1、电(diàn)动(dòng)蝶(dié)阀(fá)结构分析

（1）此电动蝶阀属园饼形结构，内部空腔由8根加强筋连接支撑，顶部Φ620孔与内腔相通，其余部分均为封闭形状，砂芯难以固定，且易变形，同时对砂芯排气和内腔的清理都带来很大困难，如图1。

（2）铸件壁厚相差很大，最大壁厚处达380mm，最小壁厚只有36mm。铸件凝固时温差较大，收缩不均匀极易产生缩孔、缩松缺陷致水压试验渗水。

2、电动蝶阀工艺方案设计：

1.分型面如图一所示，将有孔的一端放在上箱，中间内腔做一个整体砂芯，芯头适当加长，以方便砂芯的紧固和(hé)翻(fān)箱(xiāng)时(shí)砂(shā)芯(xīn)的(de)稳(wěn)定(dìng)，侧(cè)面(miàn)两(liǎng)个(gè)盲(máng)孔(kǒng)悬(xuán)臂(bì)泥(ní)芯(xīn)芯(xīn)头(tóu)长(zhǎng)度(dù)要(yào)大(dà)于(yú)孔(kǒng)的(de)长(zhǎng)度(dù)，使(shǐ)整(zhěng)个(gè)砂(shā)芯(xīn)重(zhòng)心(xīn)偏(piān)向(xiàng)芯(xīn)头(tóu)一(yī)侧(cè)，确(què)保(bǎo)砂(shā)芯(xīn)固(gù)定(dìng)平(píng)稳(wěn)。

2.采用(yòng)半(bàn)封(fēng)闭(bì)式(shì)浇(jiāo)注(zhù)系(xì)统(tǒng)，∑F内(nèi)：∑F横(héng)：∑F直(zhí)＝1：1.5：1.3，直(zhí)浇(jiāo)道(dào)用(yòng)内(nèi)径Φ120陶(táo)瓷(cí)管(guǎn)，底(dǐ)部(bù)放(fàng)置(zhì)两(liǎng)块(kuài)200×100×40mm耐(nài)火(huǒ)砖(zhuān)，以(yǐ)防(fáng)铁(tiě)水(shuǐ)直(zhí)接(jiē)冲(chōng)击(jī)砂(shā)模(mó)，横(héng)浇(jiāo)道(dào)底(dǐ)部(bù)设(shè)置(zhì)150×150×40泡(pào)沫(mò)陶(táo)瓷(cí)过(guò)滤(lǜ)网(wǎng)，内(nèi)浇(jiāo)道(dào)用(yòng)12根(gēn)内(nèi)径Φ30陶(táo)瓷(cí)管(guǎn)通(tōng)过(guò)过(guò)滤(lǜ)网(wǎng)底部集水槽均匀连接至铸件底部形成底注式浇注方案，如图2。

（3）上模放置14个∮20型腔通气孔，芯头中间放置一根Φ200砂芯排气孔，在厚大部位放置冷铁激冷，确保铸件实现均衡凝固，利用石墨化膨胀原理取消补缩冒口，以提高工艺出品率，砂箱尺寸3600×3600×1000/600mm，用25mm厚钢板焊接保证足够的强度和刚性，如图3。

3、电动蝶阀过程控制

（1）造型：造型前用Φ50×50mm标准试样检测树脂砂的抗压强度≥3.5MPa，，冷铁及浇道部位重点紧实以确保砂模有足够的强度抵消铁水凝固时产生的石墨化膨胀，并防止铁水长时间冲击浇道部位造成冲砂。

（2）制芯：此砂芯由8根加强筋将整个砂芯分隔成8等分，通过中间空腔连接而成，除中间芯头外没有(yǒu)其(qí)它(tā)支(zhī)撑(chēng)和(hé)排(pái)气(qì)部(bù)位(wèi)，如(rú)不(bù)能(néng)处(chù)理(lǐ)好(hǎo)砂(shā)芯(xīn)固(gù)定(dìng)和排气，浇注后将出现砂芯移位和气孔，因砂芯整体面积大，又被分隔成八个部分，必须有足够的强度和刚性，才能确保砂芯起模后不损坏，浇注后不发生变形现象，从而保证铸件壁厚的均匀一致，为此我们特制作了专用芯骨，并用通气绳扎于芯骨之上从芯头引出排气，制芯时确保砂模的紧实度。

（3）合箱：考虑此碟阀内腔清砂因难，整个砂芯涂刷两层涂料，第一层刷醇基锆系涂料（波美度45-55），，待第一层涂烧干后再用醇基镁系涂料刷第二层（波美度35-45）以防铸件粘砂和烧结，无法清理。芯头部位用三个M25螺杆吊于芯骨主体结构Φ200钢管上与上模砂箱用螺冒固定锁紧并检查各部位壁厚是否均匀一致。

4 、电动蝶阀熔炼浇注工艺

（1）用(yòng)本(běn)溪(xī)低(dī)P、S、Ti优(yōu)质(zhì)Q14/16#生(shēng)铁(tiě)，按(àn)40%~60%比(bǐ)例(lì)加(jiā)入(rù)；废(fèi)钢(gāng)中(zhōng)严(yán)格(gé)控(kòng)制(zhì)P、S、Ti、Cr、Pb等(děng)微(wēi)量(liàng)元(yuán)素(sù)，不(bù)允(yǔn)许(xǔ)有(yǒu)锈(xiù)蚀(shí)油(yóu)污(wū)存(cún)在(zài)，加(jiā)入(rù)比(bǐ)例(lì)25%~40%；回(huí)炉(lú)料(liào)在(zài)使(shǐ)用(yòng)前(qián)须(xū)抛(pāo)丸(wán)清(qīng)理(lǐ)干净(jìng)，确(què)保(bǎo)炉(lú)料(liào)的(de)清(qīng)洁(jié)。

（2）炉后主要成份控制：C：3.5-3.65%，Si：2.2%~2.45%，Mn：0.25%~0.35%，P≤0.05%，S：≤0.01%，Mg（残）：0.035%~0.05%，在保证球化的前提下，Mg（残）尽可能取下限。

（3）球(qiú)化(huà)孕(yùn)育(yù)处(chù)理(lǐ)：采用(yòng)低(dī)镁(měi)低(dī)稀(xī)土(tǔ)球(qiú)化(huà)剂(jì)，加(jiā)入(rù)比(bǐ)例(lì)1.0%~1.2%，常(cháng)规(guī)冲(chōng)入(rù)法(fǎ)球(qiú)化(huà)处(chù)理(lǐ)，一(yī)次(cì)孕(yùn)育(yù)0.15%覆(fù)盖(gài)在(zài)包(bāo)底(dǐ)球(qiú)化(huà)剂(jì)上(shàng)，球(qiú)化(huà)完(wán)成(chéng)扒(bā)渣(zhā)后(hòu)再(zài)转(zhuǎn)包(bāo)进(jìn)行(xíng)二(èr)次(cì)孕(yùn)育(yù)0.35%，浇(jiāo)注(zhù)时(shí)进(jìn)行(xíng)随(suí)流(liú)孕(yùn)育(yù)0.15%，

（4）采用低温快浇工艺，浇注温度1320℃~1340℃，浇注时间70~80s，浇注时铁水不能断流，浇口杯始终处于充满状态，以防气体和夹杂物通过浇道卷入型腔。

5、电动蝶阀铸件检测结果

1.检测附铸试块抗拉强度：485MPa，伸长率：15%，布氏硬度HB187。

2.球(qiú)化(huà)率(lǜ)95%，石(shí)墨(mò)大(dà)小(xiǎo)6级(jí)，珠(zhū)光(guāng)体(tǐ)35%，金(jīn)相(xiāng)组(zǔ)织(zhī)。

3.重要部位UT、MT二级探伤未发现可记录缺陷。

4.外(wài)观(guān)平整光洁，无夹砂、夹渣、冷隔等铸造缺陷，壁厚均匀，尺寸符合图纸要求。

5.加工后进行20kg/cm2水压测试未出现渗漏现象。

6、电动蝶阀结束语

针(zhēn)对(duì)此(cǐ)蝶(dié)阀(fá)的(de)结(jié)构(gòu)特(tè)点(diǎn)，着(zhe)重(zhòng)从(cóng)工(gōng)艺(yì)方(fāng)案(àn)设(shè)计(jì)、砂(shā)芯(xīn)的(de)制(zhì)作(zuò)和(hé)固(gù)定(dìng)及(jí)锆(gào)系(xì)涂(tu)料(liào)的(de)使(shǐ)用(yòng)方(fāng)面(miàn)解(jiě)决(jué)了(le)中(zhōng)间(jiān)大(dà)砂芯不稳定易变形及清砂困难的问题，用通气绳和芯头中间设置排气孔避免了铸件产生气孔的可能，从炉料控制、浇道系统引用泡沫陶瓷过滤网和陶瓷内浇道技术保证了铁水的纯净，经过多次孕育处理确保了铸件金相组织和各项综合性能都达到了客户的标准要求。

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