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    某公司出口俄羅斯的大型球磨機端蓋（形狀及尺寸如圖1）材質(zhì)為ZG230-450，在Fe-C相圖中位于包品區(qū)，且鑄件的尺寸較大，壁厚較薄，其凝固特性決定了鑄件易形成顯微疏松，磁粉探傷后出現(xiàn)超標磁痕顯示，特別是精加工后不宜進行返修焊補和回火處理。由于產(chǎn)品壁厚變化較大，在小端法蘭軸頸處和R處上述問題更難控制，嚴重影響產(chǎn)品質(zhì)量，成為制約生產(chǎn)和延誤交貨期的最主要問題。針對上述問題，通過計算機凝固過程模擬，合理使用保溫冒口、補貼和冷鐵技術(shù)，優(yōu)化鑄造工藝，解決鑄件縮孔、縮松問題，生產(chǎn)出了合格鑄件。
1、工藝方案
    采用圖1所示大喇叭口朝上的工藝方案。縮尺選用1.8%。加工余量：外網(wǎng)處，大法蘭外網(wǎng)按標準放量，其余部位10～15 mm；上、下面處，軸徑兩端余量可適當減小，內(nèi)錐面余量≤25 mm，其余按標準放量；內(nèi)網(wǎng)處：按標準放量。工藝出品率：63%～66%。
2、工藝設(shè)計
    模型端蓋形狀為一回轉(zhuǎn)體，加之直徑較大，采用軸杠及立柱刮板對造型有利，且節(jié)省木模費用。因此，軸徑部分做抽心實樣，外錐面軸杠刮板，內(nèi)錐面做假箱刮板。
    補貼設(shè)置  內(nèi)圓設(shè)置整圈補貼，補貼下端距底面的高度約為軸徑斷面厚度的3倍（取400mm），補貼斜度約1: 10。補貼上部做直，下端不超過大R下切點。以此增加冒口補縮通道的寬度，保證冒口金屬液對端蓋軸徑底部順利進行補縮和鑄件順序凝固。
    冷鐵設(shè)置  小頭端法蘭底面整圈掛砂冷鐵200 mm×150 mm；小端法蘭外側(cè)面設(shè)置整圈掛砂冷鐵100 mm×160 mm；大端法蘭外錐面外圈凸帶處，即明、暗冒口之間設(shè)置整圈掛砂冷鐵150 mm×80 mm。內(nèi)圓砂芯下部間隔放置300 mm×150 mm×80 mm掛砂冷鐵，間距100～150 mm。掛砂層厚15mm。
    冒口設(shè)置  放置補貼后，畫出R區(qū)熱節(jié)網(wǎng)(直徑工)；以外錐面放置冷鐵處為分界線，分別計算出內(nèi)、外兩部分質(zhì)量G內(nèi)和G外。內(nèi)圈設(shè)置4個明冒口，冒口直徑D≥1. 5T，澆高≥1.3D，冒口質(zhì)量占被補縮部分（G內(nèi)）的55%左右，取冒口尺寸∮650 mm，冒口套+800mm，冒口下面做冒口座，冒口座向下起模，斜度3。，與鑄件接觸處網(wǎng)角做出；冒口位置要考慮補縮錐面最里圈的一條凸帶。大法蘭外圈放置12個暗冒口，冒口直徑d≥1. 5a，雙邊補縮距離L≤5.5a（以為法蘭厚度）。冒口尺寸聲300 mm，冒口套尺寸為∮400 mm。當L一5.5～7.0a時，在冒口之間放置掛砂冷鐵。
    澆口設(shè)置  采用階梯式澆注系統(tǒng)，澆注溫度1550℃，以保證內(nèi)圈冒口為高溫鋼液，有利于補縮，同時，當澆到外圈冒口的一定高度時，開始點澆冒口，使鑄件上所有冒口內(nèi)鋼液的溫度均較其補縮部位的鋼液溫度高，有利于鑄件補縮，保證鑄件順序凝固，以獲得健全的鑄件。
3、工藝結(jié)果
    采用上述工藝，保證了鑄件的順序凝固和金屬液有效補縮，獲得了結(jié)構(gòu)完整、無缺陷的鑄件。從2002年至今，用此工藝成功的生產(chǎn)了46個該型端蓋，鑄件加工后超聲波探傷合格，符合商檢要求。

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