《GBT 重型機(jī)械  鑄件設(shè)計(jì)規(guī)范 編制說明》

《重型機(jī)械鑄件設(shè)計(jì)規(guī)范》

編制說明

（征求意見稿）工作簡況任務(wù)來源本文件是根據(jù)國標(biāo)委綜合〔2021〕XX號(hào)《關(guān)于下達(dá)XXXX國家標(biāo)準(zhǔn)制修訂計(jì)劃的通知》計(jì)劃編號(hào)2021XXXX-T-XXX，項(xiàng)目名稱“重型機(jī)械鑄件設(shè)計(jì)規(guī)范”進(jìn)行制定的，由中國機(jī)械工業(yè)聯(lián)合會(huì)提出，歸口單位 ：全國冶金設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)，主要起草單位：中國重型機(jī)械研究院股份公司、一重集團(tuán)大連工程技術(shù)有限公司、二重（德陽）重型裝備有限公司。項(xiàng)目周期24個(gè)月。主要工作過程起草階段：2021年X月起草單位在接到標(biāo)準(zhǔn)制定任務(wù)后，組織相關(guān)技術(shù)人員進(jìn)行研究，明確了標(biāo)準(zhǔn)主要技術(shù)內(nèi)容、進(jìn)度安排及有關(guān)要求，并成立起草工作組。工作組廣泛收集項(xiàng)目相關(guān)的國內(nèi)外標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)資料，并進(jìn)行了大量的技術(shù)分析對(duì)比、資料查證、調(diào)查研究等工作。起草單位于2021年XX月提出標(biāo)準(zhǔn)初稿和編制說明。在起草單位和工作組內(nèi)部對(duì)標(biāo)準(zhǔn)初稿進(jìn)行了多次評(píng)審并根據(jù)內(nèi)部評(píng)審意見修改和完善了標(biāo)準(zhǔn)的技術(shù)內(nèi)容，于2021年XX月XX日將標(biāo)準(zhǔn)初稿和編制說明送標(biāo)委會(huì)初步審核，根據(jù)初步審核建議對(duì)標(biāo)準(zhǔn)的格式和內(nèi)容進(jìn)行了規(guī)范。2022年7月13日形成標(biāo)準(zhǔn)征求意見稿及相關(guān)附件。主要參加單位和工作組成員及其所做的工作主要參加單位：中國重型機(jī)械研究院股份公司、一重集團(tuán)大連工程技術(shù)有限公司、二重（德陽）重型裝備有限公司、太原重工股份有限公司、北方重工集團(tuán)有限公司。主要成員：。所做的工作：XXXX負(fù)責(zé)標(biāo)準(zhǔn)的全面起草及審核，XXXX負(fù)責(zé)標(biāo)準(zhǔn)的審核，XXXX負(fù)責(zé)標(biāo)準(zhǔn)相關(guān)的聯(lián)系及審核，XXXX負(fù)責(zé)標(biāo)準(zhǔn)相關(guān)焊接材料標(biāo)準(zhǔn)的提供與審核，XXXX負(fù)責(zé)鍛鋼件材料標(biāo)準(zhǔn)的提供與審核，XXXX負(fù)責(zé)標(biāo)準(zhǔn)的審核。標(biāo)準(zhǔn)編制原則和主要內(nèi)容編制原則本文件編制工作符合機(jī)械行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)制定工作原則，按照GB/T1.1—2020給出的規(guī)則起草，技術(shù)要素符合我國重型機(jī)械工業(yè)鑄件基礎(chǔ)通用標(biāo)準(zhǔn)的要求，符合重型機(jī)械設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)體系的架構(gòu)需求。標(biāo)準(zhǔn)主要內(nèi)容本文件的主要技術(shù)內(nèi)容以原重型機(jī)械標(biāo)準(zhǔn)為基礎(chǔ)，結(jié)合實(shí)際的科研技術(shù)成果、經(jīng)營生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)以及相關(guān)國內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)、國際標(biāo)準(zhǔn)和國外先進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)等確定。主要制定內(nèi)容：a)對(duì)重型機(jī)械中鑄件設(shè)計(jì)的常用材料、結(jié)構(gòu)要素、一般注意事項(xiàng)、圖樣技術(shù)要求等進(jìn)行了統(tǒng)一規(guī)范；b)適用范圍：重型機(jī)械中砂型或?qū)嵝耘c砂型相仿的鑄型中鑄造的鑄鋼件、灰鑄鐵件、球墨鑄鐵件、可鍛鑄鐵件，其他鑄型鑄件也可參照使用；c)本文件對(duì)鑄件設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)要素：最小壁厚、鑄造圓角、鑄造斜度、壁的連接和過渡、凸臺(tái)設(shè)計(jì)、地腳凸緣及鑄造工藝孔進(jìn)行全面系統(tǒng)的規(guī)范；d)本文件從避免產(chǎn)生結(jié)構(gòu)缺陷的設(shè)計(jì)、形狀的合理設(shè)計(jì)、型芯的合理設(shè)計(jì)、澆注和清砂、合理的加工結(jié)構(gòu)等幾方面，對(duì)鑄件設(shè)計(jì)的合理性、經(jīng)濟(jì)性進(jìn)行了設(shè)計(jì)的一般注意事項(xiàng)規(guī)定；e)本文件在圖樣技術(shù)要求方面對(duì)重型機(jī)械鑄件設(shè)計(jì)進(jìn)行了統(tǒng)一規(guī)范。解決的主要問題本文件的制定，將加快推進(jìn)架構(gòu)《重型機(jī)械設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》體系，填補(bǔ)我國重型機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)體系的空白。鑄件產(chǎn)品適應(yīng)性強(qiáng)，制造成本較低，可制造出內(nèi)腔、外形復(fù)雜的毛坯，廣泛運(yùn)用到冶金、船舶、石化、核電裝備等行業(yè)，但因金屬液態(tài)成型工序多，難以精確控制，使得鑄件質(zhì)量不夠穩(wěn)定，對(duì)設(shè)計(jì)、制造質(zhì)量提出了更高要求。且國內(nèi)外現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)多為鑄件制造過程中的工藝性規(guī)定，對(duì)于鑄件結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)缺少更為全面的規(guī)范性指導(dǎo)內(nèi)容，特別是在設(shè)計(jì)的合理性、經(jīng)濟(jì)性以及應(yīng)用方面均未提及。本文件突破技術(shù)壁壘，對(duì)鑄件的合理性設(shè)計(jì)方面規(guī)定通用性要求：從鑄件的材料選擇、結(jié)構(gòu)要素、形狀及芯型的合理性設(shè)計(jì)、方便澆鑄及清砂以及適合加工的合理結(jié)構(gòu)等方面，對(duì)大型鑄件的設(shè)計(jì)進(jìn)行了統(tǒng)一規(guī)范，是對(duì)重型機(jī)械行業(yè)的鑄件設(shè)計(jì)進(jìn)行了通用標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范性指導(dǎo)。有利于提高重型行業(yè)鑄件產(chǎn)品的質(zhì)量，提高設(shè)計(jì)效率、大大降低制造成本，提升我國大、中型鑄件的國際競爭力，支撐中國重大裝備走出去。主要試驗(yàn)（或驗(yàn)證）情況本文件屬于制定標(biāo)準(zhǔn)，但此標(biāo)準(zhǔn)是以《重型機(jī)械標(biāo)準(zhǔn)》手冊(cè)為基礎(chǔ)制定的國家標(biāo)準(zhǔn)。該手冊(cè)不僅在冶金、礦山、起重、物料搬運(yùn)、工業(yè)車輛等行業(yè)使用，而且被廣泛運(yùn)用到冶金、船舶、石化、核電裝備等行業(yè)的裝備制造過程中，成為我國各行業(yè)大、中型裝備制造中重要的基礎(chǔ)設(shè)計(jì)、工藝標(biāo)準(zhǔn)。項(xiàng)目涉及的鑄件設(shè)計(jì)技術(shù)內(nèi)容以我國大、中型鑄件生產(chǎn)實(shí)踐和經(jīng)驗(yàn)為基礎(chǔ)制定，符合我國特點(diǎn)，技術(shù)成熟、先進(jìn)、可操作性好，已在部分主要企業(yè)有很好的技術(shù)積累。中國重型機(jī)械研究院股份公司、中國一重、中國二重長期以來一直致力于大型裝備的國產(chǎn)化，立足于自主集成創(chuàng)新，并將創(chuàng)新成果工程化與產(chǎn)業(yè)化。千余套重型裝備設(shè)計(jì)研制的全過程始終以國際最高水平為標(biāo)桿，對(duì)總體方案、重要設(shè)備、重要零部件進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計(jì)與驗(yàn)證。特別是對(duì)于支撐輥、主軸等大型鍛鋼件，在使用服役過程中造成的局部脫落、缺陷、磨損等，均采用補(bǔ)焊的方式進(jìn)行修復(fù)，以縮短周期、降低成本。標(biāo)準(zhǔn)中涉及專利的情況本文件不涉及專利問題。預(yù)期達(dá)到的社會(huì)效益、對(duì)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的作用等情況背景本文件為重型機(jī)械行業(yè)鑄件產(chǎn)品的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，《重型機(jī)械通用技術(shù)條件》系列標(biāo)準(zhǔn)作為機(jī)械行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用約20年，是成熟的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，在冶金、礦山、石油化工、起重運(yùn)輸?shù)戎貦C(jī)行業(yè)大型成套裝備中被廣泛采用，為相關(guān)行業(yè)經(jīng)營訂貨、設(shè)計(jì)制造和檢驗(yàn)驗(yàn)收提供了基礎(chǔ)技術(shù)支撐。隨著近十年來重機(jī)市場變化、結(jié)構(gòu)調(diào)整和技術(shù)進(jìn)步，以及我國“一帶一路”戰(zhàn)略和“裝備走出去”工程的發(fā)展需要，本文件有必要升級(jí)轉(zhuǎn)化制定為國家標(biāo)準(zhǔn)，進(jìn)一步擴(kuò)大標(biāo)準(zhǔn)覆蓋面，指導(dǎo)更多行業(yè)的鍛鋼件焊補(bǔ)作業(yè)，更新和優(yōu)化焊材、焊前預(yù)熱、去應(yīng)力處理要求等，推動(dòng)重型機(jī)械通用鍛鋼件質(zhì)量和穩(wěn)定性提高以及鍛鋼件補(bǔ)焊工藝優(yōu)化，滿足重型機(jī)械長壽命要求，支撐我國重型機(jī)械走出去。因此，急需制定《重型機(jī)械通用技術(shù)條件》系列國家標(biāo)準(zhǔn)?！秶覙?biāo)準(zhǔn)化體系建設(shè)發(fā)展規(guī)劃（2016—2021年）》的工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化重點(diǎn)提出機(jī)械領(lǐng)域要加強(qiáng)關(guān)鍵基礎(chǔ)零部件標(biāo)準(zhǔn)研制，制定相關(guān)基礎(chǔ)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，《裝備制造業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化和質(zhì)量提升規(guī)劃》提出制修訂金屬成型、金屬加工、熱處理、鍛壓、鑄造、焊接、表面工程等基礎(chǔ)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，提升可靠性和壽命指標(biāo)。本文件的制定符合現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)化規(guī)劃和行業(yè)規(guī)劃要求。目的和意義在重型機(jī)械產(chǎn)品中，鑄件占總重量的70%～90%。鑄件工藝靈活性大、適應(yīng)性強(qiáng)、成本較低，可制造出內(nèi)腔、外形比較復(fù)雜的毛坯。廣泛運(yùn)用到建筑、五金、設(shè)備、工程機(jī)械等大型機(jī)械、機(jī)床、船舶、航空航天、汽車、機(jī)電等各行業(yè)。但因金屬液態(tài)成型的工序多，且難以精確控制，使得鑄件質(zhì)量不夠穩(wěn)定。因此目前國際上采用《鑄造超聲波檢驗(yàn)第一部分：通用鋼鑄件》（DINEN12680-1）、《鑄造磁粉檢驗(yàn)》（DINEN1369）、《鑄造交貨技術(shù)條件》（EN

1559）等，國內(nèi)采用《重型機(jī)械通用技術(shù)條件第4部分：鑄鐵件》（GB/T37400.4）、《重型機(jī)械通用技術(shù)條件第6部分：鑄鋼件》(GB/T37400.6)等關(guān)于鑄件的標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)鑄件的訂貨要求、制造工藝、技術(shù)要求、檢驗(yàn)規(guī)則及試驗(yàn)方法等進(jìn)行通用性的規(guī)范，但仍缺少對(duì)于鑄件的合理性設(shè)計(jì)方面的通用性要求。本文件制定將填補(bǔ)重機(jī)機(jī)械用鑄件設(shè)計(jì)規(guī)范國家標(biāo)準(zhǔn)的空白，統(tǒng)一了重型機(jī)械鑄件設(shè)計(jì)規(guī)范，促進(jìn)我國重機(jī)機(jī)械設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范化和質(zhì)量提升，提高重型機(jī)械國際競爭力，有利于支撐中國裝備走出去。與國際、國外對(duì)比情況本文件項(xiàng)目無直接對(duì)應(yīng)的國際標(biāo)準(zhǔn)，因此沒有采用國際標(biāo)準(zhǔn)。國內(nèi)外對(duì)焊接技術(shù)研究情況簡要說明：國外部分國家主要采用《鑄造超聲波檢驗(yàn)第一部分：通用鋼鑄件》（DINEN12680-1）、《鑄造磁粉檢驗(yàn)》（DINEN1369）、《鑄造交貨技術(shù)條件》（EN

1559）等，國內(nèi)采用《重型機(jī)械通用技術(shù)條件第5部分：有色金屬鑄件》（GB/T37400.5）、《重型機(jī)械通用技術(shù)條件第6部分：鑄鋼件》(GB/T37400.6)等關(guān)于鑄件的標(biāo)準(zhǔn)，但對(duì)于鑄件結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)缺少更為全面的規(guī)范性指導(dǎo)內(nèi)容，特別是在設(shè)計(jì)的合理性、經(jīng)濟(jì)性以及應(yīng)用方面均未提及。本文件結(jié)合實(shí)際的科研成果、經(jīng)營生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)以及相關(guān)國內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)、國際標(biāo)準(zhǔn)和國外先進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)等確定，主要技術(shù)內(nèi)容和技術(shù)指標(biāo)設(shè)置先進(jìn)、合理，將成為《重型機(jī)械設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》體系的重要組成部分。針對(duì)我國鑄件制造的特點(diǎn)，本文件主要技術(shù)優(yōu)勢在于：a）鑄件材料——通過對(duì)鑄鋼件、灰鐵件、球墨鑄鐵件以及可鍛鑄鐵件的材料性能介紹及比較，對(duì)鑄件設(shè)計(jì)的材料選擇進(jìn)行指導(dǎo)；b）鑄件的結(jié)構(gòu)要素——最小壁厚、鑄造內(nèi)外圓角、鑄造斜度及凸臺(tái)、工藝孔等結(jié)構(gòu)要素進(jìn)行規(guī)范；c）鑄件的設(shè)計(jì)一般注意事項(xiàng)——如何通過設(shè)計(jì)避免產(chǎn)生縮孔、應(yīng)力和裂紋等結(jié)構(gòu)缺陷；澆鑄材料雖然具有可任意成形的優(yōu)點(diǎn)，但仍然力求一些簡單的結(jié)構(gòu)形狀。為能使模型和加工費(fèi)用低廉并且避免廢品，對(duì)于采用澆鑄法成形困難的物件（例如：空心鑄件芯子長度比芯子直徑大），為避免不必要的費(fèi)用，將鑄件分成各個(gè)部分，加工后再把它們焊接起來，這樣具有一定的優(yōu)點(diǎn)；型芯提高了鑄件的費(fèi)用，由于型芯位移使廢品的危險(xiǎn)增大了，力求通過結(jié)構(gòu)造型簡單的澆鑄件避免型芯；如何方便澆鑄和清砂的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；合理的加工結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；d）圖形及表格結(jié)合，進(jìn)行應(yīng)用示例，更方便設(shè)計(jì)進(jìn)行參考。??在標(biāo)準(zhǔn)體系中的位置，與現(xiàn)行相關(guān)法律、法規(guī)、規(guī)章及相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，特別是強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)的協(xié)調(diào)性本專業(yè)領(lǐng)域的標(biāo)準(zhǔn)體系框架如