动车用电机风扇铝合金铸件铸造工艺研究.pdf

Feb．2012

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208·VO1．61NO．2

动车用电机风扇铝合金铸件铸造工艺研究

马宝民，曲银辉，袁伟波，李宇飞，宋国金，石飞
(沈阳铸造研究所，辽宁沈阳110141)

摘要针对某型号电机用风扇铝合金铸件缩孔和夹渣缺陷问题，分析了产生的原因，并结合AnyCasting软件进行模
拟，采取针对性改进铸造工艺措施，解决了冷隔、缩孔和夹渣缺陷，形成了一套成熟稳定的工艺技术，并已形成批量
生产能力。
关键词：风扇；铝合金铸件；铸造缺陷；工艺改进
中图分类号：TG250．6文献标识码：B文章编号：1001—4977(2012)02—0208—03

CastingProcessofAIuminumAlloyMotorFanUsedforCRH

MABao—min，QUYin—hui，YUANWei—bo，LIYu—fei，SONGGuo-jin，SHIFei
(ShenyangResearchInstituteofFoundry，Shenyang110141，Liaoning，China)

Abstract：Thedefectssuchasshrinkageandinclusioneasilyoccurinsomealuminumalloymotorfan
castings．Tosolvethisproblem，thereasonscausedthedefectswereanalyzed，andtheAnyCastingsimulation
softwarewasusedtoimprovethecastingprocess．Finally，allkindsofdefectswereremovedsuchascoldlap，
shrinkageandinclusion，andmassproductionofthemotorfancastingswasrealizedsuccessfully．
Keywords：fan；aluminumalloycastings；castingdefects；processimprovement

某型号电机风扇材质为ZL114A，轮廓尺寸为冒口。使用阻流截面为qb25mm直浇棒控制合金液流量，
45650mmx300mm，铸件由3层曲面组合而成，曲面之从2底芯头端面处放置横浇道和内浇道，经过浇口窝
间均布l0根支撑筋条，筋条宽7mm，曲面典型壁厚和2上的集渣横浇道将干净的合金液导人型腔。
7mm，铸件形状见图1。铸件为I类、尺寸精度CT9。本铸件浇注温度730-740℃，充型时间25～30S。

图1铸件图

Fig．1Castingchart图2初始工艺
Fig．2Originalcastingprocess
1原生产工艺及质量状况
1．2产品出现的质量问题
1．1原生产工艺第一次试浇注3个铸件后观察发现存在以下缺陷：
根据铸件的质量要求采用金属型铸造，使用改性呋①最底部曲面的外边缘充型不饱满，两根筋条之间的
喃树脂砂造型、制芯，1和2均由外型定位，3由2曲面处有多处冷隔缺陷(如图2中a所示)；②中间层曲
芯定位，铸件收缩率8％o。在图2所示厚大部位底部使用面与筋条连接部位的根部局部有缩孔缺陷，每个铸件
随形铁冷铁，在铸件上法兰端面冒口之间使用平板铁冷上有4～6处(如图2中b所示)；③顶部曲面与中间厚大
铁。在铸件的中间厚大位置的上部和上法兰顶端放置明部位交接处有夹渣缺陷(如图2中C所示)。

收稿日期：2011"08—3l收到初稿，2011-10—14收到修订稿。
作者简介：马宝民(1976一)，男，高工，研究方向为铝合金铸造工艺。E—mail：[e-mail]
铸造马宝民等：动车用电机风扇铝合金铸件铸造工艺研究

1．3原因分析由于2芯被1芯、3芯、底部砂型和上部砂型所包围，
底部曲面上有冷隔缺陷，主要是合金液温度低和散热条件很差，因此考虑到将合金液分流。在3直浇
此处砂芯发气未及时排出造成的，底部曲面的合金液道上增设4个浇道，斜度30。，厚度8mm，宽度38mm
是从中间曲面通过10个支撑筋条分配过来的，合金液(如图4)。在浇注过程中，合金液同时对中间曲面底部
在流动过程中温度逐渐降低，合金液对砂芯的加热会和上部曲面底部充型，通过AnyCasting软件模拟浇注
释放出气体，由于砂芯体积小、储气有限，气体大部过程发现充型平稳，未有紊流现象(如图5)。上部浇
分被排入型腔并向芯头处汇集，造成局部气压上升阻道负责整个上部曲面、冒口和中间曲面一小部分的充
碍了合金液的进一步流动。型，减轻了合金液对筋条根部的热作用。另外，由于
中间层曲面担负着向下、上两层曲面分配合金液上部浇道的开设使铸件底部热作用大为减少，实现了
的作用，但量的差别很大，向上层曲面及冒口提供的