[發(fā)明專利]一種大型鑄件低壓鑄造承載轉(zhuǎn)換裝置及其制造方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710533193.0
• 申請(qǐng)日: 2017-07-03
• 公開（公告）號(hào): CN107520426B
• 公開（公告）日: 2019-09-10
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 邢向杰;邊毅;李智偉;劉新超;王目孔
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京航星機(jī)器制造有限公司
• 主分類號(hào): B22D18/04
• 分類號(hào): B22D18/04
• 代理公司: 中國(guó)航天科技專利中心 11009
• 代理人: 臧春喜

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種大型鑄件低壓鑄造承載轉(zhuǎn)換裝置及其制造方法，尤其適用于中型鑄造爐的低壓澆注，屬于金屬工藝及鑄造工程技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

隨著薄壁復(fù)雜鑄件朝著“輕量化”、“精密化”的方向發(fā)展，現(xiàn)代航空、航天等領(lǐng)域?qū)?fù)雜薄壁鑄件的需求越來越明顯，這些復(fù)雜薄壁零部件具有壁薄、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、輪廓尺寸大、尺寸精度高、內(nèi)部質(zhì)量要求高等特點(diǎn)。大型復(fù)雜薄壁件的鑄造技術(shù)已成為國(guó)防現(xiàn)代化建設(shè)的應(yīng)具備的關(guān)鍵技術(shù)之一，目前，低壓鑄造已廣泛應(yīng)用到鑄造領(lǐng)域中，是一種常用的精密成型方法，也適用于生產(chǎn)大型薄壁復(fù)雜鑄件。而對(duì)于以生產(chǎn)中、小型鑄件為主的企業(yè)來說，需逐步向生產(chǎn)大型復(fù)雜鑄件的趨勢(shì)轉(zhuǎn)變。但在起步階段，企業(yè)仍以生產(chǎn)中、小型鑄件為盈利對(duì)象，大型及超大型鑄件只能作為試制產(chǎn)品，批量較小，若新購(gòu)置配套的鑄造設(shè)備，利用率低，造成大量成本積壓；若利用現(xiàn)有設(shè)備，爐體達(dá)不到大型鑄件的承載能力。因此，亟需開展鑄造爐體承載轉(zhuǎn)換裝置的研究工作，制定一系列設(shè)計(jì)方法和校驗(yàn)方法，研制一種可行性裝備，使現(xiàn)有低壓鑄造爐可根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行自由轉(zhuǎn)換。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明解決的技術(shù)問題是：克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供了一種大型鑄件低壓鑄造承載轉(zhuǎn)換裝置及其制造方法，通過將爐體安裝在支架中，有效分散了爐體承受的載荷，克服了傳統(tǒng)的中小型鑄造設(shè)備承載能力較低的難題；通過支架、斜鐵和傳感器的配合，靈活調(diào)節(jié)支架與臺(tái)面的接觸程度，解決了傳統(tǒng)的中小型鑄造設(shè)備氣密性能較弱的問題。

本發(fā)明的技術(shù)解決方案是：

一種大型鑄件低壓鑄造承載轉(zhuǎn)換裝置，包括支架、斜鐵和傳感器；支架通過斜鐵安裝在地面上，支架與斜鐵之間設(shè)有用于測(cè)量承力載荷的傳感器。

在上述的一種大型鑄件低壓鑄造承載轉(zhuǎn)換裝置中，所述支架包括承重梁、支撐梁、立柱和加強(qiáng)筋；承重梁、支撐梁和立柱均為型鋼，承重梁的截面形狀為工字形，支撐梁和立柱的截面形狀均為矩形，承重梁和支撐梁相互垂直且交錯(cuò)焊接在立柱上形成框架結(jié)構(gòu)，支撐梁和立柱焊接處設(shè)有用于補(bǔ)強(qiáng)結(jié)構(gòu)的加強(qiáng)筋。

在上述的一種大型鑄件低壓鑄造承載轉(zhuǎn)換裝置中，所述承重梁和支撐梁的數(shù)量均不少于兩根，立柱的數(shù)量不少于四根，一根支撐梁的兩端分別焊接在兩根立柱的端部且多根支撐梁相互平行，承重梁與支撐梁不共面，多根承重梁相互平行。

在上述的一種大型鑄件低壓鑄造承載轉(zhuǎn)換裝置中，所述斜鐵的單塊承載能力不小于兩噸，斜鐵的數(shù)量不少于四塊，斜鐵墊在支架與地面之間。

在上述的一種大型鑄件低壓鑄造承載轉(zhuǎn)換裝置中，所述傳感器采用CFW/100KN型傳感器，傳感器的數(shù)量不少于兩個(gè)，傳感器設(shè)置在承重梁的中部。

一種大型鑄件低壓鑄造承載轉(zhuǎn)換裝置的制造方法，包括如下步驟：

第一步，利用低壓鑄造原理設(shè)計(jì)模型，再根據(jù)爐體的結(jié)構(gòu)尺寸對(duì)模型的結(jié)構(gòu)參數(shù)進(jìn)行設(shè)定，然后根據(jù)力學(xué)理論對(duì)支架進(jìn)行選材并焊接，隨后對(duì)斜鐵和傳感器進(jìn)行選型；

第二步，將斜鐵放置在地面上，再將焊接完畢的支架安裝在斜鐵上，然后將傳感器安裝在支架和斜鐵之間；

第三步，利用低壓鑄造工藝原理對(duì)所述大型鑄件低壓鑄造承載轉(zhuǎn)換裝置進(jìn)行驗(yàn)證。

在上述的一種大型鑄件低壓鑄造承載轉(zhuǎn)換裝置的制造方法中，所述第一步中，爐體放置在支架中且爐體不與支架貼合，支架的高度小于鑄造臺(tái)面至地面的高度差。

在上述的一種大型鑄件低壓鑄造承載轉(zhuǎn)換裝置的制造方法中，所述第一步中，支架的材料采用工字鋼、槽鋼或方鋼；

P≥nF_max；

H+Y_max＜△H；

式中：P表示承重梁的最大剪切力，n表示安全系數(shù)，F(xiàn)_max表示承重梁所受最大力，H表示型材截面高度，Y_max表示承重梁的最大撓度，△H表示爐體上沿與坩堝上沿的高度差；

P＝σ_0.2×S；

式中：σ_0.2表示屈服強(qiáng)度，S為型材的截面積，σ_0.2、S值可通過《機(jī)械工程，專用機(jī)械卷二》查得；

Y_max＝0.0642M_max l²/EI；

式中：M_max表示承重梁所受的最大載荷，l表示承重梁長(zhǎng)度，E表示彈性模量，I表示截面慣性矩；

M_max＝σ_0.2×S/4；

式中：B、H、b、h均為型材參數(shù)，可通過《機(jī)械工程，專用機(jī)械卷二》查得。