[發明專利]用于大型曲面結構鑄件的造型方法

有效

• 申請號: 202110329108.5
• 申請日: 2021-03-30
• 公開（公告）號: CN113134570B
• 公開（公告）日: 2023-01-06
• 發明（設計）人: 王文寶;馮周榮;周佼;馬瑞;徐鵬波;蘇志東;楊林
• 申請（專利權）人: 共享鑄鋼有限公司
• 主分類號: B22C9/02
• 分類號: B22C9/02;B22C9/22;B22C9/10
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

一種用于大型曲面結構鑄件的造型方法，屬于鑄造技術領域，用于解決大型曲面結構鑄件造型難的問題，所述造型方法采用三箱造型，將鑄件下半部分設置在下鑄型、將鑄件上半部分設置在中鑄型、上鑄型作為蓋箱形成所述鑄件上半部分的內部輪廓，下鑄型和中鑄型形成鑄件的外部輪廓，且下鑄型內還配合有內砂芯，所述內砂芯用于形成鑄件下半部分的內部輪廓。通過采用三箱造型的方式和下砂箱外部套砂框的方式，解決了兩箱造型方式吊運重量超標的問題和下鑄型翻箱難的問題；通過設置若干等份的所述中砂芯，避免了鑄件上半部分造型的難度和重量超標問題。

技術領域

本發明涉及鑄造技術領域，特別涉及一種用于大型曲面結構鑄件的鑄造方法。

背景技術

大型水電上冠類鑄件，直其鑄件直徑均在7100mm左右，高度3000mm左右，壁厚在70～150mm之間，鑄件凈重63t左右，具有形狀簡單、漸變薄壁的回轉體結構，其鑄件結構如圖1所示，現有成型技術中，以實樣模型或回轉體刮砂的成型方式兩箱造型，先造下箱(2)，翻箱后造上箱(3)，需制作一個芯盒形成內部砂芯(4)，最終將內部砂芯(4)下入下箱(2)，合上箱形成鑄型(5)，成型方法相對簡單，如圖2所示，但造型過程中重體力勞動和大重量的吊運作業較多，不方便操作、且生產效率較低。

其中，實樣模型的成型方法有以下問題：

1)需要8000*8000mm的砂型造型，分兩箱造型,下箱造型后超重無法翻箱操作，即使改為三箱造型，由于模型結構中圈無法穿通長箱帶，翻箱吊運過程砂型會下榻變形甚至報廢的風險,而且下箱任然超重；

2)實樣模型用木料堆置而成,木料用料量大,另外還需制作內部支撐胎防止在造型流砂時模型下塌或變形，總共用木料約60立方，制作成本昂貴；

3)此類大型曲面類模型,一般數控機床無法整體制作,需要分多個模塊加工后組裝成整體模型，由于尺寸過大，組裝精度和整體強度較低；

4)此類超大直徑實樣模型制作周期約55天左右，制作周期無法滿足造型計劃；

5)此類超大直徑的薄壁上冠,模型吊運難度大，也不便于運輸和存儲管理。

其中，回轉體刮砂的成型方法有以下問題：

1)大直徑產品刮砂量太大，刮砂阻力大幾乎推不動刮板，不便于現場操作；

2)刮砂工裝準備復雜，需要大跨度的平衡梁、定位軸及支撐架來支撐刮砂板；

3)刮砂前需要三維劃線儀進行確認刮砂板定位尺寸；

4)需要兩次刮砂，第一次刮下箱砂型,同樣下箱翻箱存在超重問題無法操作，翻箱后還需刮上箱砂胎,這種大直徑薄壁的刮砂模型只能一次性使用。

5)大直徑大砂量的刮砂，且上冠錐度陡立，刮砂的尺寸精度和緊實度相對較低，不能滿足鑄件質量。

也即，實樣模型或回轉體刮砂這兩種兩箱造型的成型方法，無法或者不方便對本大型曲面結構類鑄件進行造型。

發明內容

有鑒于以上大型水電上冠兩箱造型難的問題，有必要提出一種用于大型曲面結構鑄件的造型方法，所述造型方法通過拆分大型曲面結構，實現了高效、減重的造型大型鑄件。

一種用于大型曲面結構鑄件的造型方法，所述造型方法采用三箱造型，將鑄件下半部分設置在下鑄型、將鑄件上半部分設置在中鑄型、上鑄型作為蓋箱形成所述鑄件上半部分的內部輪廓和放置冷鐵、冒口等，其中下鑄型和中鑄型形成鑄件的外部輪廓，且下鑄型內還配合有內砂芯，所述內砂芯用于形成鑄件下半部分的內部輪廓；將配合有內砂芯的所述下鑄型、中鑄型和上鑄型裝配組合后，即可形成待澆鑄的鑄件的完整型腔或整鑄型。