CN101462149A - 一种球型支座下支座板的铸造工艺方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种球型支座下支座板的铸造工艺方法，是根据球型支座下支座板结构形状为方形板状件制作砂型，采用水玻璃石英砂地坑造型，下支座板大平面朝上作为分型面，水平浇注；另一面下型中部圆形凸台及凹球面用刮板(1)刮出，其余部位实样模型舂出，其铸型四角设有外冷铁(2)；砂型外面设有浇口，内浇道(3)采用底反浇口；上型用砂箱舂制，中心部位有冒口台及冒口水平补贴(6)；本发明减少了铸件上平面的砂眼、夹砂等缺陷。满足了铸件的补缩要求，保证了铸件内部的致密性。提高了铸件质量，降低了生产成本。

Description

一种球型支座下支座板的铸造工艺方法

技术领域

本发明属铸造技术领域，特别是用于桥梁支座的一种球型支座下支座板的铸造工艺方法。

背景技术

桥梁支座是连接桥梁上部结构和下部结构的重要结构部件，能将桥梁上部结构的反力和变形(位移和转角)可靠的传递给桥梁下部结构，从而使结构的实际受力情况与计算的理论图式相符合。球型支座是桥梁支座的一种，而下支座板是球型支座的三大件之一，材质为低碳钢，装配于球型支座的最下面桥墩的上面承受桥梁载荷(承重万吨以上)。由于使用部位的特殊性，设计要求铸件不得有砂眼、气孔、裂纹、缩松等缺陷存在，铸件内部质量控制按GB/T7233-87标准2～3级整体超声波探伤。

该铸件形状呈方形板状，一面为大平面，另一面边缘及四角呈平板状，中部是带有凹球面的圆形凸台。一般的铸造方法是，铸件大平面朝上作为分型面，水平浇注。根据冒口补缩距离，在铸件上设置4～5个冒口，以满足零件的内在质量要求。现有铸造工艺方法存在以下问题：1)铸件大平面朝上水平浇注，于上平面冒口之间易出现砂眼、夹砂等缺陷；2)铸件质量不稳定，时有超声波探伤检查不合格，缺陷位于冒口之间。3)冒口数量多、重量大，浇冒口重量约占铸件重量的66～80％，生产成本较大。

发明内容

为克服现有技术上的不足，本发明的目的是提供一种球型支座下支座板的铸造工艺方法，减少了铸件上平面的砂眼、夹砂等缺陷。满足了铸件的补缩要求，保证了铸件内部的致密性。提高了铸件质量，降低了生产成本。

为实现上述发明目的，本发明采用如下技术方案：

所述的一种球型支座下支座板的铸造工艺方法，其步骤如下：

1.根据球型支座下支座板结构形状为方形板状件制作砂型，采用水玻璃石英砂地坑造型，下支座板大平面朝上作为分型面，水平浇注；另一面下型中部圆形凸台及凹球面SR用刮板刮出，其余部位实样模型舂出，其铸型四角设有外冷铁；砂型外面设有浇口，内浇道采用底反浇口；上型用砂箱舂制，中心部位有冒口台及冒口水平补贴；

2.外冷铁设置，在铸件四角的下部分别设置300×300间接外冷铁各一块，外冷铁厚度不小于铸件厚度δ，隔砂厚度取10-20mm，满足铸件顺序凝固的补缩要求；

3.制作浇口，采用两个直浇口，内浇道一般为四道底反式切线引入，位置于冒口边缘部位；冒口侧缘设有点浇水口；

4.冒口设计，在铸件中心部位设置一个圆柱形冒口，冒口重量以公式

计算，式中G件＝铸件重量+冒口补贴重量，冒口高径比H/D＝1.2～1.4；

5.冒口水平补贴设计，用作图法画出铸件最大热接圆，用滚圆法做出冒口的水平补贴，一般β值取20～30°；

6.在浇注时，钢水从两个直浇道同时浇注，四道内浇道位于冒口边缘部位底反式切线引入铸型；钢水上冒口400～500mm高时，改从冒口侧缘设置的点浇水口浇完。

所述的一种球型支座下支座板的铸造工艺方法，下支座板为矩形凸台铸件，下支座板大平面朝上水平浇注；另一面下型中部为矩形凸台底面及凹球面用刮板刮出，其余部位实样模型舂出。

由于采用上述的技术方案，木发明具有如下优越性：

1.冒口和水平补贴的设计，改变了铸件浇注位置为大平面的不良影响，最大限度的减少或避免了铸件上平面的砂眼、夹砂等缺陷。

2.底反式切线内水口配合冒口水平补贴的斜面，在浇注过程中，可以将钢水中卷入的砂、杂、气、渣等冲入冒口，从而有效的遏制了此类缺陷冷凝形成于铸件内部或上表面。

3.铸件中心部位设置冒口配合外冷铁，造成从铸件边缘—铸件中心部位—冒口较强的顺序凝固方式，满足了铸件的补缩要求，保证了铸件内部的致密性。

4.原工艺方法浇冒口约占铸件重量的66～80％，应用本发明后，浇冒口仅占铸件重量的54～62％，较大程度的降低了生产成本。

5.工艺方法简便易行，在绘制工艺时不必再进行铸件模数、冒口模数、补缩距离、钢水上升速度等繁琐的数据计算，大大提高了工艺编制速度。

附图说明

图1是下支座板铸件及工艺主视图的剖视图；

图2是圆形凸台铸件仰视图示意图；

图3、4是矩形凸台铸件仰视图示意图；

图中所示：1—刮板；2—外冷铁；3—内浇道；4—直浇口；5—铸件最大热接圆；6—冒口水平补贴；7—冒口；8—点浇水口。

具体实施方式

实施方式一

如图中1、2所示：一种球型支座下支座板的铸造工艺方法，是根据球型支座下支座板外形结构，方形板状件，一面为大平面，另一面边缘及四角呈平板状，中部是带有凹球面的圆形凸台，大平面朝上水平浇注，在大平面中心部位设置一个圆柱形冒口，冒口周围设置水平补贴，配合使用外冷铁，以满足铸件顺序凝固的补缩要求。钢水浇注采用两个直浇口同时浇注，四道内浇道位于冒口边缘部位底反式切线引入铸型。

其工艺实施过程如下：

1.根据球型支座下支座板结构形状制作砂型。采用水玻璃石英砂地坑造型，铸件大平面朝上作为分型面，水平浇注。下型中部圆形凸台及凹球面SR用刮板1刮出，其余部位实样模型舂出。铸型四角有外冷铁2。砂型外面设有浇口，内浇道3采用底反浇口。上型用砂箱舂制，中心部有冒口台及冒口水平补贴6。

2.外冷铁2设置。在铸件四角的下部分别设置300×300间接外冷铁各一块，外冷铁厚度不小于铸件厚度δ，隔砂厚度取10-20mm。能够造成从铸件边缘——铸件中心部位——冒口较强的顺序凝固方式，满足铸件的补缩要求，保证铸件内部的致密性。

3.制作浇口。采用两个直浇口4，内浇道3一般为四道底反式切线引入，位置于冒口7边缘部位。冒口7侧缘设有点浇水口8。

4.冒口7设计。在铸件中心部位设置一个圆柱形冒口7，冒口7重量以公式

计算，式中G件＝铸件重量+冒口补贴重量，冒口7高径比H/D＝1.2～1.4。能够最大限度的减少或避免铸件上平面的砂眼、夹砂等缺陷。

5.冒口水平补贴6设计。作图法画出铸件最大热接圆5，用滚圆法做出冒口的水平补贴，一般β值取20～30°。在浇注过程中，可以将钢水中卷入的砂、杂、气、渣等冲入冒口，有效的遏制了此类缺陷冷凝形成于铸件内部或上表面。

6.在浇注时，钢水从两个直浇口同时浇注，四道内浇道位于冒口边缘部位底反式切线引入铸型。钢水上冒口400～500mm高时，改从冒口侧缘设置的点浇水口8浇完。

以上球型支座下支座板的铸造工艺，简便易行，在绘制工艺时不必再进行铸件模数、冒口模数、补缩距离、钢水上升速度等繁琐的数据计算，大大提高了工艺编制速度。

实施方式二

如图中1、3、4所示：该种球型支座下支座板的铸造工艺方法，还可以用于下支座板为矩形凸台结构形状的铸钢件，下支座板大平面朝上水平浇注；另一面下型中部的矩形凸台底面及凹球面用刮板1刮出，其余部位实样模型舂出。其它工艺同上述圆形凸台铸件铸造工艺方法。

该种球型支座下支座板的铸造工艺方法，也可以用于其它相类似结构形状的铸钢件。

Claims (2)

1、一种球型支座下支座板的铸造工艺方法，其特征在于：其步骤如下：

1.)根据球型支座下支座板结构形状为方形板状件制作砂型，采用水玻璃石英砂地坑造型，下支座板大平面朝上作为分型面，水平浇注；另一面下型中部圆形凸台及凹球面用刮板(1)刮出，其余部位实样模型舂出，其铸型四角设有外冷铁(2)；砂型外面设有浇口，内浇道(3)采用底反浇口；上型用砂箱舂制，中心部位有冒口台及冒口水平补贴(6)；

2.)外冷铁(2)设置，在铸件四角的下部分别设置300×300间接外冷铁各一块，外冷铁厚度不小于铸件厚度δ，隔砂厚度取10-20mm，满足铸件顺序凝固的补缩要求；

3.)制作浇口，采用两个直浇口(4)，内浇道(3)一般为四道底反式切线引入，位置于冒口(7)边缘部位；冒口(7)侧缘设有点浇水口(8)；

4.)冒口(7)设计，在铸件中心部位设置一个圆柱形冒口(7)，冒口(7)重量以公式，式中G件＝铸件重量+冒口补贴重量，冒口(7)高径比H/D＝1.2～1.4；

5.)冒口水平补贴(6)设计，用作图法画出铸件最大热接圆(5)，用滚圆法做出冒口的水平补贴，一般β值取20～30°；

6.)在浇注时，钢水从两个直浇道同时浇注，四道内浇道位于冒口边缘部位底反式切线引入铸型；钢水上冒口400～500mm高时，改从冒口侧缘设置的点浇水口浇完。

2、根据权利要求1所述的一种球型支座下支座板的铸造工艺方法，下支座板为矩形凸台铸件，下支座板大平面朝上水平浇注；另一面下型中部为矩形凸台底面及凹球面用刮板(1)刮出，其余部位实样模型舂出。

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