鑄造工藝設計范文

導語：如何才能寫好一篇鑄造工藝設計，這就需要搜集整理更多的資料和文獻，歡迎閱讀由公務員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

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1）鑄造收縮率?？紤]到客戶明確要求材質上添加Cu合金，寬、高方向選用1%的縮尺，長度方向選用1.2%的縮尺。2）機械加工余量。參照客戶要求所有加工面的加工余量在4mm~10mm范圍內，導軌面、軸孔在發運前要進行粗加工，確定鑄件導軌和軸孔的加工余量12mm，其余加工面的加工余量按照10mm制作。3）尺寸精度。在無特別指定情況下，拔模斜度、長度尺寸公差及壁厚尺寸公差參照顧客規范和公司內部規范制作。結構牢固、合理，尺寸、形狀穩定精確，表面光潔，不變形[1]。對于影響鑄件起型（芯）處均要求做成活塊，且要求不允許出現尖角料，所有活塊必須做標識，安裝起型裝置。

2造型材料

砂型、砂芯無特殊要求全部使用呋喃樹脂砂。涂料下型外觀芯采用噴涂方式，內腔芯采用流涂方式，易粘砂內腔部位采用先刷一遍涂料，后流兩遍涂料的方式，其涂層厚度為0.5mm~1mm，且要求刷涂后的表面光滑均勻。涂料在每刷一遍后用明火點燃（醇基），使其自然干燥，每流涂一遍用煤氣烘烤（水基），使其自然干燥，組芯合箱后再使用烘箱烘烤型腔。制芯時，軸孔芯、易粘砂部位采用鉻礦砂。

3澆冒口系統

3.1澆注系統

澆注系統選擇開放式：遵循快速充型原則（澆注時間短）和內澆口處低流速原則，多采用全開放、多點分散澆注方式，使鑄型溫度均勻，從而降低了鑄件局部出現過熱，降低了鑄件出現沖砂、粘砂等缺陷。樹脂砂鑄鐵件澆注時間可由下式確定：t=22.6×W（/ρ×S×fv×h12）（1）式中：t—澆注時間，s；W—澆注重量，3490kg；ρ—鑄鐵密度，灰鐵件~7.0，kg/cm3；fv—速度因子（根據澆注系統類型確定）；底注：fv=0.5；h—靜壓頭：100cm；S—阻流斷面面積，43.5cm2；計算得：t=51.8s.直澆道：80mm，直澆道面積50.24cm2；橫澆道：（65+80），85×2mm，橫澆道面積127.5cm2；內澆道：12×35（mm）；4×25（mm），內澆道面積135.02cm2；直∶橫∶內=1∶2.5∶2.7內澆口理論平均流速：V內=0.85m/s，可以實現在內澆口流速低的情況下快速充型。為驗證上述計算結果的正確性，通過MAGMA軟件做充型和溫度場分析，結果見圖4、圖5，充型速度與理論計算基本一致，模擬充型時間為45s，理論計算為51.8s.從MAGMA模擬出的溫度場結果來看，內澆道的開設比較理想，溫度場分布均勻，基本上可以實現同時凝固，如圖6、圖7所示。

3.2冒口設計

此產品屬于灰鐵、薄壁機床鑄件，厚大斷面處于澆鑄時的下型，不存在特殊的補縮要求。因此，鑄造工藝上設計的冒口，主要是以排氣暢通為主。按1.5S阻流截面積≤S排氣截面積≤4S阻流截面積原則，設計冒口排氣面積。

4澆注熔煉要求

1）化學成分控制目標。在滿足顧客材質的化學成分和力學性能要求的前提下，根據公司內部配料規范，嚴格控制化學成分。2）熔化、澆注過程溫度及時間控制。熔煉出鐵溫度控制到1460℃～1500℃；澆注溫度控制到1380℃～1400℃；澆注時間控制到50s～60s；3）熔煉材質變質處理。采用包內孕育、孕育槽孕育和澆口盆孕育相結合的方式對鐵液進行變質處理。

5結論

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本文擬生產的馬氏體不銹鋼葉輪材質為ZG1Cr13Ni。該材質澆注溫度高，砂型鑄造易產生表面粘砂；由于縮性大，極易產生縮松、裂紋和晶粒粗大等鑄造缺陷；此外，其冷裂傾向也較嚴重。圖1和圖2分別是馬氏體不銹鋼葉輪毛坯尺寸和三維實體。由圖可見，該鑄件屬于結構復雜件，一方面是壁厚不均勻，厚壁和薄壁之間尺寸相差較大，補縮、收縮應力等問題需在工藝設計時特別關注；另一方面是存在各種曲面，而且曲面處壁厚極不均勻且相對較薄，因此，工藝設計時要充分考慮保證充型的完整性。根據葉輪鑄件的結構特點，本文選擇了兩箱造型法，并將鑄造分型面設置在葉輪中間部位，分型面位置見圖3。鑄件頂端壁厚較厚，應考慮在該位置添加冒口。鑄件的凝固時間取決于它的體積V和傳熱表面積A的比值，其比值稱為凝固模數。

2葉輪鑄造工藝設計與優化

2.1馬氏體不銹鋼葉輪鑄造工藝模擬分析

采用有限元分析軟件對鑄造工藝進行模擬，鑄件模型選擇的材料為馬氏體不銹鋼，砂箱模型選擇的材料為樹脂砂，鑄件與砂箱之間的換熱系數為500W/（m2•K），澆注溫度為1560℃，充型速度為42kg/s，澆注時間為27s，熱傳遞方式為空氣冷卻，設置重力加速度為9.8kg/s2，初始條件為金屬液溫度1560℃、砂箱溫度25℃，運行參數采用默認設置。葉輪充型過程模擬結果見圖5?？梢钥闯?，金屬液充滿澆道，整體充型平穩，見圖5a。當澆注完成后，鑄型內腔全部被充滿，不存在澆不足現象，見圖5b。模擬結果表明，該鑄件的鑄造工藝設計方案保證了澆注過程的平穩性，也保證了鑄件形狀的完整性，說明澆注系統設計合理。圖6為鑄件澆注265s后透視狀態圖，可以發現，葉輪下端圓環、分型面中心部位交界處存在縮孔，且個別葉輪側冒口底端存在封閉的高溫區間，該位置也可能出現縮孔。由此可見，該工藝設計方案在保證鑄件補縮方面還存在設計不足。因此，原設計方案必須改善冒口設計，或者采取必要的工藝補救方案。

2.2工藝優化

針對初始設計工藝所出現的缺陷問題，對葉輪鑄造工藝進行優化?？紤]在葉輪底端圓環和葉輪中心位置出現的縮孔，我們分別在葉輪底端加入圓環形冷鐵，在葉輪中間部位六個側冒口之間加設楔形冷鐵。改進后葉輪鑄造工藝圖如圖7所示。對改進后的工藝方案進行模擬，工藝改進后的葉輪充型模擬結果。當充型開始14s時，充填部位型腔內金屬液完全充滿澆道，充型平穩，沒有明顯飛濺，見圖8a，說明澆注系統設計仍能保證充型的平穩性；圖8b是充型至27s時（充型完畢）的狀態圖，可以看出，金屬液已完全充滿型腔，型腔內不存在澆不足等缺陷。

3結論

（1）不銹鋼葉輪鑄件選取階梯式澆注方式和開放式澆注系統，可以保證鑄件充型過程中金屬液的平穩性及充型后的鑄件形狀完整性。

（2）不銹鋼葉輪鑄件直接采用明冒口和暗冒口不能完全防止鑄件內產生縮孔與縮松，當冒口與冷鐵配合使用時可以消除縮孔與縮松。

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關鍵詞：鑄造工藝；設計；生產質量

近些年，鑄造業的競爭越來越激烈，并且鑄造業的利潤越來越低，但是在此情況下，對鑄造業還提出了更高的要求。鑄造工藝是一個復雜的多工序組合的工藝過程，本文對其鑄造工藝設計技術進行了分析。傳統鑄造工藝有很多質量問題，如底部夾砂嚴重，不好清理下芯子后底部，容易塌箱造型翻上蓋箱，造型合箱操作困難等，為此，本文在第二部分重點對鑄造生產質量控制進行了分析。本文所選用的鑄件最大輪廓尺寸為3 500×1 450×1 770（mm），鑄件壁厚變化較大，最大處壁厚為260 mm，最小處壁厚為130 mm，鑄件重量12 000 kg，形狀結構如圖1所示，鑄件材質為ZG20SiMn，調質處理HB 130～170，屈服強度σs≥295 MPa，抗拉強度σb≥490MPa，鑄件制造難度較高。

圖1 鑄件結構結構圖

鑄造工藝設計技術

1.1確定鑄造工藝參數

鑄造工藝參數的確定主要從縮尺、加工余量、分型負數這三個方面進行。（1）縮尺。由于該鑄件本身的特點，在凝固收縮過程中，整個鑄件結構比較緊湊，將不會對受鑄型的機械產生較大影響，因此，模樣縮尺選擇2%。（2）加工余量。為了能夠更好的確保加工面精度，在選擇上表面、下表面和側面的加工余量時是不同的，加之鑄件輪廓尺寸較大，因此，此時上表面加工余量選擇12mm，而下面和側面的加工余量則選擇10mm。（3）分型負數。由于分模造型主要采用上箱和下箱，兩種，在選擇分型負數時采用3mm的，上下箱分布采用對稱式。

1.2澆注系統的設計

為保證澆注系統充型平穩，減少金屬液對型腔的沖擊，避免出現夾砂、沖砂現象，采用底注式澆注系統，使金屬液充型平穩，更好的保證鑄件內部質量。為防止鑄件澆不足和表面出現冷隔紋，澆注系統設計為開放底返式，直澆道采用φ100 mm一個，橫澆道采用φ80 mm兩道、從中間往兩邊分開，內澆道采用φ60mm八道，澆注系統設置如圖2所示。

圖2 澆注系統

1.3冒口及外冷鐵設置

由于鑄件局部熱節較多，為保證形成由鑄件向冒口的順序凝固方式，保證鑄件內部組織致密，探傷合格，通過凝固模擬分析，并依據實踐經驗，確定外冷鐵和冒口設置方案如圖3。采用φ120 mm圓暗冒口5個，腰圓型240 mm×360 mm×310 mm暗冒口一個，放置φ650 mm×φ450 mm圓冒口一只。為消除凸臺及熱節處的縮孔縮松缺陷，在凸臺及熱節處設置外冷鐵。

圖3 鑄造冒口及外冷鐵

2.鑄造生產質量控制

2.1模樣制作

在對模樣進行制作時主要采用實樣木模，實樣木模在運營過程中不可變形，為了要確保整體強度和剛度。為了確保吊運起模時的安全性，模樣要做出起模吊鼻。要從外模和芯盒中做出鑄造圓角。造型和制芯人員在工作之前，要清楚認識圖紙和工藝要求，一定要嚴格按照相關工藝要求進行。

2.2制芯

制芯前準備好芯骨，芯骨上焊接吊鼻或者備上鐵絲作為吊鼻，兩個大芯子內放適量填充物;后端的芯子尤其注意采取排氣措施，芯骨強度足夠，外纏草繩，芯骨長寬最大尺寸距離芯子外表面吃砂量大于30mm。型芯用來形成鑄件內部空腔或局部外形。由于型芯的表面被高溫金屬液包圍，長時間受到浮力作用和高溫金屬液的烘烤作用；鑄件冷卻凝固時，砂芯往往會阻礙鑄件自由收縮；砂芯清理也比較困難。因此造芯用的芯砂要比型砂具有更高的強度、透氣性、耐高溫性、退讓性和潰散性。各砂芯采用樹脂砂制作，拐角處用鉻鐵礦砂制作，厚度10~20 mm。保證足夠緊實度和表面光潔度。型砂由原砂、粘接劑和附加物組成。兩個大芯子上焊接排氣管，通到芯頭的平面上，制芯時在各個筋板位置做出排氣孔，直徑φ10mm，數目兩道。

2.3造型

澆注系統全部采用耐火磚管，注意澆口磚管之間的連接要緊密，防止型砂進入澆口內部。鑄件的大冒口用保溫板圍成，后端的3個異形冒口用保溫冒口。模樣放入砂箱，預留好澆口管位置和冒口位置，模樣表面涂刷脫模劑，利于脫模。鑄件可以不受金屬材料、尺寸大小和重量的限制。鑄件材料可以是各種鑄鐵、鑄鋼、鋁合金、銅合金、鎂合金、鈦合金、鋅合金和各種特殊合金材料；鑄件可以小至幾克，大到數百噸；鑄件壁厚可以從0．5毫米到1米左右；鑄件長度可以從幾毫米到十幾米。面砂吃砂量大于100 mm，緊實度足夠高而且要保證均勻。使用外冷鐵以前，仔細檢查外冷鐵銹蝕情況，進行充分打磨除銹。起模后修型光潔，型腔內不得留有散砂。上箱造型時，適量增加吊棍數量，防止塌箱。修型后，砂型用二氧化碳適當硬化，防止上窯烘干及吊運過程中型腔變形。

2.5下芯、合箱

在合箱之前，對型、芯尺寸進行仔細檢查，檢查沒有問題之后才可進行下芯合箱。下芯合箱時首先要對各部壁厚度進行認真檢查，看是否合適，不得將芯卡定位用于探傷部位，等到檢查合格后，才可進行下一步。等到所有的芯子都下完后，再次清理型腔內散砂，同時對各部分的尺寸進行仔細檢查，等到所有事情都確保無誤后，再進行合箱操作。觀察是否有砂塊脫落現象是扣箱時首要步驟。

2.6熔煉、澆注

影響鑄件的質量的因素有很多，其中一個較為重要的因素就是鋼液的純凈度和澆注溫度。鋼液質量的控制主要是由某種技術來進行，即采用鋼包底吹氬技術，進而進一步確保鑄件質量控制。在冶煉時，主要按中限來控制成分，爐前脫氧，采用稀土硅在包內進行變質處理，對出鋼溫度也有一定的規定，一般規定其溫度在1580~1610℃。澆注時應及時引火，同時也做好防火準備，預防火災的發生。澆注主要采用慢澆、快澆和慢澆的順序來進行，等到澆注完畢后，等待3分鐘，充點冒口一次，再進行下一次充點冒口時要隔5分鐘。鋼包不要新砌的，要采用底注式澆包。

2.7精整與熱處理

開箱后，檢查冒口根部是否有殘砂，對其存在的殘砂進行清除，保證100℃以上熱割冒口，注意在清除過程中要確保風鏟與鑄件表面不發生接觸。退火一定要按照具體的鑄件質量要求來進行。

2.8質量檢驗

首先必須認真仔細的檢驗鋼液，在檢驗之前，要對標樣的成分進行認真查對，確保一樣，尤其是要注意S、P的含量，它們的含量一定要適度。其次，對鑄件質量檢驗時一定不要忽視超聲波探傷和磁粉探傷這部分的檢驗，在這個過程中，人員因素是非常重要的，因此，在檢驗之前，相關人員要非常熟悉超聲波探傷檢驗文件。再次，對鑄件的檢驗還需要對力學性能進行檢驗，此時，按照用戶提供的試棒圖紙來對試棒尺寸進行加工。最后，質量檢驗還需要進行低溫沖擊實驗，此實驗要在零下30℃進行。

總而言之，為了確保生產質量，對模樣制作、制芯、造型、熔煉、澆注、精整與熱處理以及質量檢驗都有相關規定，并且還要對外冷鐵的尺寸和表面質量等進行嚴格監督。砂芯采用整體設計，以此來確保內圓的尺寸精度；確保鋼液的上升速度；嚴格檢查合箱前后對型腔、砂芯的表面質量，嚴格控制關鍵尺寸。

參考文獻：

[1] 劉小華，楊才良.ZL101抽氣罩鑄造工藝設計[J].熱加工工藝，2010，(21).

[2] 劉伏梅.活塞鑄造工藝綜述[J]內燃機配件，2002，(01).

[3] 林名升.鋁活塞毛坯的制造[J]金屬加工(熱加工)， 2009，(19).

[4] 黃有信.柴油機350型鋁活塞低壓鑄造[J].特種鑄造及有色合金，1987，(01).

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設計施工效果圖：祠堂施工圖設計的時候，有一個前置的條件，那就是要現有宗祠祠堂效果圖，當有了效果圖和祠堂的平面圖有了比較形象的效果圖之后，才能進行祠堂施工圖的設計?？墒怯械牡胤接捎谪撠熑说氖韬龌蛘哒f為了節約祠堂效果圖設計的費用，就跳過效果圖，直接到過度到祠堂施工圖的設計，這是極為錯誤的。許許多多的案例由于祠堂施工圖不能很好的反映效果，導致施工圖做完之后開始施工到完工，最后發現，建好的祠堂效果不是你想象的或者離你的效果相差很遠！那時后悔莫及！

場地的面積大小及朝向：祠堂的選址是要看風水的，農村是一個比較封建迷信的地方，所以設計選擇會選擇一些風水興旺的地方。一般是背山靠水，以回字形為設計的模板進行設計。方位設計一定建議要坐北朝南。不過在具體場地的限制，可以稍作調整。

考慮規模的大小。農村祠堂的設計規模是有規定的，一般來說根據不同廳堂的規模和布局進行設計的。對于用途不同的地方，設計規模不一樣，一定要注意。比如說，門前的廣場是要設計的比較寬廣的，而戲臺的設計要面朝光線好的位置，大門和圍墻的設計要成一個包圍的形狀，就和四合院的形狀有些接近。祠堂的設計要注意天井和享堂這些地方的布局。一般的農村祠堂是有“四點金”的，四點指的是四合院，還有一個設計原則就是“八間頭”，八間頭指的是廂房并列橫縱布局。是要容納多少人均需要充分考慮，有幾百人的，有上千的，對應的投資金額也會差別很大，量力而行！

樣式風格。農村的祠堂的瓦作要根據祠堂的大小和尺寸進行定制的，一般分為大式和小式，要根據祠堂的不同方位的設計來選擇。 還有粱架的設計，需要注意的是不要設計一些非主流的，要根據古代的傳統建筑進行設計。走道的地方要有屋檐可以避雨，不能沒有屋檐。一般定義風格為徽派風格，客家風格，嶺南風格，漢唐風格，明清風格，還有一些地方風格，均需要設計師綜合的考慮進去。

經濟實力：簡易裝飾，中檔，亦或高檔，看菜吃飯而已。農村的祠堂設計采用的裝飾不需要太過于華麗，但是一般以各地的民族文化進行設計。顏色的選擇和壁畫的制作都需要根據本地的習俗來設計，不能亂來。而且一般的祠堂都有一些神明雕刻畫像。其祠堂裝修部分一般是對應好其風格的。什么樣的祠堂風格就會有什么樣的裝飾工藝對應，絕對不能馬虎！

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關鍵詞：加固改造設計計算方法注意問題

1 改造加固工程的步驟

1.1 改造鑒定的標準和依據（更新下規范）

現行的規范規程。主要有:《建筑結構荷載規范》(GB50009 - 2001) ;《建筑抗震設計規范》(GB50011-2010);《混凝土結構設計規范》GB50010-2011;《砌體結構設計規范》( GB50003 - 2001) ;《鋼結構設計規范》GB50017-2003;《鋼結構加固技術規程》(CECS77∶96) ;《混凝土結構加固技術規程》(CECS25 : 90) ;《多層磚房結構加層技術規范》(CECS78 :96)

1.2 改造加固鑒定步驟

已建工程在改造加固前均需要由專業技術人員對其進行調查鑒定。一般步驟是:

(1) 收集資料。調查了解該項目的狀況(包括:設計圖紙、竣工資料、使用維護日志、使用環境等) 和準備改造的內容(使用功能、條件等) 。

(2) 現場調查、測試。在現場收集建筑材料資料(主體結構和維護結構材料的損傷情況等) 和建筑結構(結構變形、裂縫等) 資料。

(3) 根據項目實際情況和要求的改造加固方案進行結構驗算分析,以及進行相應的構件或模型試驗,對改造加固方案加以驗證。

(4) 改造加固工程一般應由具備相應資質并有經驗的單位來施工完成,在這期間設計、監理單位應嚴格審查施工方案,并配合相關部門做好質檢工作。

2 改造加固方法

2.1 砌體結構改造加固

(1) 對于磚砌體,主要問題可能是磚砌體承載力和穩定性不足,主要加固方法是扶壁柱法和鋼筋網水泥法。

(2) 磚柱對應的加固方法主要有增大截面法和外包型鋼法。

磚砌體結構中常見的裂縫需要根據情況具體分析處理。由于溫度原因造成的裂縫, 可采取填縫封閉和加筋錨固方法; 對裂縫較細又數量較多的, 待裂縫發展穩定后可采用灌漿補強的方法; 而由于結構原因造成的裂縫則需先對承載力或穩定性不足的問題進行加固處理后再處理裂縫問題。

2.2 混凝土結構改造加固

混凝土結構常用加固方法的特點及適用范圍見表1。

加固方法 主要特點 使用范圍 計算方法

加大截面法

采用原結構材料加大構件截面以提高承載力 梁、柱、板、墻等一般構件

詳文獻1

外包鋼加固法

在混凝土構件四周包以型鋼使其與混凝土協同工作,提高承載力。做法有干式和濕式兩種。 構件截面增大受限制或需要大幅度提高承載力。當采用化學灌漿外包鋼時,型鋼表面溫度不應高于60 ℃,當環境具有腐蝕性介質時還應有可靠的防護措施。 詳文獻2

預應力加固法

采用預應力的鋼拉桿或撐桿對原結構進行加固,使原結構承受的荷載部分轉移到加固結構上。 可有效提高承載力、剛度和抗裂性。同時加固占用空間小,主要適用于梁、板、屋架等。不適用于溫度高于60 ℃的環境和混凝土收縮徐變大的結構。 詳文獻1

增設支點法

增加支點以減少構件的計算長度和變形,提高承載力。有剛性和彈性支點兩類。 適用于凈空不受限的梁、板、桁架等。

詳文獻1

粘貼鋼板法

在混凝土表面粘貼鋼板以提高承載力。 適用于受彎、受拉構件(梁、板) 。不適用于溫度高于60 ℃的環境,當環境具有腐蝕性介質時還應有可靠的防護措施。 詳文獻1

碳纖維織物加固

在混凝土表面粘貼碳纖維織物以提高承載力。

除具有粘貼鋼板相似的優點外,還具有耐腐蝕、耐潮濕、幾乎不增加結構自重、耐用、維護費用較低等優點,但需要專門的防火處理。 等效鋼筋面積法

詳本文

繞絲法

在混凝土構件四周包以鋼絲使其與混凝土協同

工作,提高承載力。 適用于混凝土結構構件斜截面承載力不足的加固,或需對受壓構件施加橫向約束力的場合。

碳纖維織物加固混凝土梁正截面承載力的計算方法可根據基于平截面假定的混凝土梁受彎基本理論,采用等效鋼筋面積法,計算比較簡單并偏于安全。首先將碳纖維織物的面積轉化為等效鋼筋面積,即:

Ase = Acfs fcfs/ f y

其中:Ase為等效鋼筋面積; Acfs為碳纖維織物的面積;fcfs為碳纖維織物的抗拉強度; f y 為鋼筋的抗拉強度。

對應碳纖維織物的面積: Acfs = ntcfs Bcfs

其中: tcfs為碳纖維織物的計算厚度; Bcfs 為碳纖維織物的幅寬; n 為加固梁時碳纖維織物的粘貼層數。在得到等效鋼筋面積后即可采用鋼筋混凝土梁受彎構件的正截面承載力設計公式進行計算。

另外根據工程改造的實際情況還可采用增設支撐系統、剪力墻、鋼拉桿圈梁等以增加原結構的整體性、改變構件的剛度比、改善構件受力狀況、調整結構內力等。

3 改造加固設計中的工具軟件

對改造加固工程,在進行現場調查和資料收集完畢后,應對提出加固方案進行結構驗算。對于變動較大的工程項目須采用結構軟件對其改造前后的結構模型進行計算分析以避免出現改造加固后給原結構帶來新的結構安全隱患。砌體結構和混凝土結構可采用PKPM、TBSA ;對于其它一些有限元分析軟件使用時需注意構件參數和荷載組合工況的設置等。

事實上在小型改造項目中和局部構件加固設計時,很多工具軟件使用十分方便,設計效率也會提高很多。筆者在此介紹一些小型工具軟件供參考。

(1) 粘貼鋼板計算軟件jg gb.exe(http :\\gzdbty.省略)

(2) 地震分析程序PRSDZH. exe

(3) 結構計算軟件包SESV1.1 、理正工具箱等。

4 改造加固設計中需注意的一些問題

在改造加固工程中界面處理好壞, 將直接影響加固設計效果, 如果出現空鼓、脫落、“兩層皮”等質量問題, 這將關系到結構改造的安全性問題。為此設計的構造措施、施工過程中應對此加以重視, 適當增大安全儲備。針對新舊混凝土、新加混凝土與舊磚墻等不同界面, 采用植筋、增設暗銷或抗剪件、結構膠等系列界面處理技術, 務必使加固面結合接觸緊密, 達到設計要求。

改造加固工程中屋頂改造、加層等往往會加大基礎荷載, 在設計時應根據實際情況對地基基礎采取加固措施,注意減輕構件自重和調整受力體系。對于增加荷載不大的情況可考慮利用剩余的地基容許承載力。事實上地基在長期荷載作用下, 其容許承載力相應也會提高。根據相關資料, 提高系數K 可依據改造前后基底應力之比( p1 / p2 )參考選用(見表2) 。

表2 地基承載力提高系數 K

目前的加固基本上是針對構造和承載能力不足的構件,而在結構總體上的把握與判別上相對較弱。改造加固要注意局部構件加強后對相鄰構件乃至對整體結構的影響。否則有時改造加固后會適得其反。例如: 對連續梁某一段采取增大截面法進行加固后由于剛度的變化會引起相鄰跨梁、柱的內力重分布; 對多層磚混結構的某一層墻體采取夾板墻加固, 使得該層墻體的剛度大幅度增加, 形成與相鄰樓層的剛度差, 對結構的抗震不利。此外還有加固后構件的承載能力提高, 防火等級大幅度下降等問題。為此, 對改造要求和加固方案在設計要從總體上把握, 滿足結構設計理論和現行規范規程的要求(如建筑抗震設計中的概念設計、混凝土結構設計中的強柱弱梁強節點等) 。

結束語

建筑物作為特殊商品,要被使用幾十年甚至永久地保存下去。但隨著社會的發展對建筑物的要求也在發生變化。為此,目前建筑工程中改造加固項目也逐年增多。有些項目則是改變其外裝修以跟進潮流滿足城市規劃或業主們的新要求;還有些項目是由于存在質量隱患或使用年限已到需要改造加固。

參考文獻

[1] 建筑物的檢測、鑒定. 加固與改造[M] . 冶金工業出版社,1997.

[2] 建筑結構檢測鑒定與加固手冊[ M] . 中國建筑工業出版社,2003.

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關鍵詞：城市道路；規劃設計；問題

由于近年來隨著設計路段車輛的日益增加，交通量的日益增長以及車輛在道路上的臨時停放等問題影響，使得交通問題已成為人們生活中的重要制約因素。線形是道路的骨架，線形的應用為車輛行車安全、舒適以及經濟能力提供了條件，更是為道路的通行能力奠定基礎。在道路改造工程中，線形作為道路重點是一項不容忽視的改造方式。道路線形的改造直接影響道路構造物設計、排水設計、土石方數量、路面工程及其他構造物，同時影響了道路周圍沿線的經濟發展及其土地的應用情況。因此在市政道路改造工程的設計中，要結合該區域的經濟發展情況、土地利用方式及其工農業生產以及居民生活條件綜合分析，保證道路改造在滿足經濟發展要求和人們生活要求的同時更能夠滿足環境和生態的要求。

一、我國道路現狀

目前，對于我國大城市的交通問題，無論在采取哪種措施解決，都存在著一個嚴重的問題，就是城市能用土地的利用與環境的影響極其經濟發展之間的平衡關系。例如城市停車場地的匱乏，就是忽視了靜態交通規劃，而且在發展中對機動車輛的數量增長速度過快導致對市政交通道路的認識現狀不足。從而使得機動車與非機動車只能在路邊亂停放，嚴重的擾通秩序的同時更是造成城市交通的擁堵，成為當前城市經濟發展中重大制約因素。許多城市交通線沿線土地開發強度過大，也成為增大交通壓力的重要因素之一。目前我國的城市交通問題已成為人們關注的熱點，而且相當嚴重，從經濟、生態上都嚴重的影響了人們的正常工作生活。這充分說明了我國在道路交通管理的體制上、行政上和技術上還存在著很多不足和缺陷。

二、道路線形設計

道路線形設計首先是從路線規劃開始的，在設計中首先要注重對道路的選線工作，通過對平面線形設計和縱面線形設計的綜合分析來保證在市政道路改造中能夠以平縱線的立體感形式來滿足道路設計需求。行駛過程中駕駛員所選擇的實際行駛速度，通過對立體現行進行判斷來做出當前道路中需要注意的車速，這樣能夠保證車輛在行駛中速度的控制需求，而不能夠在標準設計中對車輛進行限制。如果只按平面、縱面線形標準設計，而不將二者結合考慮，最終在道路的設計中一定能夠出現良好的設計狀態和方式。

三、去掉紅綠燈控制的市政道路設計

1.機動車道的設計。首先考慮東西和南北垂直方向的直線通行。很明顯，如果把任意一個方向的道路用架橋措施架起一定高度（本文設定為南北路被架起）。讓東西方向的車輛從下面穿過，這樣，東西和南北方向的直線通行就會互不阻礙。對于右轉彎的機動車道，從東西方向上以一定坡度直線架起與南北路同一高度，這個高度的位置與南北路要有一定距離，然后再與南北路水平弧形連接。為了方便南北方向車輛在各個生活區的上下路，可以設立上下道，此上下道設立在南的路的正中間，把架起的南北路和生活區環繞路以一定坡度上下連接。變左轉彎為右轉彎的迂回點可以設在上下道附近的空缺處。

2.人行道的設計。對于人行道，為了不阻礙任何方向的車輛的通行，也用架橋的方法把南北方向的人行道架起在機動車道的下方，右轉彎的人行道也用右轉彎的機動車道的方法把東西與南北方向相連接。這樣東西方向的行人如果右轉彎后需要穿過下一個十字路口，右轉彎上到架起的南北人行道上去即可。人行道的左轉彎可以采用轉盤式人行道解決。由于機動車道的上下道設立在中間，下面的架起的人行道可在交叉處離開一定距離地方分成左右兩路再與轉盤路連接。人行道也要設立上下道。對于不需要穿過十字路口的右轉彎的行人可以走地面的生活區環繞路。由于南北方向的人行道架起在機動車道的下方，是必得要把機動車道架起的足夠高。為了減小其高度，東西路在經過十字路口的路段可以適當的下凹一點，這樣就可以相應的減小南北路的高度和右轉彎的坡度。

四、市政道路照明工程設計與節能

城市道路照明的目的是為駕駛員和行人創造一個良好的視看環境，使人們安全、迅速舒適地到達目的地；以及為了減少對人身及財產的犯罪行為發生。城市的人行道上一般是行人較多，所以城市主要道路照明不但要照亮車行道路面，而且還要適當照亮人行道，而且使半柱面照度達到標準要求，這樣有利于迅速發現人或動物橫穿道路等潛在的不安全因素。

設計是節能的源頭。城市照明工程設計應由專業設計人員進行，在設計時應嚴格遵循道路的性質、功能對照相應的照度和能耗密度標準，確定最節能的布燈間距、光源、供電路線控制系統等等。這就要求道路照明工程師不但有良好的職業責任感，較全面的技術素質，能掌握科學的照明設計方法。設計人員在進行道路照明設計時，在保證照明的效果，達到城市道路照明的目的前提下，做到最大限度地節能和節省投資，并降低運行維護費用。

五、市政道路綠化存在的問題

目前，我國城市道路綠地景觀雷同，缺乏整體設計，街區面貌大同小異，城市道路景觀缺乏個性、地域性；強調園林美化和觀賞效果，忽略了植物的生態保護功能和道路養護的特殊要求；只注重路界內和近期的效果，對整個路域范圍內物種的逐步恢復和自然演替考慮較少；植物品種單一，忽視了植物的異質性、地域性、適應性和多種植物的共生性；選用未經引種馴化的外來植物品種，導致物種不適應當地環境逐漸死亡，影響綠化的整體的效果；在城市道路環境景觀的整體規劃和設計中，不能將各種道路要素有機統一，形成完整的風格形式；在體現自然與城市文化方面更顯得薄弱，道路的主題與設計特色表現貧乏等?？梢哉f，目前中國絕大多數城市中的道路綠地景觀建設，是在有限寬度的綠化帶中，放置了最寬的道路，僅僅解決了道路交通功能，而忽略了道路對于自然景觀、生態可持續發展、人文歷史等一系列建設的要求。

六、市政道路路面排水設計

車行道排水設計城市道路路面排水有雙坡排水和單坡排水。當車行道寬度較寬時，為了減少地表水在道路表面的徑流時間并迅速將水排除，通常采取雙坡排水方式，在道路兩側每隔一定距離設置雨水口的方式收集路面水，并通過與其連接的雨水支管將收集到的地表水排人埋設在路面下的雨水主干管內，最終排人保留水系或河流中。

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扶余縣在先進性教育活動中，緊緊圍繞建設社會主義新農村“生產發展、生活寬裕、鄉風文明、村容整潔、管理民主”二十字要求，著力打造“增收致富、素質提升、便民暢通、平安穩定”四大工程，努力探索建設社會主義新農村長效機制。

一、圍繞“生產發展、生活寬?！钡囊?，精心實施“增收致富”工程。一是針對農民致富信息閉塞、農業技術服務不到位、群眾缺乏技術的實際，大力開展“科技下鄉到農家、科技人員到農家、技術培訓到農家、農民信箱到農家、政策宣傳到農家、綠劍護農到農家”的“六到農家”活動，加強實用技術培訓。充分利用農業信息網上的“農業科技咨詢”，將多方搜集的科技致富信息及時送到群眾手里，引導群眾找準發展路子，調整產業結構，并定期不定期深入村屯為群眾提供各種生產技術服務。二是結合“三創兩建”活動，不斷深化“雙向培養”工程，確立各類種植、養殖特色產業“先鋒基地”，引導農村產業化發展。三是大力推進農村富余勞動力轉移，抓住統籌城鄉發展和工業反哺農業、城市支持農村的機遇，盡快破除農民進城務工經商的體制，努力使項目進村、技術進村、服務進村，努力做好失地農民再就業工作。

二、圍繞“鄉風文明”的要求，精心實施“素質提升”工程。一是組建農村先進性教育活動理論宣傳團，進鎮入村宣講黨的十六屆五中全會精神和黨的路線方針政策，以及改革開放以來各地建設社會主義新農村的典型，把思想統一到建設社會主義新農村的藍圖規劃中來，爭做建設社會主義新農村的新主人。二是進一步豐富農村文化，促進農村物質文明、精神文明和政治文明協調發展。通過組織“一鄉一村”的農民文化節活動，不斷完善農村文化陣地建設，同時以創建“文明村”、“五好家庭”為載體，以弘揚民族精神、時代精神為主旋律，積極開展地方特色的文體活動，宣傳身邊的典型、農村新風貌。三是加大農村教育科技文化衛生等社會事業的建設力度。鞏固發展農村九年義務教育，健全完善農村新型合作醫療制度，基本解決農民看病難、看病貴等問題。

三、圍繞“村容整潔”的要求，精心實施“便民暢通”工程。一方面加快新農村基礎設施的建設。通過農村改水改廁、道路硬化、線路改造、退耕還林等建設，為農民創造飲水衛生、用電方便、交通便捷、信息靈敏的生活、生產環境。通過編制《扶余縣村屯整治規劃》，對新農村村容作整齊布署。另一方面積極引導鄉鎮非公企業向工業園區集中，對生活區與工業區進行有效區分，同時大力發展循環經濟，走新型工業化道路，建設節約型、環境友好型社會。

四、圍繞“管理民主”的要求，精心實施“平安穩定”工程。一是全面推行聯絡員制度，為村民提供全程服務，做到公開辦事時間、地點、內容、服務人員和投訴方式。二是積極探索農村民主管理的長效機制。強化基層民主政治建設，推進村級民主選舉，通過公平、公正、公開的原則，把思想好、作風好、有本領、真心實意為群眾辦事的人選進村委會班子。進一步完善“一事一議”制度，搞好村務公開、政務公開、財務公開等民主制度。逐步建立農村自我管理、自我服務、自我教育、自我監督的機制。三是要加強農村法制建設，把依法治村落到實處。積極推行縣級領導接待日和鎮鄉工作領導責任制，健全工作網絡。認真組織農村干部群眾學習法律法規知識，引導干部依法治村，引導農民依法致富，自覺調整個人與國家、集體、他人的關系，調整人與自然的關系，成為和諧農村、和諧社會的建設者。

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Abstract: Steam could serve the industrial production, chilling, supplying of daily life hot water besides the warming function.The paper develops a discussion on it.

關鍵詞:蒸汽;設計;制造;施工

Key words: steam;design;production;construction

中圖分類號:TU81 文獻標識碼:A文章編號:1006-4311(2010)18-0049-01

0引言

隨著集中供熱的逐步普及與迅速發展,單純以供應熱水采暖的供熱方式越來越不能滿足不同用戶的用熱需求。蒸汽除采暖外,還可以供工業生產、制冷、供應生活熱水等一系列優點越來越受到用戶的歡迎。經過多年工程的運行實踐,蒸汽直埋在技術上已經日趨成熟,實施運用能否取得成功關鍵是掌握好以下三個原則:一是因地制宜的原則,即在實施前充分考慮有利及不利條件,確定直埋方式是否可行,然后選擇正確的保溫結構或布置形式;二是在實施直埋技術的全過程中,要保證設計、生產制造、安裝及運行管理的一體化;三是必須重視細節處理。

1選用的布置形式及埋設深度應合理

管網走向布置應盡量避開主要交通干道及繁華市區,當熱網管線與市政其他管線平行或交叉時應按有關規定,保持一定距離,而直埋管應盡量設計在其他管線的上方。當直埋管線與電力電纜、通訊電纜、媒體管線距離小于規定標準,施工時應設置絕熱隔離帶,其構造、隔熱性能由設計單位決定。

敷設直埋蒸汽保溫管,其埋深應大于凍土層深度,一般在0.6~1.2m之間較為合適,這樣既考慮了管網建設的經濟型和施工方便,又能防止保溫管不被車輛壓壞。當采用有補償直埋敷設方式時可不考慮管道失穩,隆出地面,應盡量淺埋。淺埋敷設可不設混凝土墩,不僅降低了工程造價,縮短了工期,而且減少了由地下水位高帶來的熱損失,延長了管材的使用壽命,使后期運行維護管理更加簡單、省心。

因為現場條件限制不得已將埋深涉及到4m左右時,由于下水管在直埋管上方,加上回填不實,會引起“煮管”現象,引起下水井、雨水井冒氣現象,引起回填土坍陷而將市政管線壓斷,發生漏氣、漏水現象。因此當埋深較深時,回填土必須分層夯實,使土壤干容重達1.55t/m3。如果土質差的情況,必須將管溝內渣土進行全面更換,保證了溝基強度,解決了管網的不均勻沉降問題。因為管線埋深太深,保溫管線長期處于水位線以下,閥井室中的閥和管道部分浸于水中,輸水閥更是大部或全部浸于水中,使閥井室冒汽、疏水不暢,容易引起水錘現象,導致波紋補償器破壞。所以在設計施工中應盡量避免埋深過深的不合理現象。

2保溫結構間層溫度控制要準確

由于高溫蒸汽管道溫度很高,目前在保溫結構中使用的部分保溫、防腐和外殼材料不能在此溫度下工作,周圍的樹木、水管、電纜也有可能超過允許值而遭到破壞。因此,必須根據材料要求,通過精確的保溫計算,選擇保溫層厚度,合理控制保溫層結構的層間溫度,外層保溫用聚氨酯發泡的復合保溫層尤其應重視。由于土壤有著良好的保溫性能,保溫效果隨深度增加而提高,埋深越大,土壤保溫效果越好,管道周圍溫度將越高,采用聚氨酯發泡層應合理埋深,以防超溫。

淺埋應注意最不利條件下保溫結構或特殊部位均不能超過允許值,蒸汽管網一般常年運行,冬季環境溫度低,熱損失大,層間溫度低,使保溫層耐溫要求較易達到,夏季環境溫度高,熱損失小,層間溫度也高,必須提高內層保溫厚度,使其厚度保證外側保溫或保護層,耐溫不超過其允許值。因此,在保溫厚度選擇上應以夏季作為計算的最不利條件,按照熱量傳導公式精確計算確定其最小厚度,而不能用經濟保溫厚度法確定厚度。

所以說,對于高溫蒸汽直埋管道來講,溫度場的控制是首位重要的問題,要想解決好必須考慮兩點:一是環境溫度;二是管道埋深。

3嚴格控制施工質量

在蒸汽直埋施工過程中土建、安裝、保溫防腐各工序是交叉施工,環環相扣的,雖工作量不大,但質量要求高,因此必須合理安排,防止脫節。

外套管接口必須采用雙面焊接,高度高于地下水位,接口達到規定要求后才能拆除端頭發泡。管道安裝后,要在接口處做保溫與防水,TO―玻璃鋼外保護層需要24小時以上的固化時間,如果工期緊需馬上回填,或冬季施工溫度較低,則必須在補口處用熱風吹或紅外燈烘烤,以保證補口質量。補口處工作坑應按要求做,一定要保證工作坑足夠大、足夠深,以利于補口施工和施工質量。

4加強后期運行管理

直埋蒸汽管網應在工程竣工時及時制定合理的吹掃方案,調試運行,初次暖管嚴格控制升溫速度,由專業人員對關鍵部位進行監測,杜絕管網水擊發生,對疏水、排潮裝置巡回監控,保證管網正常運行。夏季蒸汽管網低負荷工作時,凝結水較多,內管汽水沖擊對保溫層、保護層產生震動,沖擊力較大,此時,保溫、保護層處于最不利狀態下工作。因此,夏季是發生問題較多的時期,應采取行之有效的措施,保證管網順利度夏。

良好運行管理不僅減少了問題的發生,而且有效地延長了管網的使用壽命。

5其他

閥門、法蘭安裝時,必須“對中”,偏差應不大于規定標準。焊接完畢后因未“對中”有“扭勁”,在開停汽時母管發生熱脹冷縮,使管道或管件不能歸到原位,以致法蘭連接處發生蒸汽泄漏,因此安裝焊接時必須保證質量,不能有“扭勁”,發現有“扭勁”現象應割掉后重新“對中”重焊。

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關鍵詞：大型球鐵件；鑄造工藝；澆注系統

中圖分類號：TG255 文獻標識碼：A 文章編號：1009-2374（2013）16-0011-02

隨著各種機械設備的功率和個體越來越大，其所使用的零部件重量和體積也越來越大，這造成了大量的金屬消耗。以前許多大型零部件是由優質鋼材鍛造而成，這不僅增加了加工的難度，而且還造成了優質鋼材的大量消耗。為了解決上述問題，現在許多的大型機械零部件都由球墨鑄鐵鑄造而成，這不僅節約了優質鋼材的消耗，而且也大大降低了生產成本。大型球鐵件是指重量為1～10噸的鑄件，重量超過10噸的鑄件被稱為重型鑄件?，F在大型球鐵件的應用越來越廣泛，如水輪機葉片、風機葉片及重型機械的零部件等。在大型鑄鐵件的鑄造過程中，由于種種原因會使生產出的鑄鐵件出現各種缺陷，這在很大程度上都是由于鑄造工藝不完善造成的，因此必須對大型球鐵件的鑄造工藝進行改進，以盡可能提高大型球鐵件的鑄造質量。

1 大型球鐵件鑄造工藝的特點

大型球鐵鑄件的個體和重量比較大，生產成本較高，對其的鑄造質量要求也很高。要求大型鑄件成型后不僅有非常好的表面質量，而且要有較高的致密度；此外，大型鑄件還要經過嚴格的無損檢測，表面及內部絕對不允許有小的孔洞出現，并且不能進行補焊。大型鑄件鑄造工藝與小型鑄件鑄造工藝不同，小型鑄件的鑄造工藝可以進行多次的反復試驗，而大型鑄件的鑄造工藝要求一次成功，因此這給大型球體件鑄造工藝的設計者提出了更高的要求。隨著計算機技術的發展，現在的大型球鐵件鑄造工藝的設計都借助于CAD及CAE技術進行，即首先根據理論和經驗進行初步設計，然后利用計算機進行模擬，預測鑄造過程中縮孔、沖砂、夾渣等缺陷出現的位置，然后對初設工藝進行完善和修正，以得出優化后的工藝。這就是現代鑄造工藝的設計過程。隨著科學技術的不斷發展，目前已經可以利用很多方法對鑄造工藝進行改進，以盡量減少鑄造成型的球鐵件的缺陷。

2 大型球鐵件的鑄造工藝改進措施

大型球鐵件的鑄造工藝改進可以從很多方面進行，但主要應從澆注系統設計、冒口設計及冷鐵的應用等方面

考慮。

2.1 合理設置澆注系統

大型球鐵件澆注系統的設計應遵循的設計原則為流速小、流量大、平穩、分散均勻，能很好地對鐵液流量及澆注時間進行控制，從而使鐵液能夠均勻地流入型腔中，并能很好地進行擋渣、隔渣。大型鑄件的澆注系統通常由澆口杯、內澆道、直澆道和橫澆道等組成。為了使設計出的澆注系統滿足澆注時間段、澆注截面積合理的要求，需要利用奧贊（Osann）公式對內澆道的截面積進行計算，然后根據各截面積的比值確定直澆道和橫澆道的截面積。大型鑄件的澆注系統，內澆道、直澆道及橫澆道的截面積比值通常選為：ΣA1∶ΣA2∶ΣA3=1.5∶2∶1。這是以伯努利方程為基礎對換算后的水力學計算公式進行推導，再根據大孔出流理論進行各截面積推導的方法，解決了以前用的老公式計算出的澆注時間偏長、澆注截面積偏小的問題。如果在鑄造時采用的是無冒口鑄造，則盡量采用寬而薄的分散形式的內澆道，澆道的寬度應為厚度的五倍以上，以方便清理及擋渣。

2.2 冒口設計

球鐵在從高溫液體凝結到固態的過程中由于鐵水溫度降低會發生體積收縮的現象，但同時由于在凝結的過程中會有石墨球的析出而使鐵水體積發生膨脹，因此可以考慮利用球鐵自身的膨脹而對體積收縮現象進行抵消，大型球鐵件的冒口設計即是依據這個原理。但由于鑄造條件的不同，因此怎樣設計冒口以及是否需要設置冒口以獲得致密性好、無缺陷的球鐵件是亟待解決的一個問題。

如果鑄造工藝滿足以下條件則在鑄造的過程中可以不設置冒口：（1）使用的鑄型剛度較高，如采用了樹脂自硬砂型等；（2）澆注時的溫度較低（1300℃～1350℃）；（3）在鑄件頂部有多個排氣孔；（4）鑄件的平均模數較大，通常要在2.5cm以上；（5）對所用鐵液的質量要求較高，CE值要大于4.2%；（6）內澆道是采用的多道薄片型快澆式。無冒口澆注的工藝已經使用了幾十年，在實踐中也得到了很好的檢驗，但其適用的條件較苛刻，特別是在進行重型球鐵件澆注時尤其要慎重。

當球鐵件的鑄造工藝條件不能滿足上文所述的條件時，為保證球鐵件鑄造的質量必須設置一定量的安全冒口，以彌補鑄造工藝缺陷及對鑄造偏差進行糾正。在使用剛度較高的鑄型進行鑄造時，為了方便造型和脫模，安全冒口的形式常設計成隨形或矩形壓邊明冒口，冒口的位置位于鑄件的頂部，以便于實現補縮、排氣及清除作用。壓邊冒口的冒口頸長度為零，壓邊縫隙雖然較窄，但此處的型砂不容易散熱，因此在鐵水澆注完畢以后該處仍能自上而下對球鐵件的液體體積收縮進行補充，從而有利于防止縮孔現象的發生。在澆注過程中壓邊縫隙的大小要選擇合適，如果壓邊縫隙過小則會導致鑄件未完全凝固時縫隙已經被封閉，無法起到液態補償的作用；如果縫隙過大則會導致鑄件發生石墨化時縫隙還未封閉，發生“倒補縮”現象，易發生縮孔現象，因此必須選擇合適的縫隙大小。壓邊安全冒口的總質量不應超過鑄件總質量的2%，其長寬高之比通常選為a∶b∶h=1∶（0.5～0.7）∶（1.5～2.5）。如果鑄件的外形不太規則，則可以楔縫型或鴨嘴形冒口，其縫隙的寬度應比壓邊大2～4cm。

2.3 冷鐵的應用

由于大型鑄件的厚實部位在鑄造時的凝結速度比較慢（這些厚實部位主要包括熱節和一些比較重要的加工面），因此在這些部位容易出現縮孔和縮松缺陷等，為了有效地防止這些缺陷的產生，需要在厚實部位設置冷鐵。冷鐵的厚度選擇對激冷作用的影響很大，如果厚度過大則激冷效果不好，太薄則不容易掛住砂。在選擇外冷鐵的厚度時，通常取為壁厚值的0.4～0.6倍。而在對致密度要求高的鑄孔進行加工時，則最好使用冷鐵芯進行冷卻。

3 結語

大型球鐵件的鑄造是一個復雜的工藝過程，影響其工藝的因素很多，需要在實踐中進行不斷的探索和改進，只有這樣才能不斷提高大型球鐵件的鑄造質量。

參考文獻

[1] 李潤生.大型球鐵件的鑄造工藝設計[J].現代鑄鐵，2011，（6）：48-53.

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【關鍵詞】直接擠壓；間接擠壓；鑄造工藝；工藝比較

采用擠壓鑄造代替模鍛工藝生產動盤零件，能夠確保產品的精度獲得較大的提升，另外，可以顯著提高毛坯尺寸精度要求，有效降低機加工的工作量，產品性能可以進行量產完全達到了其設計要求。以下本文對汽車空調器動盤采用擠壓鑄造工藝生產過程中，采用的兩種不同工藝方案進行了比較分析，并進一步對動盤部件模具設計、鑄件成形等問題進行了較為深入的分析。

1 結構分析和方案選擇

1.1 動盤件的結構分析

空調器動盤鑄件有一定的要求，要確保零件內部無氣孔、冷隔、夾渣以及裂紋等缺陷，其次，對于零件表面的質量要求也很高，擠壓鑄造動盤鑄件毛坯，詳見圖1。

從上圖可清晰地看到鑄件的一些特點，一是鑄件壁厚較薄，結構相對較復雜，鑄件的最薄處為其上部中心處的螺旋圓弧的弧壁，此處的壁厚為4 mm，可以選用較低的充型速度成形；二是該零件毛坯除上部的螺旋圓弧外，可通過模具的動模進行成形；三是要考慮到零件的排氣問題，為此，可采用合理布置推桿以加強合金液進行充型過程中的排氣效果。

1.2 動盤的直接接擠壓鑄造方案

對于采用直接擠壓的鑄造工藝時，進行分型面進行選擇應充分考慮以下幾個方面：①要確保分型面選擇的部位在壓鑄件的外形輪廓中的最大截面處，這樣為了更好取出；②應確保壓鑄件在開模后能夠留在動模，這樣確保能夠更方便的將其推出；③要確保壓鑄件表面質量和尺寸精度能夠滿足要求；④應確保進行模具加工。根據動盤鑄件結構，可選擇的分型方案見圖2。

上圖中經比較，第一種方案相較于第二種方案而言更為合理，因為動模要成形不易加工的螺旋圓弧結構，因此，模具結構應盡可能的使其簡化。要充分的考慮模具加工和鑄件更方便的取出，應結合分型面的選取原則，將分型面盡量設置設I-I處。

1.3 動盤的間接擠壓鑄造方案

間接擠壓鑄造時，進行分型面的選取工藝和流程與直接擠壓鑄造時工藝類似。方案Ⅱ（見圖3）與相對于方案I（見圖3）的澆口位置更加靠近螺旋結構，更加有利于金屬液順著螺旋結構型腔進行充填，從而有效的減少了紊流現象的發生。另外，由于鑄件在開模的過程中可能會隨著動模一起向上運動，因此，溢流槽開在動模上非常有利于針對溢流槽上推桿進行布置。為此，綜合進行比較應選擇分型方案Ⅱ，即圖3。

2 兩種工藝分析和比較

針對上述動盤鑄件，分別采用了直接擠壓鑄造和間接擠壓鑄造這兩種工藝來進行模具的設計，從兩種設計的模具的結構也能夠清晰的看出它們的成形工藝和特點。

2.1動盤的性能特點

直接擠壓鑄造是通過利用成形壓頭，在進行合模時將壓頭力直接作用于液態金屬中，從而對液態金屬進行擠壓，以充填由凹模和凸模形成的封閉型腔。直接擠壓鑄造工藝的特點是：在壓力下的合金液會在流動和充型過程中，伴隨一定的結晶現象，由于合金液不經工藝和變質處理，也可獲得細晶組織。另外，由于合金液是在較高的壓力下完成凝固的，因此，該產品的密度較為緊密，力學性能相比間接擠壓鑄造工藝要高，直接擠壓鑄造的動盤硬度將高出間接擠壓鑄造的動盤硬度5～10。

2.2 動盤的尺寸精度特點

由于直接擠壓鑄造進行澆注的金屬液的量需要進行嚴格控制，因此澆入的金屬液的多少對動盤鑄件的質量也有著直接的影響。而間接擠壓鑄造則是通過壓頭將澆入壓竄內的液態金屬擠入已合模的型腔中，沖頭的擠壓力通過內澆道傳遞到鑄件上。由于鑄件是在已合模的型腔中成形，澆入的合金液量多少只會影響余料的大小，而不直接影響動盤鑄件的質量，制件尺寸是不受金屬的澆注量多少而影響，因此，進行澆注的金屬液的量相比直接擠壓鑄造而言沒有那么嚴格，因此，相對而言，鑄件的尺寸精度高。而直接擠壓鑄造是將金屬液直接澆如型腔，因沒有澆注系統，因此，相對而言其工藝的出品率較高。而間接擠壓鑄造因設有澆注系統，余料厚度較大，因此造成的工藝出品率也就相對較低。