一种具有复杂内腔的薄壁压缩机阀门类球铁铸件,重量为3.4 kg,主要壁厚为4 mm,有容易产生冷隔、断芯和气孔类缺陷,产品铸件对外观质量和气密性要求高,为此在设计浇注系统时采用了碳化硅泡沫过滤块。因铸件结构复杂、热节多而分散,需要在合理的位置设计出有效的冒口进行补缩,以保证铸件的内部质量,确保铸件的气密性。设计初步的铸造工艺方案并进行生产验证,发现铸件上表面容易产生冷隔、气孔和断芯等缺陷,导致铸件废品率很高。因此对铸造工艺进行了改进,解决了铸件缺陷,并最终达成批量稳定供货。

介绍了气缸盖铸件的结构及原生产工艺,分析了气缸盖冷隔缺陷形貌特征及形成原因:气缸盖铸件的冷隔形成位置靠近砂箱,冷却条件好、散热快,铸件内浇道布置在挺杆芯头内侧,挺杆芯头阻碍了铁液流动,两者共同作用导致气缸盖形成冷隔缺陷。结合实际生产进行了工艺优化,通过提高浇注温度、提高浇注速度、严格控制铁液化学成分、优化浇注系统结构等系列工艺措施,使冷隔问题得以解决。最后指出:解决冷隔缺陷的工艺措施还有很多,如增加铸件排气、优化铸件结构等,针对不同铸件,应多角度综合考虑,才能有效防止冷隔缺陷。