长度为110mm，厚度为30mm，外弧尺寸为120mm，内弧尺寸为50mm，共计6块。6#冷铁位于隔板法兰的右立面，同样起消除该法兰热节的作用，长度为50mm，厚度为15～25mm，外弧尺寸为85mm，内弧尺寸为50mm，共计3块。

图7⁃1 高压气缸下半部

5.其他参数汇总(www.xing528.com)

毛重：1460kg，总重：2430kg，铸件成品率：60%。高压气缸下半部的铸造工艺图如图7⁃2～图7⁃4所示，铸造工艺的三维效果图如图7⁃5～图7⁃6所示。

图7⁃2 高压气缸下半部的铸造工艺图一

图7⁃3 高压气缸下半部的铸造工艺图二

图7⁃4 高压气缸下半部的铸造工艺图三

图7⁃5 高压气缸下半部的铸造工艺三维效果图一

图7⁃6 高压气缸下半部的铸造工艺三维效果图二