1 产品介绍

280系列发动机气缸套(以下简称280气缸套)是内燃机车的核心部件，采用离心铸造的方式生产。产品材质为HT300，轮廓尺寸为ø370 mm×625 mm(见图1)。280气缸套由于在工作时需要承受往复式的摩擦应力，故对铸件的材料提出了更高的要求，要求铸件本体抗拉强度达到294.2 MPa，本体硬度在212HB～280HB，石墨形态为A型加少量其他，硬化相要求为分散的块状且数量不超过10%，铸件全身加工，本体内孔不得有任何铸造缺陷，外圈也要求零缺陷。为了提高生产效率，在离心铸造生产过程中采用水冷的方式，但水冷会造成冷却速度大，易形成过冷石墨和硬化相形态数量超标。

  

图1 280气缸套零件图

2 离心铸造工艺方案设计

对离心铸造工艺方案进行设计，主要内容包括：离心铁模的设计、涂料厚度的控制、浇注速度的控制、水冷强度的控制，包括自动紧固端盖、涂料波美度控制、喷涂喷嘴设计、喷涂小车行走速度、冷却水水压、冷却水流量、水冷时间等。总体设计方案的基本技术路线如图2所示。

  

图2 基本技术路线

2.1 模具设计

采用悬臂式离心浇注机，外圆加工量为5 mm，小端端面加工量为5 mm，大端端面加工量和样环共放量50 mm，长度方向取1/100斜度，以便于铸件取模，模具内侧挂1.5 mm厚水基硅藻土涂料，铸件自由收缩缩尺取1%。铁模内径小端尺寸取328 mm，铁模厚度取50 mm，前后端盖采用30 mm厚钢板加工而成。模具组装如图3所示。

  

图3 铁模设计三维图

铸件内圆加工量取11～14 mm，内圆尺寸可以由浇注铁水质量决定，根据计算当浇注质量为225 kg时，铸件内径尺寸约为255 mm。

2.2 离心转速设计

根据离心铸造转速计算公式计算如下[1]：

离心浇注机浇包提前进行烘包到600 ℃以上。转运车倾转将铁水由铁水转运包倒入离心浇注机浇包，当铁水温度达到浇注温度1 390～1 330 ℃上限时，开始自动依次浇注5件，保证铸件的浇注质量为(225±3) kg；浇注速度为(40±10) s。

荷塘凉亭的二楼，关小怡正举着摄像机，俯拍这场迷你海战的全过程。詹寻的目光在“海战战场”上不停游走，手中的笔也一刻不停地做着记录。王小景特别认真地高举拳头，大声给“北洋水师”加油。

式中：n为铸型转速，rad/min；G为重力系数；r0为铸件内表面半径，m。

三是立足活动推动。搭建文学、书画、舞蹈、烘焙、趣味运动、视频制作等10个沙龙文化平台，公司牵头、基层实施，指导站区长承办沙龙活动，立足本站区、辐射全公司，积极开展职工喜闻乐见的活动，活跃生活，交流爱好，增进团结。通过“选树好典型，凝聚正能量”活动培塑标兵，组织标兵宣讲队，通过每季标兵宣讲会进基层、进班组等形式，让站区长组织标兵讲述立足本职、敬业爱岗的心路历程，不断扩大先进典型的影响力和感召力，发挥先进典型示范引领和模范带头作用。积极倡导“我奉献、我快乐”志愿精神，广泛开展“真情助学一日捐”“真情助困进校园”及“做一件小事，为党旗添彩”等“微公益”爱心行动，践行国有企业职工的责任担当。

每个铸件浇注完成20 s后，冷却阀自动打开以(0.19±0.02) MPa的压力和(1.9±0.1) m3/h流量的水水冷480 s，水冷阀自动关闭；继续空冷180 s后模具停止转动；保证脱模内腔的空气温度在900～1 000 ℃范围内。

2.3 专用水冷管的设计

烘烤模具的同时准备好波美度为30～35°Be′的混合均匀的涂料。当模温达到200～250 ℃的喷涂温度范围时，开启离心浇注机使模具旋转达到300 rad/min的喷涂转速，喷涂小车以(32±2) mm/s的行走速度喷涂1次。涂料喷涂结束后，离心浇注机转速提高到780 rad/min的浇注转速。喷涂系统每喷涂一次就必须自动用清水清洗，以防止堵塞。依次对离心浇注机进行喷涂作业后平车复位。

  

图4 冷却水管图

3 生产试制及过程控制

3.1 模具温度控制

炉前配料(质量分数)按生铁5%，回炉料35%，废钢60%，增碳剂2.3%，硅铁0.56%的比例配比，熔炼到1 420～1 440 ℃，取样化验合格后，升温到1 480～1 500 ℃静置3～5 min后出铁。调整出铁温度到1 500 ℃，出铁质量1 150 kg到铁水转运包，孕育硅铁0.8%。炉后成分控制如下：质量分数w(C)=3.05%～3.25%,w(Si)=1.9%～2.2%,w(Mn)=0.8%～0.9%,w(P)=0～0.05%,w(S)=0.06%～0.1%,w(Cr)=0.37%～0.47%,w(Mo)=0.5%～0.6%,w(Cu)=0.85%～0.95%。

苏楠说，卖西瓜的摊贩作证说，他没看见许武生耍流氓，他看到的是您拿起地上的西瓜刀，扑上去先捅了许武生一刀。这第一刀其实已经致命——包括后面的三刀，都是致命的。等许武生转过身子时，您又补了第二刀、第三刀。许武生倒地，您又及时地扑上去，捅了他第四刀。这时候，您已经用尽了全力。后面的十刀，可能都是在发泄，是一种下意识。是这样吧？

3.2 喷涂

根据铸件不同部位的厚度和长度方向的散热条件设计专用水冷管如图4所示。

3.3 熔炼和浇注

生产时，开启离心浇注机达到模具调节转速，开启模温调节系统对模具进行加热或者水冷。测量模具温度达到工艺要求后关闭模温调节系统。280气缸套铁模喷涂温度控制在200～250 ℃。

n=29.9×(G/r0)1/2

3.4 冷却

铸件内径约0.255 m，重力系数取G=80(大型缸套50～80),计算得出铸型转速为530 rad/min，为了进一步减少铸件内圈疏松层，在离心浇注机允许的范围内加大转速，取转速为780 rad/min。

3.5 取件

端盖取出后，从模具内取出铸件，开启离心浇注机使模具达到清理需要的转速。除尘阀打开，用清理刷进行清理。

4 检测结果及加工验证

本次共投产200件，报废5件，废品率2.5%。经检测，化学成分、机械性能(见表1)等各项质量指标均达到顾客标准规范要求，外观轮廓清晰，检测尺寸合格，浇注质量控制合适，成功为顾客提供了第一批产品，并经顾客验收合格。

 

表1 机械性能和金相部分检测结果

  

编号抗拉强度/MPa硬度石墨形态石墨长度/μm硬化相珠光体标准≥294．2212～280HBA型(50%～100%)+B型(0～50%)+少量其他50～300散块状；≤10%片状珠光体+不大于5%铁素体7-1340275HBA型150块状；3%珠988-2355266HBA型+少量E型140块状；2%珠98

5 结论

(1)通过控制涂料厚度和水冷强度，既能满足铸件性能金相组织要求，铸件本体零缺陷，又能提高生产效率。

(2)离心铸造过程所有参数全部采用数字化精确控制，如水压、水流量和铁模温度等，使整个生产流程所有工艺数据透明，工艺设计更加精准，操作更加方便。

(2)矸石不稳问题较为严重。矿石资源开采中，矿区内的矸石主要以堆叠的形式进行储存，随着开采工作的不断深入，矸石数量在不断增加，导致堆叠高度也在增加。由于没有及时进行压实，导致矸石堆的密实度较低，如果受到强降雨、大风等恶劣天气的影响，将引发泥石流、滑坡以及地面坍塌等一系列的地质问题，加剧矿山周围的环境破坏。

(3)280气缸套铸造工艺的成功研发，解决了280气缸套生产难度大、废品率高的问题。项目实施将简化现有铸件的生产流程，在提高生产效率的同时，实现铸件全流程数字化、智能化制造。

数学作为小学阶段学习的基础课程，它的学习和我们的日常生活密切相关。在目前的小学数学课堂中，也开始采用信息技术手段展开教学。信息技术作为一种全新的教学手段给我们的小学数学教学带来了很多的创新。通过信息技术的加入在很大程度上使我们的教学内容得到了丰富，同时也极大程度上提升了学生学习数学的热情。下面我们将针对当前在数学教学中加入信息技术的优势和具体的实施策略展开探究。

参考文献：

[1] 孟 欣.离心铸造新工艺新技术与铸件质量控制及检验实务全书[M].北京：北方工业出版社，2006.□