1、結構分析 （1）此碟閥屬園餅形結構，內(nèi)部空腔由8根加強筋連接支撐，頂部Φ620孔與內(nèi)腔相通，其余部分均為封閉形狀，砂芯難以固定，且易變形，同時對砂芯排氣和內(nèi)腔的清理都帶來很大困難， （2）鑄件壁厚相差很大，壁厚處達380mm，壁厚只有36mm。鑄件凝固時溫差較大，收縮不均勻極易產(chǎn)生縮孔、縮松致水壓試驗滲水。 2、工藝方案設計： 1.分型面如圖一所示，將有孔的一端放在上箱，中間內(nèi)腔做一個整體砂芯，芯頭適當加長，以方便砂芯的緊固和翻箱時砂芯的穩(wěn)定，側面兩個盲孔懸臂泥芯芯頭長度要大于孔的長度，使整個砂芯偏向芯頭一側，確保砂芯固定平穩(wěn)。 2.采用半封閉式澆注系統(tǒng)，∑F內(nèi)：∑F橫：∑F直＝1：1.5：1.3，直澆道用內(nèi)徑Φ120陶瓷管，底部放置兩塊200×100×40mm耐火磚，以防鐵水直接沖擊砂模，橫澆道底部設置150×150×40泡沫陶瓷過濾網(wǎng)，內(nèi)澆道用12根內(nèi)徑Φ30陶瓷管通過過濾網(wǎng)底部集水槽均勻連接至鑄件底部形成底注式澆注方案， （3）上模放置14個∮20型腔通氣孔，芯頭中間放置一根Φ200砂芯排氣孔，在厚大部位放置冷鐵激冷，確保鑄件實現(xiàn)均衡凝固，利用石墨化膨脹原理取消補縮冒口，以提高工藝出品率，砂箱尺寸3600×3600×1000/600mm，用25mm厚鋼板保證足夠的強度和剛性 3、過程控制 （1）造型：造型前用Φ50×50mm標準試樣檢測樹脂砂的抗壓強度≥3.5MPa，，冷鐵及澆道部位緊實以確保砂模有足夠的強度抵消鐵水凝固時產(chǎn)生的石墨化膨脹，并防止鐵水長時間沖擊澆道部位造成沖砂。 （2）制芯：此砂芯由8根加強筋將整個砂芯分隔成8等分，通過中間空腔連接而成，除中間芯頭外沒有其它支撐和排氣部位，如不能處理好砂芯固定和排氣，澆注后將出現(xiàn)砂芯移位和氣孔，因砂芯整體面積大，又被分隔成八個部分，有足夠的強度和剛性，才能確保砂芯起模后不損壞，澆注后不發(fā)生變形現(xiàn)象，從而保證鑄件壁厚的均勻一致，為此我們特制作了專用芯骨，并用通氣繩扎于芯骨之上從芯頭引出排氣，制芯時確保砂模的緊實度 （3）合箱：考慮此碟閥內(nèi)腔清砂因難，整個砂芯涂刷兩層涂料，層刷醇基鋯系涂料（波美度45-55），，待層涂燒干后再用醇基鎂系涂料刷層（波美度35-45）以防鑄件粘砂和燒結，無法清理。芯頭部位用三個M25螺桿吊于芯骨主體結構Φ200鋼管上與上模砂箱用螺冒固定鎖緊并檢查各部位壁厚是否均勻一致。 4 、熔煉澆注工藝 （1）用本溪低P、S、TiQ14/16#生鐵，按40~60比例加入；廢鋼中嚴格控制P、S、Ti、Cr、Pb等微量元素，不允許有銹蝕油污存在，加入比例25~40；回爐料在使用前須拋丸清理干凈，確保爐料的清潔。 （2）爐后主要成份控制：C：3.5-3.65，Si：2.2~2.45，Mn：0.25~0.35，P≤0.05，S：≤0.01，Mg（殘）：0.035~0.05，在保證球化的前提下，Mg（殘）盡可能取下限。 （3）球化孕育處理：采用低鎂低球化劑，加入比例1.0~1.2，常規(guī)沖入法球化處理，一次孕育0.15覆蓋在包底球化劑上，球化完成扒渣后再轉包進行二次孕育0.35，澆注時進行隨流孕育0.15， （4）采用低溫快澆工藝，澆注溫度1320℃~1340℃，澆注時間70~80s，澆注時鐵水不能斷流，澆口杯始終處于充滿狀態(tài)，以防氣體和夾雜物通過澆道卷入型腔。 5、鑄件檢測結果 1.檢測附鑄試塊抗拉強度：485MPa，伸長率：15，布氏硬度HB187。 2.球化率95，石墨大小6級，珠光體35，金相組織見圖5。 3.重要部位UT、MT二級探傷未發(fā)現(xiàn)可記錄。 4.外觀平整光潔（見圖6），無夾砂、夾渣、冷隔等鑄造，壁厚均勻，尺寸符合圖紙要求。 5.加工后進行20kg/cm2水壓測試未出現(xiàn)滲漏現(xiàn)象。