1.结构分析
(1) 这个蝶阀呈圆饼状结构，内腔由8根加强筋连接支撑，顶部Φ620孔与内腔相通，其余部分阀门封闭式砂芯固定困难，易变形。排气和内腔的清洁都带来很大的困难，如图1所示。
铸件壁厚差异较大，最大壁厚达到380mm，最小壁厚仅为36mm。铸件凝固时，温差较大，收缩不均匀，易产生缩孔、缩孔缺陷，在水压试验中会造成渗水。
2、工艺设计：
(1)分型面如图1所示，将有孔的一端放在上盒上，在中腔内制作一个整体砂芯，并适当加长芯头，以利于砂芯的紧固和砂芯的移动。盒子翻转时的砂芯。稳定，侧面两个盲孔的悬臂芯头长度大于孔的长度，使整个砂芯的重心偏向芯头侧面，保证砂芯的稳定。砂芯固定、稳定。
采用半封闭浇注系统，ΣF内：ΣF水平：ΣF直=1:1.5:1.3，浇口采用内径Φ120的陶瓷管，两片200×100×40mm耐火材料底部放置砖块，防止铁水直接进入冲击砂型。冲击砂型在流道底部安装150×150×40泡沫陶瓷过滤器，采用12根内径Φ30的陶瓷管进行过滤。内流道通过过滤器底部的集水槽均匀地连接到铸件底部，形成底浇浇注方案，如图2本质
(3)上模放置14∮20型腔气孔，芯头中部放置Φ200砂芯排气孔，厚大件放置冷铁，保证铸件均匀凝固，并用石墨化膨胀原理取消了加料冒口，提高了工艺成品率。砂箱尺寸为3600×3600×1000/600mm，采用25mm厚钢板焊接而成，保证足够的强度和刚度，如图3所示。
3、过程控制
（1）造型：造型前用Φ50×50mm标准样测试树脂砂抗压强度≥3.5MPa，并紧固冷铁和流道，保证砂型有足够的强度抵消产生的石墨铁水凝固时发生化学膨胀，防止铁水长时间冲击流道部分造成冲砂。
制芯：砂芯被8根加强筋分成8等份，加强筋通过中间空腔连接。除中间芯头外没有其他支撑和排气部件。如果砂芯不能固定，浇注后就会出现排气、砂芯移位、气孔等现象。由于砂芯整体面积较大，所以分为八部分。必须有足够的强度和刚度，保证脱模后砂芯不损坏，浇注后不损坏。发生变形，从而保证铸件壁厚均匀。为此，我们特意制作了一根特制的芯骨，并用通风绳将其绑在芯骨上，以抽走芯头排出的废气，以保证制芯时砂型的致密性。如图4所示。
（4）封闭盒：考虑到蝶阀内腔积砂较难清理，整个砂芯涂有两层油漆，第一层刷醇基锆漆（波美度） 45-55），第一层涂漆并烧制。干燥后，涂第二层醇基镁漆（波美度35-45），防止铸件粘砂、烧结，无法清理。将芯头部分用三颗M25螺钉挂在芯骨主体结构的Φ200钢管上，用带螺帽的上模砂箱固定锁紧，并检查各部分壁厚是否均匀。
4、熔炼、浇注工艺
(1)采用本溪低磷、硫、钛优质Q14/16#生铁，添加比例为40%~60%；废钢中严格控制P、S、Ti、Cr、Pb等微量元素，不允许有锈、油，添加比例为25%~40%；返回的炉料在使用前必须经过抛丸清理，以保证炉料的清洁度。
（2）炉后主要成分控制：C：3.5-3.65%、Si：2.2%-2.45%、Mn：0.25%-0.35%、P≤0.05%、S：≤0.01%、Mg（残留）：0.035% ~0.05%，在保证球化的前提下，应尽量取Mg（残留）的下限。
(3)球化孕育处理：采用低镁、低稀土球化剂，添加比例为1.0%~1.2%。常规冲洗法球化处理，将0.15%的一次性孕育剂覆盖在包装底部的球化剂上，球化完成。然后将炉渣分包进行0.35%的二次孕育，浇注时进行0.15%的流动孕育。
(5)采用低温快速浇注工艺，浇注温度1320℃~1340℃，浇注时间70~80s。浇注时铁水不能中断，浇口杯始终充满，以防止气体和夹杂物通过流道卷入铸型。空腔。
5、铸造试验结果
(1)测试铸造试块的抗拉强度：485MPa，延伸率：15%，布氏硬度HB187。
(2)球化率为95%，石墨尺寸为6级，珠光体为35%。金相组织如图5所示。
（3）重要零部件UT、MT二次探伤均未发现可记录缺陷。
（4）外观平整光滑（见图6），无夹砂、夹渣、冷隔等铸造缺陷，壁厚均匀，尺寸符合图纸要求。
(6)加工后20kg/cm2水压试验无渗漏现象
六、结论
根据该蝶阀的结构特点，通过强调工艺方案的设计、砂芯的制作和固定以及使用锆基涂层。排气孔的设置避免了铸件出现气孔的可能性。从炉料控制和流道系统，采用泡沫陶瓷过滤网和陶瓷内浇口技术，保证铁水的纯度。经过多次孕育处理，铸件金相组织及各种综合性能均达到客户标准要求
从天津塘沽水封阀门有限公司 蝶阀, 闸阀、 Y型过滤器, 对夹式双板止回阀生产。
发布时间：2023年4月29日
