某型柴油机箱体铸造工艺设计研究

高 博，陈晓龙，郭 敏，赵悦光，张长春

(1.海军驻咸阳地区军事代表室,陕西兴平 713105；2.陕西柴油机重工有限公司，陕西兴平 713105)

近年来随着柴油机向大功率、高强化、低噪音、低排放和高可靠性方向的发展，单个铸件各功能腔室趋于集成整合，有些关重零部件结构越来越复杂，对铸件质量提出了更高要求。因此，在铸造工艺设计中需要综合多种因素分析，同时在工艺设计中应用集成耦合仿真技术，更加准确分析预测铸件缺陷并指导铸造工艺设计，提高铸造工艺的保障性，缩短研制开发周期，提高铸件生产质量的稳定性。

1 箱体结构简介

该型柴油机箱体零件是长方体薄壁腔体结构，外轮廓尺寸约4000mm×500 mm×600 mm，内部包含水腔、气腔和空腔等独立腔室，各腔室之间及外壁的主要壁厚是12mm，上、下法兰的壁厚分别为50mm。该零件总体壁厚较均匀，但个别部位较厚大，形状结构较复杂，箱体零件重约1600kg，箱体简图见图1。

2 技术要求

图1 箱体简图

箱体材质：QT400-18AR；金相组织：基体组织为铁素体，其含量≥90%，球化级别1～2 级（球化率≥90%），石墨类型Ⅰ、Ⅱ不允许存在，石墨大小5～7 级；密封性要求：水腔和气腔进行1.0MPa 水压试验，持续30min 无渗漏、冒汗现象；超声波探伤：按EN 12680.3-2011 要求进行超声波探伤，重要区域满足2 级要求，其他区域满足2～3 级要求。

3 铸造工艺难点分析

3.1 内部质量要求高

该箱体按EN 12680.3-2011 要求进行超声波探伤，重要区域满足2 级要求。虽然该铸件整体壁厚看起来较均匀，但是整体壁厚薄，主要壁厚只有12mm，局部的孤立热节多，属于复杂薄壁腔体类铸件，容易出现缩孔、缩松缺陷。……