[發(fā)明專利]船舶錨唇鑄鋼件的鑄造方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202211014274.7
• 申請日: 2022-08-23
• 公開（公告）號: CN115383045A
• 公開（公告）日: 2022-11-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉為作;王海建;張春遠(yuǎn);黃浩;肖益景
• 申請（專利權(quán)）人: 宜昌船舶柴油機(jī)有限公司
• 主分類號: B22C9/02
• 分類號: B22C9/02;B22C9/24;B22C9/08;B22C7/00;B22C9/10;B22C1/00;C21D9/00;C21D1/28;B22D31/00;B22D46/00
• 代理公司: 宜昌市慧宜專利商標(biāo)代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 42226
• 代理人: 彭婭

本發(fā)明提供了船舶錨唇鑄鋼件的鑄造方法，包括以下步驟：步驟一，鑄造工藝設(shè)計(jì)；步驟二，計(jì)算機(jī)模擬仿真分析與優(yōu)化；步驟三，錨唇復(fù)合模具制作；步驟四，混砂；步驟五，造型制芯；步驟六，合箱；步驟七，冶煉澆注；步驟八，落砂；步驟九，熱處理；步驟十，后處理。可以快速、經(jīng)濟(jì)地制作復(fù)雜不規(guī)則形狀的鑄件模具，簡化造型操作，得到壁厚尺寸均勻，符合技術(shù)要求的鑄件。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于鑄造技術(shù)領(lǐng)域，涉及船舶用錨固裝置中錨唇鑄鋼件的鑄造方法，尤其涉及40000噸散貨船錨唇鑄鋼件的鑄造。

背景技術(shù)

錨唇位于船舶艏部外板兩側(cè)的錨鏈筒出口處，如圖1；錨唇通常為U形非規(guī)則環(huán)狀結(jié)構(gòu)，如圖2；內(nèi)外表面是不規(guī)則復(fù)雜曲面，錨唇材料為船舶用可焊接低碳鋼，主要承受船舶錨固裝置收放錨的碰撞力和錨鏈的磨擦力；鑄件表面要求光順，有無損探傷檢驗(yàn)要求，部分還需向第三方船級社報(bào)驗(yàn)。

現(xiàn)有技術(shù)條件下錨唇模具外形與芯盒制作，需要先用木材堆出實(shí)樣與芯盒的大概外形，再采用手工模式，對照8個(gè)截面樣板，如圖3，一點(diǎn)點(diǎn)去除木材多余部分，截面樣板之間區(qū)域順滑過渡。這樣制作模具，不僅需要消耗大量的木材、人力和較長的工期，而且錨唇在截面樣板之間的區(qū)域，因外形與芯盒各次順滑過渡，壁厚尺寸難以控制。

現(xiàn)有技術(shù)條件下錨唇還有一種生產(chǎn)方式，只用木材制作模具外形，先用模具外形造型制出上砂型，吊出模具，按錨唇壁厚做出環(huán)狀U形砂胎，環(huán)狀U形砂胎內(nèi)不便脫模的區(qū)域采取拉直增厚處理，再制出與環(huán)狀U形槽型砂連為一體的下砂型。這樣的生產(chǎn)方式，制作外模與修出砂胎還是需要較多的人力和較長的工期；砂胎用后就得廢棄，增加了成本；同時(shí)砂胎大面積手工修出，厚度尺寸難以控制，影響錨唇鑄件壁厚尺寸的準(zhǔn)確。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種錨唇鑄鋼件的鑄造方法，可以快速、經(jīng)濟(jì)地制作復(fù)雜不規(guī)則形狀的鑄件模具，簡化造型操作，得到壁厚尺寸均勻，符合技術(shù)要求的鑄件。

為了實(shí)現(xiàn)上述的技術(shù)特征，本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的：船舶錨唇鑄鋼件的鑄造方法，包括以下步驟：

步驟一，鑄造工藝設(shè)計(jì)；

步驟二，計(jì)算機(jī)模擬仿真分析與優(yōu)化；

步驟三，錨唇復(fù)合模具制作；

步驟四，混砂；

步驟五，造型制芯；

步驟六，合箱；

步驟七，冶煉澆注；

步驟八，落砂；

步驟九，熱處理；

步驟十，后處理。

所述步驟一的具體操作為：

根據(jù)錨唇結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，選擇二開箱造型，錨唇整體在上型腔，U形開口朝下；多個(gè)冒口設(shè)置在錨唇頂面有筋板的位置，錨唇與冒口按模數(shù)法計(jì)算，冒口之間設(shè)置多個(gè)出氣孔，以防止出氣孔發(fā)生掉砂缺陷；采用開放式澆注系統(tǒng)，內(nèi)澆道從錨唇底部外緣切向引入，以利于進(jìn)入型腔內(nèi)的初期較臟鋼水和氧化物旋入冒口，實(shí)現(xiàn)鋼水自下而上充型。

所述冒口的數(shù)量為8個(gè)；

所述模數(shù)法為：體積V/面積A；

所述冒口模數(shù)大于錨唇模數(shù)的1.1倍；

所述出氣孔的數(shù)量為8個(gè)，且采用薄壁鋼管制成；

所述開放式澆注系統(tǒng)有一道直澆道，二道橫澆道，四道內(nèi)澆道。

所述步驟二的具體操作為：

根據(jù)錨唇鑄造工藝設(shè)計(jì)的冒口、出氣孔和澆注系統(tǒng)的參數(shù)，利用三維軟件繪立體圖，使用凝固模擬軟件進(jìn)行計(jì)算機(jī)溫度場與流動(dòng)場數(shù)值模擬分析，驗(yàn)證鑄造工藝的合理性，保證錨唇?jīng)]有氣孔、縮孔和縮松的鑄造缺陷。

所述步驟三的具體操作為：

用木芯板按縮尺2.0%做出錨唇的U形開口截面樣板和垂直截面樣板，再使用多鋼筋做成環(huán)形并連接垂直截面樣板，作為錨唇復(fù)合模具的骨架；在骨架與U形開口截面樣板間充填混合填料，搗實(shí)，符合尺寸要求后，自然硬化；