CN102744369A - 超大型消失模精铸制壳工装及制壳工艺 - Google Patents

Abstract

一种超大型消失模精铸制壳工装及制壳工艺，属于熔模铸造技术领域，包括安装于主轴上的第一、二轮辐结构，主轴一端连接动力机构，主轴上位于动力机构与第一轮辐结构之间及第二轮辐结构右端的部分安装轴承，两轴承安装于两轴承座上，两轴承座固定于底架上，制壳时，将消失模安装于主轴上，将若干联结凸台小端粘结在消失模浇道和冒口上及消失模本体上，大端粘结到第一、二轮辐结构内侧，转动主轴，采用流涂方式向消失模表面喷涂料，之后撒砂，待干燥后，重复喷涂料和撒砂，至满足模壳层数后切断联结凸台，将消失模与外壳从制壳工装上取下焙烧后即得模壳。本发明制出的模壳不易变形，浸涂料过程顺畅，生产的产品质量稳定，节省人力，提高工作效率。

Description

超大型消失模精铸制壳工装及制壳工艺

技术领域

本发明涉及一种熔模铸造技术领域，具体说涉及一种超大型消失模精铸制壳工装及制壳工艺。

背景技术

一直以来，阻碍消失模精密铸造生产大型铸件的重要因素就是无法得到一个合格稳定的模壳。为此不少专家设计出了各种不同的机械手，但是用机械手加工不但价格昂贵，操作难度大，而且适用性很差，模壳质量根本无法得到保障。

本公司目前预采用消失模工艺生产核一级的叶轮和导叶，铸件毛坯重量分别为920kg和2200kg。传统的制壳工艺是将叶轮或导叶的消失模放在涂料缸里，通过人工转动消失模，使消失模表面浸满涂料，然后通过人工撒砂，使砂子挂满消失模表面。

但是上述制壳工艺存在以下问题：1、由于叶轮和导叶的叶片都较薄，制壳过程中会因受力不均容易造成模壳变形；2、铸件轮廓尺寸和体积都较大，如采用传统的浸涂料工艺，在浸涂料过程中受到涂料的浮力(涂料的密度为2.8kg/L，消失模的密度约为0.04kg/L)是1400kg，根本无法操作；3、沾涂料之后需立即挂砂，为保证消失模各个部位都挂上砂，必须一边翻转模组一边挂砂，如此庞大的铸件根本无法灵活的翻转，更无法保证翻转后模组上的浆料和砂子不脱落。

发明内容

本发明的目的是提供一种超大型消失模精铸制壳工装，其制作叶轮或导叶的模壳过程中不易使模壳变形，其浸涂料过程顺畅易于操作，且可以保证叶轮或导叶的消失模各个部位都可以在沾满涂料后挂上砂，生产的产品质量稳定，节省人力，提高工作效率。

为了实现上述方案，本发明的技术解决方案为：一种超大型消失模精铸制壳工装，其中包括第一、二轮辐结构，所述第一、二轮辐结构安装于主轴的左、右部，所述主轴与第一、二轮辐结构之间分别安装轴套，所述主轴的左端连接动力机构，所述主轴上位于动力机构与第一轮辐结构之间的部分以及第二轮辐结构右端的部分分别安装轴承，两个所述轴承分别安装于两个轴承座上，两个所述轴承座固定于底架上。

本发明超大型消失模精铸制壳工装，其中所述动力机构为手轮或慢速减速机。

本发明超大型消失模精铸制壳工装，其中所述底架的下端安装于平板上，所述平板底部安装有若干个车轮。

本发明超大型消失模精铸制壳工装，其中所述第一轮辐结构包括多边形第一框架，所述第一框架内焊接有若干个第一连接板，各所述第一连接板的一端均位于第一框架的中心且相互连接成一体，各所述第一连接板的另一端分别垂直连接于第一框架的各边板，各所述第一连接板与第一框架的边板连接部位右侧面连接有第一圆板。

本发明超大型消失模精铸制壳工装，其中所述第二轮辐结构包括多边形第二框架，所述第二框架内焊接有若干个第二连接板，各所述第二连接板的一端均位于第二框架的中心且相互连接成一体，各所述第二连接板的另一端分别垂直连接于第二框架的各边板，相邻两个所述第二连接板的外端部之间连接有第三连接板，所述第二连接板上靠近第二框架边板的部分左侧面、第三连接板的中部左侧面分别焊接有第二圆板。

本发明使用超大型消失模精铸制壳工装的制壳工艺，其包括如下步骤：

(1)先做若干个联结凸台和若干个塞帽，其中联结凸台由圆板和连接于圆板上的圆台形凸体构成，圆台形凸体的轴线与圆板轴线重合，圆台形凸体的悬置端横截面积小于其与圆板连接端的横截面积，塞帽的侧面设有与圆台形凸体配合的凹槽；

(2)将叶轮或导叶的消失模安装于两个轮辐结构之间的主轴上，将若干个联结凸台的小端分别粘结在该消失模的浇道和冒口上，将各联结凸台的大端粘结到两个轮辐结构的内侧面上，联结凸台的数量保证消失模能固定在两个轮辐结构上；

(3)之后，通过动力机构转动主轴，使消失模随之转动，然后采用流涂的方式向转动的消失模表面喷洒涂料，待消失模外表面全部喷涂完涂料后，再在其上全部撒满砂即可；

(4)将表面带有砂子、涂料的消失模在制壳工装上静置，待其表面干燥后重复步骤(3)；

(5)当消失模表面干燥的砂子、涂料满足要求的模壳层数后，将各联结凸台从制壳工装的两轮辐结构上切下来，保留在消失模上的联结凸台高度不低于50mm，之后将消失模及其外表面的模壳一同从制壳工装上取下来进行焙烧，使消失模及余下的联结凸台部分熔化消失，留下模壳，之后用若干个塞帽分别将模壳上的各联结凸台消失后形成的开口处封堵严密即可。

采用上述方案后，本发明超大型消失模精铸制壳工装通过两个安装于主轴上的第一、二轮辐结构，并且将主轴通过轴承座固定在底座上的简单结构，制壳时，将叶轮或导叶的消失模安装于第一、二轮辐结构之间的主轴上，使消失模支撑在该制壳工装上，并且通过若干个联结凸台将消失模粘结在第一、二轮辐结构上，这样使得消失模完全固定于该制壳工装上了，在制壳过程中不需要人工支撑并转动消失模即可顺利操作，其通过主轴带动消失模转动，节省了人力，提高了工作效率；另外利用流涂方式将涂料喷涂在360度转动的消失模表面上，之后再在喷涂的涂料上撒满砂，这样喷涂的涂料及撒砂都很均匀，避免了现有的浸涂料时，消失模所受到的较大的浮力，保证了喷涂涂料及撒砂过程的顺畅、易于操作，保证消失模各个部位都可以在沾满涂料后挂上砂，生产的产品质量稳定，节省人力，提高工作效率。

附图说明

图1是本发明超大型消失模精铸制壳工装的立体图；

图2是本发明超大型消失模精铸制壳工装在制壳过程的实施例结构示意图；

图3是本发明制壳过程中所用的联结凸台结构示意图；

图4是本发明制壳过程中所用的塞帽结构示意图。

具体实施方式

如图1和图2所示，本发明超大型消失模精铸制壳工装，包括第一轮辐结构1和第二轮辐结构2。第一轮辐结构1和第二轮辐结构2安装于主轴3的左、右部。第一轮辐结构1包括六边形第一框架9。第一框架9内焊接有六个第一连接板10。各第一连接板10的一端均位于第一框架9的中心且相互焊接成一体。各第一连接板10的另一端分别垂直焊接于第一框架9的各边板。各第一连接板1与第一框架9的边板连接部位右侧面连接有第一圆板11。第二轮辐结构2包括六边形第二框架12。第二框架12内焊接有六个第二连接板13，各第二连接板13的一端均位于第二框架12的中心且相互焊接成一体，各第二连接板13的另一端分别垂直焊接于第二框架12的各边板。相邻两个第二连接板13的外端部之间焊接第三连接板14。第二连接板13上靠近第二框架12边板的部分左侧面、第三连接板14的中部左侧面分别焊接有第二圆板15。主轴3与第一轮辐结构1、第二轮辐结构2之间分别安装轴套4。主轴3的左端连接手轮8。也可以用慢速减速机代替。设置手轮8是为了提供主轴3转动的动力。主轴3上位于手轮8与第一轮辐结构1之间以及主轴2的右端分别安装有轴承(图中未示出)。两个轴承分别安装于两个轴承座5上，两个轴承座5焊接固定于底架6上。底架6的下端焊接于平板上，平板底部安装有四个车轮7。可以方便该制壳工装来往于涂料区域和干燥区域。

结合图2所示，使用本发明超大型消失模精铸制壳工装的制壳工艺，包括如下步骤：

(1)先做若干个圆台形联结凸台16(参见图3所示)和若干个塞帽17(参见图4所示)，其中联结凸台16由圆板21和连接于圆板21上的圆台形凸体23构成，圆台形凸体23的轴线与圆板21轴线重合，圆台形凸体23的悬置端横截面积小于其与圆板21连接端的横截面积，塞帽17的侧面具有与联结凸台16配合连接的圆台凹槽22，这样方便联结凸台16与塞帽17的配套连接使用；

(2)将叶轮消失模18安装于第一轮辐结构1和第二轮辐结构2之间的主轴3上，将若干个联结凸台16的圆台形凸体23悬置端分别粘结在消失模18的浇道19、冒口20和直接联结在消失模18本体上，将各联结凸台16的圆板分别粘结到对应的第一轮辐结构1的第一圆板11上、第二轮辐结构2的第二圆板15上。联结凸台16的数量根据需要来定，但是要保证消失模18能固定在第一轮辐结构1和第二轮辐结构2上的强度；

(3)之后，通过手工转动手轮8，使其带动主轴3转动，使消失模18随之转动，然后采用流涂的方式向转动的消失模18表面喷洒涂料，待消失模18外表面全部喷涂完涂料后，再在其上全部撒满砂即可；

(4)将表面带有砂子、涂料的消失模18在制壳工装上静置，待其表面干燥后重复步骤(3)；

(5)当消失模18表面干燥的砂子、涂料形成的外壳满足要求的模壳层数后，将各联结凸台16从制壳工装的第一辐结构1和第二轮辐结构2上切下来，使保留在消失模18上的联结凸台16的高度不低于50mm，之后将消失模18及其外表面的模壳一同从制壳工装上取下来进行焙烧，使消失模及余下的联结凸台部分熔化排出，剩下的即为制好的模壳，之后用若干个塞帽17分别将模壳上的各联结凸台16消失后形成的开口处封堵严密即可。

以上所述实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通工程技术人员对本发明的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本发明的权利要求书确定的保护范围内。

Claims (6)

1.一种超大型消失模精铸制壳工装，其特征在于：包括第一、二轮辐结构(1，2)，所述第一、二轮辐结构(1，2)安装于主轴(3)的左、右部，所述主轴(3)与第一、二轮辐结构(1，2)之间分别安装轴套(4)，所述主轴(3)的左端连接动力机构(8)，所述主轴(3)上位于动力机构(8)与第一轮辐结构(1)之间的部分以及第二轮辐结构(2)右端的部分分别安装轴承，两个所述轴承分别安装于两个轴承座(5)上，两个所述轴承座(5)固定于底架(6)上。

2.如权利要求1所述的超大型消失模精铸制壳工装，其特征在于：所述动力机构(8)为手轮或慢速减速机。

3.如权利要求2所述的超大型消失模精铸制壳工装，其特征在于：所述底架(6)的下端安装于平板上，所述平板底部安装有若干个车轮(7)。

4.如权利要求3所述的超大型消失模精铸制壳工装，其特征在于：所述第一轮辐结构(1)包括正多边形第一框架(9)，所述第一框架(9)内焊接有若干个第一连接板(10)，各所述第一连接板(10)的一端均位于第一框架(9)的中心且相互连接成一体，各所述第一连接板(10)的另一端分别垂直连接于第一框架(9)的各边板，各所述第一连接板(1)与第一框架(9)的边板连接部位右侧面连接有第一圆板(11)。

5.如权利要求3所述的超大型消失模精铸制壳工装，其特征在于：所述第二轮辐结构(2)包括正多边形第二框架(12)，所述第二框架(12)内焊接有若干个第二连接板(13)，各所述第二连接板(13)的一端均位于第二框架(12)的中心且相互连接成一体，各所述第二连接板(13)的另一端分别垂直连接于第二框架(12)的各边板，相邻两个所述第二连接板(13)的外端部之间连接有第三连接板(14)，所述第二连接板(13)上靠近第二框架(12)边板的部分左侧面、第三连接板(14)的中部左侧面分别焊接有第二圆板(15)。

6.一种使用权利要求1-5之一所述的超大型消失模精铸制壳工装的制壳工艺，其包括如下步骤：

(1)先做若干个联结凸台和若干个塞帽，其中联结凸台由圆板和连接于圆板上的圆台形凸体构成，圆台形凸体的轴线与圆板轴线重合，圆台形凸体的悬置端横截面积小于其与圆板连接端的横截面积，塞帽的侧面设有与圆台形凸体配合的凹槽；

(2)将叶轮或导叶的消失模安装于两个轮辐结构之间的主轴上，将若干个联结凸台的圆台形凸体悬置端分别粘结在该消失模的浇道和冒口上，将各联结凸台的圆板粘结到两个轮辐结构的内侧面上，联结凸台的数量保证消失模能固定在两个轮辐结构上；

(3)之后，通过动力机构转动主轴，使消失模随之转动，然后采用流涂的方式向转动的消失模表面喷洒涂料，待消失模外表面全部喷涂完涂料后，再在其上全部撒满砂即可；

(4)将表面带有砂子、涂料的消失模在制壳工装上静置，待其表面干燥后重复步骤(3)；

(5)当消失模表面干燥的砂子、涂料满足要求的模壳层数后，将各联结凸台从制壳工装的两轮辐结构上切下来，保留在消失模上的联结凸台高度不低于50mm，之后将消失模及其外表面的模壳一同从制壳工装上取下来进行焙烧，使消失模及余下的联结凸台部分熔化消失，留下模壳，之后用若干个塞帽分别将模壳上的各联结凸台消失后形成的开口处封堵严密即可。

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