2020年第2期
工艺试验与应用
汽车飞轮
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高强度灰铸铁飞轮壳的无冒口铸造工艺
飞轮壳是发动机的一个重要基础件，对发动机起着支撑和保护的作用。在使用过程中，飞轮壳开裂是发动机的一种常见故障，导致该故障的因素较多，材质是其中的一个重要原因。所以，主机厂对飞轮壳的材料性能提出了更高的要求，从HT250提高到HT300，甚至HT350牌号。为适应市场需求和竞争力，采用无冒口铸造工艺，提高产品工艺出品率，降低铸造成本。
1  工艺分析
1.1  铸件简介
该铸件为国产重型柴油发动机上的飞轮壳，材质为HT300，重约85kg，结构比较复杂，壁厚差比较大，
薄的部位为6mm，较厚的搭子和侧面厚大部位最大达45mm。实际生产时，侧面螺孔都需要补放加工量，单边3.5～4.0mm，壁厚误差值达到42.5mm，易产生缩孔、疏松等铸造缺陷，在装机使用后，在缺陷部位出现开裂现象。
1.2  无冒口工艺分析
铸件壁厚严重不均匀，图纸技术要求铸件表面无气孔、砂眼，内部无缩孔、疏松等铸造缺陷，试棒的抗拉强度不得低于HT300的国家标准。若采用传统的浇冒口补缩的生产方法，需要补缩的部位较多且分散，造成工艺出品率低，而且在厚大部位容易出现内部缩孔、疏松等缺陷。所以，研究试验的方向考虑采用无冒口浇注工艺。
铸铁件无冒口并不意味着铸件不需要补缩，而是利用铸件各部位不同时凝固的石墨化膨胀来抵消凝固收缩。要满足高强度无冒口铸件的要求，应满足以下条件：(1)要有高刚度的铸型，铸型硬度达90以上；(2)在保证铸件力学性能合格的前提下，尽可能地提高碳当量，适当孕育，最大限度地增大石墨，利用石墨膨胀的体积增加量，达到自补缩的效果；(3)采用底注式多道扁平内浇道，减少铸件温差，形成均匀的温度场，有利于提高铸件的自补缩能力；(4)适当降低浇注温度，减少液态体积收缩。
根据以上的分析，结合了本公司的实际情况，采用多触头高压造型即可满足高刚度的铸型条件，其他条件可根据具体情况进行分析设计，分析得出无冒口高强度灰铸铁飞轮壳铸造是可行的。多触头高压
造型机如图1所示。实际生产验证，完全符合技术设计要求，铸型紧实率能达到
92%。
图1  多触头高压造型机
Fig.1 Multi contact high voltage molding machine
2  熔炼中化学成分的控制要点
2.1  化学成分的选择
铁液工艺性能的好坏与碳、硅成分的高低有很大的
张红梅
（江苏松林汽车零部件有限公司，江苏 泰兴 225400）
摘要：
摘要：采用中频电炉熔炼、合理控制铁液化学成分、复合孕育及增硫，以及采用多触头高压造型机和中间底注式浇注的方式实现了HT300灰铸铁飞轮壳的无冒口铸造。批量生产的飞轮壳铸件，没有出现使用中开裂的现象，铸件的合格率达到了92%。
关键词：
关键词：HT300；冒口；铸造工艺中图分类号：中图分类号：TG242  文献标识码：文献标识码：B  　文章编号：文章编号：1673－3320（2020）02－0033－04
收稿日期：2019-10-16
修定日期：2020-01-21
作者简介：张红梅（1980-），女，中级工程师， 主要从事铸造工艺、熔炼技术、新产品开发以及质量管理工作。