湖北丹江口市志成鑄造有限公司（442700）何 強

制動底板零件是汽車制動器中的關鍵零件，其質量的好壞，直接影響汽車的安全性與可靠性，因此，該零件要求不允許有縮孔、縮松、氣孔及裂紋等鑄造缺陷。我公司現(xiàn)生產一載貨汽車制動底板，其結構尺寸如圖1所示。

圖1 鑄件結構

1.鑄件結構特點與原鑄造工藝

鑄件輪廓尺寸為444mm×235mm×109mm，放加工尺寸后，最大壁厚為61mm，最小壁厚為21mm，其他區(qū)域部分壁厚基本均勻。該零件由兩個連接板連接圓環(huán)盤和6個凸臺構成，此連接板交接部位就是該鑄件的最大結構熱節(jié)。鑄件材質為QT450－10。分型面放在連接板的下部，鑄件厚實圓環(huán)盤部分放于下箱，原鑄造工藝如圖2所示。采用下注工藝澆注，同時使用φ75mm×130mm熱冒口對鑄件進行強補縮。在實際生產過程中，鑄件總是在A、B區(qū)域（見圖1）的4孔均出現(xiàn)不同程度的縮孔、縮松，廢品率在50%左右，嚴重影響了產品質量。

圖2 原鑄造工藝

2.缺陷分析及工藝改進

（1）缺陷分析 雖然原工藝在工藝設計時考慮了冒口的補縮以及補縮通道，但是補縮距離較長，冒口的補縮量有限，不足以消除鑄件的內部缺陷。另外，鑄件的流動熱節(jié)與結構熱節(jié)重合，也是鑄件出現(xiàn)縮孔、縮松的重要原因。

（2）工藝改進 按均衡凝固工藝原則改進后的工藝如圖3所示。按照均衡凝固理論，澆口的設計要防止流動熱節(jié)，金屬液在型腔內流動距離最短原則，我們?yōu)榱朔乐硅F液流通效應過程中產生的熱節(jié)對鑄件凝固補縮的干擾，結合鑄件結構的對稱性，將原澆口更改為兩個，并使用熱飛邊冒口，將其安放在左右靠近熱節(jié)部位，縮短補縮通道，增強補縮能力。采用上注工藝澆注，并根據(jù)飛邊冒口安放位置處的鑄件結構特點，采用短、窄、高冒口頸進行有效補縮。同時按照均衡凝固工藝原則，采用冷鐵消除熱節(jié)效應，在鑄件底部設置φ212mm×φ140mm×38mm環(huán)形冷鐵，使鑄件形成上熱下冷的溫度場分布，隨著冷鐵的激冷，鑄件凝固過程加快，在鑄件進入石墨化膨脹的過程中，提高鑄件自補縮效果。另外，嚴格化學成分和澆注過程的控制，有利于減少縮孔、縮松。

圖3 改進后鑄造工藝

3.結語

應用均衡凝固工藝原則改進后的工藝經過批量生產驗證，生產穩(wěn)定，獲得成功。鑄件經機械加工后，沒有出現(xiàn)縮孔、縮松類缺陷廢品，產品質量達到技術要求，取得了顯著的社會效益與經濟效益。