[發(fā)明專利]一種大型船用上鑄件的工藝設(shè)計方法

在審

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• 申請日: 2020-03-04
• 公開（公告）號: CN111390106A
• 公開（公告）日: 2020-07-10
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張學(xué)磊;劉春雨;司東旭
• 申請（專利權(quán)）人: 石鋼京誠裝備技術(shù)有限公司
• 主分類號: B22C9/02
• 分類號: B22C9/02;B22C9/08;B22D15/00
• 代理公司: 石家莊冀科專利商標(biāo)事務(wù)所有限公司 13108
• 代理人: 李桂琴

本發(fā)明公開了一種大型船用上鑄件的工藝設(shè)計方法，在現(xiàn)有工藝基礎(chǔ)上進行優(yōu)化，所述工藝設(shè)計方法包括以下步驟：（1）線收縮率選取1.8～2.0%；（2）與船體接觸焊接鋼板的筋板處增加刀檢；（3）筋板處增設(shè)工藝補正量；（4）泥芯中間臥放排氣鋼管，四周割孔外纏草繩，木型實樣按1:20做拔模斜度；（5）冒口設(shè)計采用熱節(jié)圓法，冒口設(shè)有點澆；（6）選取上下中間面為分型面；（7）在冒口背面臥放掛砂外冷鐵；（8）根據(jù)鑄件的毛重和最大高度選取合適的包孔及數(shù)量。采用本發(fā)明工藝設(shè)計方法，可確保上鑄件的鑄件質(zhì)量，滿足船廠使用要求的同時，提高了生產(chǎn)效率，并降低了生產(chǎn)成本，適用于下鑄件、上下舵鈕、舵桿承座、舵銷承座。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于鑄鋼技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種大型船用上鑄件的工藝設(shè)計方法。

背景技術(shù)

鑄造成型是裝備部件毛坯的重要生產(chǎn)方法，是制造業(yè)的基礎(chǔ)，代表著一個國家基礎(chǔ)裝備工業(yè)水平。大型船用上鑄件的特點是輪廓尺寸大，曲面形狀復(fù)雜，壁厚變化大，鑄造過程中易產(chǎn)生變形，且尺寸精度很難控制。

我國每年生產(chǎn)的船用鑄鋼件出口量占全球第一，但在整體技術(shù)水平方面與發(fā)達國家相比仍有較大差距，主要表現(xiàn)在服役性較差，工藝出品率低和返修率高，價格也比較低廉。

在鑄造大環(huán)境不景氣下，鑄造企業(yè)面臨著激烈的競爭和嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)，急需工藝創(chuàng)新來持續(xù)提高產(chǎn)品質(zhì)量、工作效率，降低生產(chǎn)成本、試制費用。

現(xiàn)國內(nèi)船用鑄鋼件主要表現(xiàn)缺陷多，返修率大。尤其是軸孔部位，軸孔位置為船用上鑄件最主要部位，但現(xiàn)行業(yè)內(nèi)往往這處產(chǎn)生問題，軸孔位置因排氣不暢產(chǎn)生氣孔，產(chǎn)生裂紋，此處不僅修復(fù)困難，而且軸孔位置通常情況下不允許補焊。筋板處因變形，修清理反復(fù)修整，不僅影響工期，并且增加成本。

本發(fā)明需解決的技術(shù)問題有：軸孔位置因排氣不暢產(chǎn)生氣孔，產(chǎn)生裂紋；筋板處因變形，導(dǎo)致鑄件筋板與船體鋼板對接不上；鑄件下部因補縮不暢，形成的鑄造缺陷。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種大型船用上鑄件的工藝設(shè)計方法。該發(fā)明工藝方法可滿足各大船級社的船規(guī)要求，既保證了鑄件的質(zhì)量，生產(chǎn)后無鑄造質(zhì)量缺陷，又提高了生產(chǎn)效率，降低了生產(chǎn)成本；該發(fā)明工藝方法對下鑄件、上下舵鈕、舵桿承座、舵銷承座均適用。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明所采取的技術(shù)方案是：一種大型船用上鑄件的工藝設(shè)計方法，所述工藝設(shè)計方法具體包括以下步驟：

（1）線收縮率選取：線收縮率選取1.8～2.0%；

（2）增加加工余量：與船體接觸的焊接鋼板筋板處增加刀檢，刀檢量按照鑄件的最大輪廓尺寸選取，為10-20mm；

（3）增設(shè)工藝補正量：筋板處增設(shè)工藝補正量，由筋板兩側(cè)向里300mm深方向過渡到0，工藝補正量5-10mm；

（4）改進模型設(shè)計：泥芯中間臥放排氣鋼管，四周割孔外纏草繩，木型實樣按1:20-40做拔模斜度；

（5）改進冒口設(shè)計：冒口設(shè)計采用熱節(jié)圓法，冒口設(shè)有點澆，冒口寬度為800mm≤φ≤1200mm，點澆一次冒口；冒口寬度為1200mmφ≤1600mm，點澆兩次冒口；

（6）分型面選擇：選取上下中間面為分型面；

（7）增加冷鐵：在冒口背面臥放掛砂外冷鐵；

（8）澆注系統(tǒng)：根據(jù)鑄件的毛重和最大高度選取合適的包孔及數(shù)量，澆筑時間的計算：S=Q/nq，式中：S-澆注時間、單位為s，Q-鑄件毛重、單位為kg，n-包孔的數(shù)量、單位為個，q-單位時間內(nèi)包孔鋼液流量。

本發(fā)明所述步驟（1）線收縮率選取適用于水玻璃自硬砂造型。

本發(fā)明所述步驟（7）不能使用直接冷鐵。