大孔出流理論在正車箱箱體消失模鑄造上的應用

正車箱箱體是石油鉆機的重要部件，原采用普通砂型鑄造工藝生產，我單位進行消失模鑄造工藝技術改造后，需要采用消失模鑄造工藝生產這一鑄件，通過對消失模鑄造正車箱箱體生產過程的綜合分析，運用大孔出流理論設計消失模鑄造的澆注系統，使鑄件生產一次成功，產品質量穩定提高，鑄造工藝出品率達到了93%，取得了良好的經濟效益。

一、澆注系統大孔出流理論澆注系統大孔出流理論是在對澆注系統截面關系進行計算與試驗，經過長時間的總結，總結出的適合砂型空腔重力鑄造過程澆注系統流動特點的澆注系統設計理論，它充分考慮了澆注系統的截面關系和組合形狀對澆注系統中金屬液流動的影響，使計算出的澆注系統尺寸與實際情況更加符合，解決了原來澆注系統計算中內澆口截面偏小的問題。但在消失模鑄造中，由于在澆注過程泡沫模型氣化產生大量的氣體，在氣化后的型腔中形成較高的氣體壓力，使充型阻力增加，影響了金屬液的充型，充型速度大大降低，采用原來的澆注系統計算公式計算，澆口尺寸偏小，甚至造成鑄件不能成形。為此，我們在分析了大孔出流理論的基礎上，運用大孔出流理論，通過調整內澆道的流量因數，根據鑄件的質量周界商，合理控制鑄造過程的負壓度，使大孔出流理論在消失模鑄造中得到了廣泛應用。

二、正車箱箱體的澆注系統設計正車箱箱體長1300㎜，寬720㎜，高620㎜，箱體鑄件重量860㎏，采用3t/h沖天爐熔煉，出爐溫度1400○C，鑄件材質HT250，

根據箱體的特點和我們消失模鑄造工藝設計的思想，采用頂注式澆注系統，澆注系統截面比為∑A直：∑A橫：∑A內=1：2：1.8，根據我們的統計測定，選用四組元澆注系統流量系數分別為μ1=0.5μ2=0.5，μ3=0.4，按照大孔出流理論關于澆注系統計算的方法，進行工藝計算，澆注時間按照中等澆注速度確定G-τ工藝參數S的取值，運用澆注時間基礎算式進行澆注時間計算，確定澆注時間為50秒，內澆口總面積為42cm2，以此計算出橫澆口、直澆口截面積和尺寸數量，并確定了安裝位置和負壓度為0.04Mpa.按照以上參數組織生產，鑄件澆注一次成功，實際澆注時間51秒。

三、注意事項澆注過程中，型腔中有較大的氣化氣體壓力，澆注系統設計時，一定要保證在內澆道出口處有合理的壓力頭，以防止澆注過程發生反噴，同時注意控制砂型中的壓力場，使氣化氣體有一個合理的排出通道。

四、結論澆注系統大孔出流理論在進行合理的參數調整后適用于消失模鑄造的澆注系統設計，是提高消失模鑄造工藝設計成功率的實用工藝理論。