[發明專利]一種多內腔回轉體結構件的型芯制造方法

有效

• 申請號: 201410791479.5
• 申請日: 2015-08-03
• 公開（公告）號: CN104493098A
• 公開（公告）日: 2015-07-29
• 發明（設計）人: 眭懷明;王偉成;王永剛;陳冬梅;蔡鑫梅
• 申請（專利權）人: 揚州峰明金屬制品有限公司
• 主分類號: B22C9/10
• 分類號: B22C9/10
• 代理公司: 南京蘇科專利代理有限責任公司 32102
• 代理人: 任利國

技術領域

本發明涉及一種多內腔回轉體結構件的型芯制造方法，屬于金屬鑄造技術領域。

背景技術

在金屬鑄造領域，直徑超過0.5m、高度超過1.5m以上的結構件稱為大型結構件。對于大型的多內腔回轉體結構件，傳統制造方法為先按內腔的制作難度進行分段，再分別完成各段的鑄造、加工，最后采用螺栓連接的方案實現整體結構件的裝配。為保證螺栓連接處有足夠強度，一般連接法蘭盤厚度是回轉體壁厚的倍數，導致結構方案遷就了工藝狀況，增加了零件重量。

隨著產品的不斷升級，對結構件越來越提出了更高的輕量化要求，部分結構件甚至采用高強鎂合金替代高強鋁合金。大型多內腔回轉體結構件采用傳統螺栓連接的工藝方案已難以滿足新型產品的要求，采用整體一次鑄造成形的工藝方案已成為新型產品研制生產過程中必須解決的工藝問題之一。

用外模制造鑄型型腔以形成鑄件的外表面稱為造型，用芯盒制造型芯以形成鑄件的內表面稱為造芯。無論是高強鋁合金，還是高強鎂合金材料，在大型多段回轉體鑄件制定鑄造工藝方案過程中，中間型芯的工藝方案是決定整體一次鑄造成形能否實現的重要因素。

分體鑄造內腔結構尺寸完全由中間芯盒的尺寸精度保證，而整體鑄造內腔結構尺寸由多套芯盒和組芯共同保證，整體鑄造單個鑄件內腔尺寸工藝控制點是分體鑄造單個鑄件的幾倍，甚至十幾倍，其內腔尺寸的控制難度增幅較大。分體砂型鑄造再多段組裝成產品的方案，由于芯盒模型首先存在一定的誤差，從芯盒模型到砂型又存在一定的誤差，從砂型到澆鑄再形成一定的誤差，最后由砂型形成的凹凸結構進行裝配仍然存在一定的誤差，因此砂型鑄造的精度一般只能達到《GB/T6414?-1999國標鑄件公差標準》中CT11等級的要求，如果達到CT9等級的要求即為優等。在鑄造領域CT9等級以上的精度稱為高精度，高精度結構件的鑄造必須采用精密鑄造工藝，傳統的砂型鑄造工藝已無法滿足。

此外，分體鑄造中間芯的高寬比一般在合理范圍內，而整體鑄造中間芯的高寬比接近甚至超過三倍，如何保證中間芯的垂直度是整體鑄造必須解決的問題。另外，在鑄件澆注、成形過程中，底部中間芯由于受到整體中間芯軸向的重力作用，其在徑向產生向外的應力應變，這將嚴重影響底部中間芯的徑向退讓性，容易導致鑄件相對位置徑向尺寸超差或產生裂紋。

發明內容

本發明的目的在于，克服現有技術中存在的問題，提供一種多內腔回轉體結構件的型芯制造方法，可以實現大型多段高精度回轉體鑄件復雜內腔結構的成形。