紧急阀体覆膜砂铸造工艺设计及产品实现

宁显润

（湖北海弘达铁路车辆配件有限公司,湖北咸宁437000）

紧急阀体是铁路货车制动系统中的关键部件，其作用是在列车紧急制动时加快列车管的排气，提高紧急制动时的灵敏度和可靠性，保障铁路的行车安全。所以对铸件的机械性能、金相等级以及内、外观质量都要求较高。

1 紧急阀体技术要求

紧急阀体的材质为QT450-10，抗拉强度≥450MPa，延伸率≥10%，金相等级≥3级。铸件毛坯尺寸为230mm×110 mm×100mm，最大壁厚28mm，最小壁厚2mm，毛坯重量为3.55kg，表面粗糙度为R a12.5μm，铸件不得存在缩孔、缩松、气孔、砂眼、冷隔、飞边等影响产品性能、外观的质量缺陷。图1为紧急阀体3D铸件图。

图1 紧急阀体3D铸件图

2 铸件工艺设计及浇注系统设计

2.1 铸件的结构分析

紧急阀体内腔结构比较复杂，壁厚差异较大、拐点较多，另外放风口的壁厚仅为2mm，必须提高浇注温度来保证该处不产生冷隔缺陷，但如果提高浇注温度必然会产生烧结粘砂等缺陷。另外，产品的位置精度较高，在加工完后会与另一个制动装置中间体进行装配使用。因此，综合考虑确定该铸件采用全覆膜砂壳型工艺生产。即可保证铸件的尺寸精度，又可以利用覆膜砂的高强度来弥补高温浇注后产生的缺陷，同时覆膜砂具有溃散性好等优点，易于清理，节约了成本。

2.2 铸件的工艺设计

2.2.1 铸件外型工艺的设计

由图2所示，紧急阀体气路较多，形状较为复杂，且壁厚不均匀相差甚大，根据《铸造工艺设计手册》[1]最小铸出孔直径均在8mm以下，再考虑该产品的结构，确定所有的小内孔均为不铸出孔。……