[發(fā)明專利]一種薄壁環(huán)形鑄件的鑄造方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201110418727.8
• 申請日: 2011-12-15
• 公開（公告）號: CN102601318A
• 公開（公告）日: 2012-07-25
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張立文;彭凡;付龍;扈廣麒;羅永建
• 申請（專利權(quán)）人: 寧夏共享集團有限責(zé)任公司;寧夏共享鑄鋼有限公司
• 主分類號: B22C9/22
• 分類號: B22C9/22;B22C9/02;B22C9/10
• 代理公司: 寧夏專利服務(wù)中心 64100
• 代理人: 古玲玉

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種鑄造方法，尤其是涉及一種薄壁環(huán)形鑄件的鑄造方法。

背景技術(shù)

大尺寸圓環(huán)類鑄鋼件，直徑在3000mm以上，壁厚在50～150mm之間，點其結(jié)構(gòu)特點是直徑大、薄壁，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，鑄造后容易產(chǎn)生裂紋。對于此類鑄件國內(nèi)常用造型方案為實心砂芯造型。其現(xiàn)有鑄造方案主要有以下幾方面的弊端：1）環(huán)形鑄件，結(jié)構(gòu)是封閉式，凝固時產(chǎn)生較大應(yīng)力，不容易釋放，當(dāng)受到砂芯阻礙時，極容易產(chǎn)生變形或裂紋，甚至導(dǎo)致鑄件報廢，給鑄造廠帶來經(jīng)濟損失；2）這類鑄件采用實心砂芯造型，其砂鐵比較高，達到了6，生產(chǎn)效率低，生產(chǎn)成本高。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種工藝方法獨特、能解決薄壁環(huán)形鑄件的鑄造裂紋和變形問題、降低砂鐵比、節(jié)約成本、縮短生產(chǎn)周期的一種薄壁環(huán)形鑄件的鑄造方法。

本發(fā)明通過如下方法實現(xiàn)：

一種薄壁環(huán)形鑄件的鑄造方法，其特征是：它包括如下步驟：?

a.計算機模擬：利用模數(shù)計算及計算機鑄造凝固模擬確定冒口補貼的位置及大小，利用計算機鑄造充型模擬確定澆注系統(tǒng)的鋪設(shè)方式；

b.造型方案確定：通過計算機模擬確定砂芯的厚度，確定砂芯厚度及內(nèi)腔開槽位置,槽的寬度5～10mm,長度200～400mm,深度可貫穿整個砂芯，數(shù)量2～6個；

c.制作模具：模具制作應(yīng)用五軸數(shù)控加工中心，采用實心實木制作，突出的腰帶部位做成活料，采用燕尾槽和插銷定位，其余模具做成整體；

d.制作芯盒和芯骨：芯盒的主體材料采用木質(zhì)框架+表面環(huán)氧樹脂涂層，芯盒框架采用剛性且可拆卸結(jié)構(gòu)，芯骨的主框架采用方鋼，芯骨采用開環(huán)式焊接；

e.制芯、下芯：流砂制芯，制芯時，用專用工裝在砂芯內(nèi)腔開槽，拆芯后，用軟吊帶將砂芯翻轉(zhuǎn)使刮砂面著地，修補砂芯表面，刷兩層鋯英粉涂料，噴涂第三層，砂芯刷涂完畢后，嚴(yán)格檢查芯子與砂型之間是否嚴(yán)絲合縫，嚴(yán)絲合縫后下芯；

f.造型：采用組合式砂箱三箱實體造型，造型用砂為樹脂自硬砂，面砂采用鉻鐵礦砂，背砂采用硅砂；

g.?開箱；

h.合箱；

i.壓箱：合箱完畢后，放置壓箱鐵，烘箱等待澆注；

j.澆注：澆注系統(tǒng)采用底注雨淋式，并應(yīng)用澆注系統(tǒng)設(shè)計計算軟件進行模擬優(yōu)化，確定內(nèi)澆口及直澆道數(shù)量；?

k.冒口切割；

l.熱處理；

m.型線檢測；

n.鏟磨；

o.拋丸。

所述開環(huán)式芯骨是由內(nèi)部的環(huán)狀方鋼A、外部的四塊弧形方鋼B搭接成環(huán)狀通過沿徑向布置的方鋼C和方鋼D連接而成；

所述方鋼C套入方鋼D內(nèi)。

本發(fā)明有如下效果：

1）工藝方法獨特：本發(fā)明薄壁環(huán)形鑄件的鑄造方法是一種采用空心砂芯及在砂芯內(nèi)側(cè)開槽，并將芯骨設(shè)計成開環(huán)式，來防止鑄件變形、開裂及減小砂鐵比的工藝方法。根據(jù)具體薄壁鑄件實際形狀及大小，確定砂芯尺寸。根據(jù)計算機模擬結(jié)果，確定砂芯厚度及內(nèi)腔開槽位置,槽的寬度5～10mm,長度200～400mm,深度可貫穿整個砂芯，數(shù)量2～6個，為了能夠保證生產(chǎn)出高精度的木模，木模應(yīng)具有適當(dāng)?shù)陌膊牧弦源_保其形狀穩(wěn)定,?木模采取五軸數(shù)控加工，并對木模成品進行測量和修正。芯盒的主體材料采用木質(zhì)框架+表面環(huán)氧樹脂涂層，芯盒框架采用剛性且可拆卸結(jié)構(gòu)，保證木模有足夠的剛性，木模的主框架采用方鋼固定。澆注系統(tǒng)采用底注雨淋式，并應(yīng)用澆注系統(tǒng)設(shè)計計算軟件進行模擬優(yōu)化，確定內(nèi)澆口及直澆道數(shù)量。放入預(yù)先焊接好的芯骨，芯骨采用開環(huán)式設(shè)計，以減小芯骨收縮時的應(yīng)力，流砂制芯，制芯時，用專用工裝在砂芯內(nèi)腔開槽，拆芯后，用軟吊帶將砂芯翻轉(zhuǎn)使刮砂面著地，修補砂芯表面，刷兩層鋯英粉涂料，噴涂第三層，砂芯刷涂完畢后，下芯，嚴(yán)格檢查芯子與砂型之間是否嚴(yán)絲合縫，嚴(yán)絲合縫后，下芯。合箱完畢后，放置壓箱鐵，烘箱等待澆注，澆注、落砂清理、冒口切割、熱處理采用一正一回、型線檢測、鏟磨和拋丸。

2）砂芯的形狀為中空型，和傳統(tǒng)砂芯相比更容易起吊和操作；

3）降低了生產(chǎn)成本：本發(fā)明空心砂芯及在砂芯內(nèi)側(cè)開槽并將芯骨設(shè)計成開環(huán)式，解決了鑄件變形、開裂等問題，使生產(chǎn)效率提高了40%，同時也降低了生產(chǎn)成本。

4）本發(fā)明采用新的工藝方法，使砂鐵比由6降低到了4，降低了33%，經(jīng)濟效益顯著。

附圖說明

圖1為本發(fā)明芯骨的結(jié)構(gòu)示意圖。?

具體實施方式

一種薄壁環(huán)形鑄件的鑄造方法，其特征是：它包括如下步驟：?