自动关闭器外壳的铸造工艺设计

自动关闭器外壳（见图7⁃15）的材料牌号为HT200，精加工净重为365kg，需要进行水压试验，最高试验压力为4.9MPa。该铸件主要用于汽轮机的调节系统中，各个腔室均需要做水压试验，对铸件质量要求较高。

1.铸件的工艺方案设计

铸件外形尺寸为1100mm×780mm×620mm，除了法兰厚度较大外，壳体壁厚均为20mm，铸件形状比较复杂，其内腔如图7⁃16所示。分型面位于两个中心轴所处平面。经铸造工艺参数设计后，确定铸件的毛重为410kg。铸件的线收缩率为0.8%。

图7⁃15 自动关闭器外壳

图7⁃16 自动关闭器外壳的内腔

2.冒口的安放及设计

根据铸件的结构确定冒口的安放位置，如图7⁃17所示。由该图可见，设置两个冒口，一个位于大法兰的顶部，另一个位于长中心轴所处桶形体外圆凸出体的端部。大法兰处的热节为70mm，该处冒口采用比例法设计，由图5⁃37查得冒口尺寸D=90mm，根据表5⁃49，应选d=55mm，D=90mm的冒口，但是根据该生产企业的冒口尺寸系列，选取了与上述冒口相当的冒口，其尺寸规格是d=50mm，D=100mm，H=150mm。凸出体处的热节为50mm，由图5⁃37查得冒口尺寸D=75mm，根据表5⁃49，应选d=45mm，D=75mm的冒口，根据该生产企业的冒口尺寸系列，选取了与上述冒口相当的冒口，其尺寸规格是d=40mm，D=80mm，H=200mm。经计算，两冒口的重量分别为：法兰处冒口10.4kg，凸出体处冒口10.7kg。

3.浇注系统设计

采用封闭式浇注系统。根据铸件的结构，选择在铸件的一侧设置直浇道，通到分型面附近的上部，接通到横浇道，设四道内浇道接入铸件，如图7⁃18所示。采用公式法进行浇注系统设计。首先是浇注时间的计算，按浇注总重小于500kg的铸件计算，S₁=2.2，则。由表4⁃5中查得μ=0.60（干型），按表4⁃6进行修正，修正后μ=0.65。平均压头H_p=500mm-335mm=165mm，即H_p=0.165mm，根据公式（4⁃1）有：(www.xing528.com)

即A_min=12.42cm²。因为是封闭式浇注系统，故内浇道为最小面积处。内浇道设计为梯形内浇道，其尺寸为：上边长为26mm，下边长为30mm，高为11mm，共4道。横浇道也为梯形内浇道，其尺寸为：上边长为22mm，下边长为32mm，高为35mm，共2道。根据现有生产条件，直浇道取ϕ45mm。

4.工艺输出

铸件毛重为410kg，总重为500kg，铸件成品率为82%，模样1个，芯盒4副。其铸造工艺图如图7⁃17所示，铸造工艺效果图如图7⁃18所示。

图7⁃17 自动关闭器外壳铸造工艺图

a）主剖视图 b）侧视图

图7⁃18 自动关闭器外壳铸造工艺效果图