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为解决齿轮泵的困油现象,通常在球墨铸铁泵盖上开设对称的卸荷槽,或向低压侧方向开设不对称卸荷槽,吸液侧采用锥形卸荷槽,排液侧为矩形卸荷槽,卸荷槽的深度也比液压工业中所用的齿轮泵要深。
球墨铸铁泵盖放置在刹车泵或离合器泵的储液罐上端。球墨铸铁泵盖上有橡胶密封垫防止刹车液漏出,水分进入。球墨铸铁泵盖可能是塑料或金属制成。形状有圆的,方的或长方的,由螺纹,螺栓或线箍定位。
泵体由吸水室和压水室两大部分组成。在吸水室的进口和压水室的出口分别是水泵进口法兰和出口法兰,用以连接进水管和出水管。在进口法兰和出口法兰上经常设有小孔,分别用以安装真空表和压力表。吸水室一般是一段逐渐收缩的锥形短管或等径直管,其作用是将水流引入叶轮,并向叶轮提供所需要的流态。锥管内常有一隔板,用以避免水流在进入叶轮前产生预旋。压水室的作用是收集叶轮流出的液体,并将液流引向出口。压水室的外形很像蜗牛壳,俗称蜗壳,叶轮就包在蜗壳里。
泵体的顶部设有排气孔(灌水孔),用以抽真空或灌水。在壳体的底部设有一放水孔,平时用方头螺栓塞住,停机后用来放空泵体内积水,防止泵内零件锈蚀和冬季结冰冻坏泵体。泵体由铸铁或铸钢等材料,其内表面要求光滑,以减小水力损失。
球墨铸铁泵盖用螺栓和泵体相连,其中部有膛孔,构成填料箱(涵),箱中加塞填料,或采用机械密封等形式高压柱塞泵,以防空气或水从轴和球墨铸铁泵盖之间的缝隙进入或流出。
球铁铸件操作流程和热处理工艺
(一)、球墨铸铁件的操作流程
球墨铸铁件造型操作流程在铸造上是十分讲究的,造型工属于技术工种。
放箱:操作者把砂箱吊放到模具型板上,要注意砂箱的圆、方衬套的方向是否正确、砂箱衬套是否齐全,安排人员进行检查,圆、方衬套的方向错误和无砂箱衬套进行生产。并检查砂箱的箱口是否平整,不得有跑火铁水在箱口上,如果有要用砂轮机修磨平整后再使用,砂箱要放置到位,与型板平面结合。
准备:操作者把浇冒口、冷铁、芯铁、活块等安放到模样和芯盒的正确位置。把浇冒口棒上的粘砂去除,并检查浇冒口棒的定位部分是否合格。检查冷铁表面是否有严重锈蚀,若有要对冷铁进行抛丸处理后再进行使用。
灌砂:操作者开动连续式混砂机,开始的型砂要放到地面上,不得放入砂箱和芯盒内(放入会造成该部分砂子不固化),操作时操作者要戴手套操作,因为固化剂对皮肤有较强的腐蚀性。操作者要用木棒或其他工具对砂箱和芯盒内的砂子进行紧实,不得有严重的松砂现象,型砂灌满砂箱和芯盒时用刮板把型砂刮平。进行灌下一砂箱和芯盒时用容器接住混砂机放出的型砂,以免造成成本浪费。
扎砂型气眼:上箱扎气眼时,用Φ3~5㎜圆型气眼针进行扎气眼,不要扎到模具的上表面,气眼针与模具上表面距离30~40㎜为宜,在模样的芯头部分再用Φ8~12㎜气眼针扎到芯头表面,用作砂芯出气用,气眼的排列按间隔40~60㎜进行均布。下箱扎气眼时,气眼的大小、排列同上箱一样,气眼的深度控制在距离模样表面50~70㎜的距离为宜。注意深度不要扎到模样的工作表面,以免造成铁水跑火、沉底等铸造缺陷。
取出浇冒口和活块:待型砂基本固化时把浇冒口和活块取出。
混砂机清空:每一轮混砂结束时,操作者要对混砂机进行清空操作,否者会造成型砂固化在混砂机里面,下次开机时机器无法开动和造成混砂机故障。
手工起砂芯时要注意不要用木锤猛烈砸击芯盒的边缘,以防砸坏芯盒。注意不要进行强制起模,不要当天的砂型、砂芯第二天进行起模操作。从砂型中把模具和芯盒上的活块取出,再放置到模具和芯盒的正确位置,不得乱丢乱放。砂型、砂芯要平稳放置,上下砂型中间要用木板或其他东西垫起叠放。若砂型有掉砂或其他缺陷时,要尽可能的用专门的修补膏进行修补,费型吊到专门的区域放置,不得乱堆乱放。有砂箱衬套掉时,用正确的衬套进行安放到位。
下一轮工作的准备:把型板、模具和芯盒上的浮砂和砂块进行清理干净,检查活块、模具和芯盒是否正确、到位,若砂型有粘砂现象时,要进行喷附脱模剂。
铸件检测时取样按熔炼过程控制成分的要求,将代表炉子熔炼状况的铁水浇入的铸型内,以获取白口园片、针状试样、金相试块、热试样和试棒或基尔试块,从球墨铸铁的铁水取得的试样比铸体上取得的更能代表铁水的平均成分,但必须彻底清除熔渣、氧化皮和夹杂物。重量等于或小于200克的试样,实际上供用的仅是其屮一小部分(光谱约5毫克),但它必须具有许多铁水的特性。
(二)、球墨铸铁热处理工艺
球墨铸铁(简称球铁)自上世纪四十年代问世并投入生产以来以其耐磨、减振和生产成本低廉等优点得到了迅猛的发展。迄今为止,球铁在汽车、机车车辆、机械机床及配件、铸铁管等生产中获得了广泛的应用。我国球铁在2006年的产量己增长为680多万,约占当年世界球铁总产量的31.6%,在铸铁件中所占的比重也由1997年的14.1%增至24一25%,仅球铁曲轴年产量就达到约20万,1000万根以上。球铁铸件除了产量大,种类多之外,目前厚大球铁件也在不断研发和生产。球铁依然是本世纪最为重要的工程结构材料之一。
随着现代装备向轻量化、节能、高效的方向发展,人们对球铁的强度和使用性能的要求也不断提高。因此,铸造和冶金工作者通常采用铸造合金化,抑或通过热处理工艺来达到提高球铁机械性能的目的。但是,前者因在球铁铸造过程中需添加昂贵的合金元素(如Ti、Cu等),使球铁件的生产成本大大增加,这极大地削弱了球铁件廉价的市场优势;后者耗时、耗能的弊端使球铁生产失去了市场的竞争力。而且,球铁较合金钢韧性差,目前球铁强化手段对冲击韧性的提高非常有限。
金属塑性加工理论经上世纪四十年代发展成为一门单独的应用学科以来,涌现出大量的新设备和新工艺。它是金属材料在外力作用下成形的同时改善和提高其内部组织、性能,尤其是铸造组织的一种加工方法。通过金属在塑性状态下的体积转移,充分提高了制件的材料利用率,提高了制件的强度和工件的精度。而在高温塑性变形过程中,将金属的形变和相变结合在一起的热机处理过程不仅能提高材料的强度,改善金属微观组织,还可以大大提高生产效率,节省了不必要的能源消耗,典型的塑性加工工艺有连铸连轧、锻造余热淬火、控制轧制、超塑性成型等。
由于塑性变形不仅可以合理消除球铁中缩孔、缩松等收缩类铸造缺陷,提高球墨铸铁强度和综合使用性能,还可以减少甚至替代现有的一些合金化和热处理工艺,达到减低成本,增加生产效率,降低能源消耗的目的。因此,将塑性成形工艺应用在球铁材料上势在必行。通过塑性变形提高球铁的强度和冲击韧性,将最大限度地发挥球铁自身优良的耐磨性、减震性以及低廉的生产成本等特点,也为球铁齿轮、轴承甚至曲轴类工件的应用开辟更广阔的空间。
但是,目前国内外对球铁可塑性的研究非常匾乏,尤其是系统地球铁在高温下的塑性行为,以及变形对球铁微观组织变化的影响规律尚不多见。这严重影响了塑性加工工艺在球铁中的应用,也阻碍了球铁产业的进一步扩大发展。
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