钢锭模属于厚大断面、单件 / 小批量、砂型铸造件,本身收缩大、易变形,尺寸精度一般在CT10~CT13级。要控好尺寸,核心是:收缩率给准 + 模样 / 芯盒刚性足 + 工艺防变形 + 清砂后校正。
一、先把关键收缩率给准(影响尺寸)
钢锭模多为灰铸铁、球墨铸铁、蠕墨铸铁,收缩差异很大,须按材质单独设定:
1.灰铸铁 HT200/250;线收缩率:0.8%~1.0%
2.球墨铸铁 QT400/500;线收缩率:1.0%~1.2%
3.蠕墨铸铁 RuT300/400;线收缩率:0.9%~1.1%
注意:高度方向收缩略大于横向大件、壁厚不均处取下限,小件均匀件取上限,模样制作时直接按收缩率放大,一次到位,避免后期返工
二、模样与芯盒精度控制(源头控制)
1.采用木模 / 铝模 / 树脂模;批量小用优木模,表面贴板、加固,防止受潮变形;批量大用金属模,尺寸稳定性远优于木模
2.结构刚性;模样加肋、加框,防止起模、搬运变形内腔锥度、圆角一次加工到位,不手工随意修刮
3.尺寸复检;高度、上口 / 下口尺寸、壁厚、锥度逐件测量;偏差超差及时修整,杜绝 “模样错→铸件错”
三、造型与下芯精度控制(中间环节)
1.分型面平直、定位可靠
使用定位销、定位块,防止合箱错箱
地坑造型要找平、夯实,避免下沉导致尺寸偏斜
2.芯子尺寸与定位
3.芯骨要够刚度,防止芯子下沉、偏芯
芯头间隙控制在1~2mm,间隙过大易偏芯,造成壁厚不均
4.控制型砂紧实度
均匀舂实,避免局部过松导致型腔胀大
厚大部位适当放外冷铁,既防缩孔又减少胀型
四、浇注与冷却防变形(决定终形状)
1.平稳浇注,避免冲砂、胀型
底注或阶梯浇注,减小铁液对型腔冲刷
控制浇注速度,防止型壁被铁液胀大
2.对称、均匀冷却
钢锭模冷却要缓慢、对称,不可单侧快冷
避免吊运过早,红热状态下极易变形
3.打箱时间合理
大件至少冷却24h 以上再打箱
温度过高开箱,极易出现上口收缩、歪斜、椭圆
五、热处理与校正
1.去应力退火;550~650℃保温,炉冷消除铸造应力,防止放置或使用中二次变形
热校正 / 冷校正
2.轻微变形:常温机械校正(千斤顶、压力机)
3.变形大:局部加热校正(避免整体过热)
4.清砂不破坏尺寸;风镐、清砂避免猛敲内腔,防止口部变形
六、关键尺寸重点控制
钢锭模须严控以下几项:上下口内径(决定脱模与钢锭尺寸);锥度(1.5%~2.5%);壁厚均匀性(偏差≤5~8mm);高度尺寸;吊耳位置与对称度