CN117415188A - 一种u型架类铸件的校正装置及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及铸造技术领域,公开了一种U型架类铸件的校正装置及方法,其中校正装置包括校正平台、水平高度仪、支撑组件和千斤顶;校正方法,包括以下步骤:S1退火处理,退火时温度280~300℃,保温2~5小时;S2固溶处理,将铸件固定至固溶处理料筐内,水温60~100℃;S3利用权利要求1所述的校正装置对铸件进行校正。本发明能大大降低对U型架类铸件的校正难度,提高铸件校正成功的概率,取得较好的校正效果,铸件变形量小,且铸件校裂的风险大大降低。

Description

一种U型架类铸件的校正装置及方法
技术领域
本发明涉及铸造技术领域,尤其涉及一种U型架类铸件的校正装置及方法。
背景技术
在铝合金铸造生产过程中,铝合金铸件由于结构的不同,温度场、冷却收缩的不同,会造成不同程度的变形,在进行固溶热处理时,在高温状态下,快速冷却液的冲击更容易造成铸件大的变形。
常规的生产中,铸件铸造完成、清理干净后直接进行固溶热处理,然后进行校正,完成后再进行时效处理,一个完整的T5或T6热处理过程,中间穿插着校正。对于一些简单结构的铸件,上述处理过程能够满足正常的生产技术要求,而大型的U型架类产品,由于其本身属于易变形的结构,生产过程产生的变形量比较大,铝硅系材质的产品在固溶状态几乎没有弹性,容易校正,但铝铜合金ZL205A材质产品即使在固溶状态弹性也特别好,校正相当困难,采用常规的敲击校正方法时,铝铜合金ZL205A材质产品在敲击结束后即刻就弹性变形回来,校正的难度相当大,因此对于铝铜合金ZL205A材质的大型U型架类铸件,常规敲击办法无法进行校正,变形较严重的该类铸件一般都作为废品处置,为此,亟待一种用于U型架类铸件的校正装置及方法,以解决上述技术问题。
发明内容
针对现有技术存在的技术问题,本发明提供了一种U型架类铸件的校正装置及方法,主要针对铝铜合金ZL205A材质且外形尺寸在600mm*600mm*600mm以上的石膏型、硅溶胶和砂型铸件。
为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:
一种U型架类铸件的校正装置,包括校正平台,还包括水平高度仪、可拆卸连接于校正平台上的支撑组件和千斤顶,所述支撑组件和千斤顶均设有两个。
优选的,所述支撑组件包括底座和下垫块,所述校正平台上设有多个圆形固定孔,所述底座上设有与圆形固定孔相匹配的圆柱凸台。
优选的,所述校正平台包括下底板和上顶板,所述上顶板和千斤顶之间设有上垫块。
一种U型架类铸件的校正方法,包括以下步骤:
S1退火处理,退火时温度280~300℃,保温2~5小时;
S2固溶处理,将铸件固定至固溶处理料筐内,水温60~100℃;
S3利用上述所述的校正装置对铸件进行校正。
优选的,铸件铸造时采用工艺拉筋。
优选的,S1步骤中,退火前,将浇注完成的铸件冷却至室温后进行破箱、清理,要求所有浇冒口去除干净,大平面上的浇口不影响铸件的校正。
优选的,S1步骤中,退火后对铸件进行预校正,使铸件的垂直度、尺寸符合要求并按产品尺寸公差控制,在铸件易变形部位采用点焊方式固定拉筋。
优选的,S2步骤中,铸件从上至下进入冷却水池且与水平面平行的横截面为最小平面。
优选的,S3步骤具体为:
(1)对铸件进行固定
将铸件放于两个支撑组件上,根据铸件的变形情况调整两个支撑组件在校正平台的位置,使其中一个支撑组件位于铸件发生变形的位置,另一个支撑组件位于远离铸件发生变形的位置,将两个千斤顶均顶在铸件的上方,其中一个千斤顶放置于两个支撑组件之间,另一个千斤顶放置于远离铸件发生变形的位置;
(2)轻压远离铸件变形位置处的千斤顶,使两个千斤顶和两个支撑组件均发生轻微变形并固定,用水平高度仪对远离铸件变形位置处千斤顶对应的铸件部分最下沿进行十字光标定位;定好高度位置后,操作远离铸件变形位置处千斤顶的压杆使其延长下压,从而使得该千斤顶对应的铸件部分向下发生反变形,当变形量达到要求后保持10~20分钟,最后取下铸件进行检查,如果检查不合格,重复校正步骤并增大变形量、延长保持时间。
优选的,检查合格后对铸件点焊反变形工艺筋进行时效处理。
相对于现有技术,本发明具有以下有益效果:
(1)、增加了退火工序,提前对铸件进行去应力处理,退火后进行第一次校正并在铸件易变形部位固定拉筋,保证固溶处理前铸件状态正常且防止铸件发生大的变形;
(2)、固溶热处理时对铸件固定并以特定方向放置,控制固溶处理水温,减小温差过大造成的变形;
(3)、通过专用校正装置进行校正,避免锤击对铸件造成的伤害,且能实现对校正程度的控制,避免校正不足或校正过量。
本发明通过专用的校正装置并结合对铸造、退火、固溶处理、校正各步骤的工艺改进,能大大降低对U型架类铸件的校正难度,提高铸件校正成功的概率,取得较好的校正效果,铸件变形量小,且铸件校裂的风险大大降低。
附图说明
图1是本实施例中一种U型架类铸件的校正装置的结构示意图。
图2是本实施例中一种U型架类铸件的校正装置另一视角的结构示意图。
图3是本实施例中固溶处理时铸件进入冷却水池的方向示意图。
图中:1、校正平台;2、上垫块;3、千斤顶;4、铸件;5、水平高度仪;6、底座;7、下垫块。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中,需要说明的是,术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。此外,术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
实施例
本实施例的使用范围主要针对铝铜合金ZL205A材质且外形尺寸在600mm*600mm*600mm以上的石膏型、硅溶胶和砂型铸件。
参见图1-2,一种U型架类铸件的校正装置,包括校正平台1,还包括水平高度仪5、可拆卸连接于校正平台1上的支撑组件和千斤顶3,所述支撑组件和千斤顶3均设有两个。
支撑组件用于对铸件4进行支撑,千斤顶3用于配合支撑组件对铸件4进行固定并对铸件4施力使其产生反变形,从而实现对铸件4的矫正。
所述支撑组件包括底座6和下垫块7,所述校正平台1上设有多个圆形固定孔,所述底座6上设有与圆形固定孔相匹配的圆柱凸台。
将圆柱凸台插入圆形固定孔内即可实现支撑组件在校正平台1上的定位连接,可避免其滑动,保证校正时铸件位置的稳定性。
所述校正平台1包括下底板和上顶板,所述上顶板和千斤顶3之间设有上垫块2。
下垫块7设于底座6和铸件4之间,上垫块2设于上顶板和千斤顶3之间,可通过选用不同厚度和数量的上垫块2和下垫块7使本装置适用于具有不同高度尺寸的铸件4,从而满足不同的使用需求,扩大适用范围。
在U型架类铸件发生旋转变形(参考图1~2,旋转变形是指U型架类铸件的侧边发生向上或向下方向的变形)时校正难度较大,本实施例可针对该种情况对U型架类铸件进行校正,能大大降低校正难度。位于两个支撑组件之间的千斤顶用于在校正时平衡稳定铸件,而另一千斤顶放置于远离铸件变形处的位置,能在校正时产生较大力矩,从而达到用最小的力差生产最大的反变形,取得省力的技术效果。通过水平高度仪可以控制、监测校正的反变形量,以控制校正效果。
一种U型架类铸件的校正方法,铸件铸造时采用工艺拉筋,具体为:
S1退火处理
(1)退火前,将浇注完成的铸件冷却至室温后进行破箱、清理,要求所有浇冒口去除干净,大平面上的浇口不影响铸件的校正;
(2)退火时,温度280~300℃,保温2~5小时;
(3)退火后,对铸件进行预校正,使铸件的垂直度、尺寸符合要求并按产品尺寸公差控制,在铸件易变形部位采用点焊方式固定拉筋;
S2固溶处理
将铸件固定至固溶处理料筐内,水温60~100℃,铸件从上至下进入冷却水池且与水平面平行的横截面为最小平面;
S3校正
(1)利用以上所述的校正装置对铸件进行固定
将铸件放于两个支撑组件上,根据铸件的变形情况调整两个支撑组件在校正平台的位置,使其中一个支撑组件位于铸件发生变形的位置,另一个支撑组件位于远离铸件发生变形的位置,将两个千斤顶均顶在铸件的上方,其中一个千斤顶放置于两个支撑组件之间,另一个千斤顶放置于远离铸件发生变形的位置;
(2)轻压远离铸件变形位置处的千斤顶,使两个千斤顶和两个支撑组件均发生轻微变形并固定,用水平高度仪对远离铸件变形位置处千斤顶对应的铸件部分最下沿进行十字光标定位;定好高度位置后,操作远离铸件变形位置处千斤顶的压杆使其延长下压,从而使得该千斤顶对应的铸件部分向下发生反变形,当变形量达到要求后保持10~20分钟,最后取下铸件进行检查,如果检查不合格,重复校正步骤并增大变形量、延长保持时间,检查合格后对铸件点焊反变形工艺筋进行时效处理。
铸件铸造时采用工艺拉筋,可控制铸造时的变形,减轻后续校正的工作负担。
退火时根据铸件大小及厚薄情况确定保温时间等工艺参数,使铸件铸造应力充分释放;退火后、预校正前,将影响预校正的工艺筋去除,进行初步校,预校正时,铸件为软状态,铸件变形量一般不大,校正起来比较容易;预校正完成后,按照工艺要求增加防变形工艺筋,根据铸件厚度采用不同横截面(30mm×30mm或50mm×45mm等)且具有一定刚性的拉筋点焊在铸件易变形部位(每个端头应有3~4点,防止热处理拉开)进行固定,此步骤也可采用专用的固定夹具工装替代点焊拉筋。
固溶处理前将铸件所有浇冒口去除干净,各种飞边、毛刺去除干净,将所有防变形拉筋点焊到位,按照工艺要求将铸件摆放在固溶处理料筐中,并通过铁丝捆扎等手段对铸件进行固定,将铸件以最稳定状态固定至固溶处理料筐,要保证不发生倒伏和漂浮,且不能有别的零件对铸件进行挤压和磕碰,尽量减小热处理过程中发生的变形,铸件以特定方向进入(参见图3)进入冷却水池以减少水流冲击,此为最佳方向;固溶过程中在满足性能前提下,水温采取上限控制,根据铸件最大厚度控制固溶时间,厚度越大,时间越长,反之越短,按照工艺要求完成固溶处理。
固溶处理后、校正前,将焊点打开、拉筋去除;不允许采用硬对硬敲击铸件本体校正变形,校正后的铸件应100%进行裂纹检查及形位公差检查,裂纹检查主要采取的检查方法有荧光检查、目视检查、X光检查等;校正合格、时效处理后对铸件进行精修,然后入库。
采用本实施例的装置及方法可实现对变形较大的铝铜合金ZL205A材质的U型架类铸件的校正,大大降低该类铸件加工生产的报废率。
以上已经描述了本发明的实施例,上述说明是示例性的,并非穷尽性的,并且也不限于所披露的实施例。在不偏离所说明实施例的范围和精神的情况下,对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。

Claims (10)

1.一种U型架类铸件的校正装置,包括校正平台,其特征在于,还包括水平高度仪、可拆卸连接于校正平台上的支撑组件和千斤顶,所述支撑组件和千斤顶均设有两个。
2.根据权利要求1所述的一种U型架类铸件的校正装置,其特征在于,所述支撑组件包括底座和下垫块,所述校正平台上设有多个圆形固定孔,所述底座上设有与圆形固定孔相匹配的圆柱凸台。
3.根据权利要求1所述的一种U型架类铸件的校正装置,其特征在于,所述校正平台包括下底板和上顶板,所述上顶板和千斤顶之间设有上垫块。
4.一种U型架类铸件的校正方法,其特征在于,包括以下步骤:
S1退火处理,退火时温度280~300℃,保温2~5小时;
S2固溶处理,将铸件固定至固溶处理料筐内,水温60~100℃;
S3利用权利要求1所述的校正装置对铸件进行校正。
5.根据权利要求4所述的一种U型架类铸件的校正方法,其特征在于,铸件铸造时采用工艺拉筋。
6.根据权利要求4所述的一种U型架类铸件的校正方法,其特征在于,S1步骤中,退火前,将浇注完成的铸件冷却至室温后进行破箱、清理,要求所有浇冒口去除干净,大平面上的浇口不影响铸件的校正。
7.根据权利要求4所述的一种U型架类铸件的校正方法,其特征在于,S1步骤中,退火后对铸件进行预校正,使铸件的垂直度、尺寸符合要求并按产品尺寸公差控制,在铸件易变形部位采用点焊方式固定拉筋。
8.根据权利要求4所述的一种U型架类铸件的校正方法,其特征在于,S2步骤中,铸件从上至下进入冷却水池且与水平面平行的横截面为最小平面。
9.根据权利要求4所述的一种U型架类铸件的校正方法,其特征在于,S3步骤具体为:
(1)对铸件进行固定
将铸件放于两个支撑组件上,根据铸件的变形情况调整两个支撑组件在校正平台的位置,使其中一个支撑组件位于铸件发生变形的位置,另一个支撑组件位于远离铸件发生变形的位置,将两个千斤顶均顶在铸件的上方,其中一个千斤顶放置于两个支撑组件之间,另一个千斤顶放置于远离铸件发生变形的位置;
(2)轻压远离铸件变形位置处的千斤顶,使两个千斤顶和两个支撑组件均发生轻微变形并固定,用水平高度仪对远离铸件变形位置处千斤顶对应的铸件部分最下沿进行十字光标定位;定好高度位置后,操作远离铸件变形位置处千斤顶的压杆使其延长下压,从而使得该千斤顶对应的铸件部分向下发生反变形,当变形量达到要求后保持10~20分钟,最后取下铸件进行检查,如果检查不合格,重复校正步骤并增大变形量、延长保持时间。
10.根据权利要求9所述的一种U型架类铸件的校正方法,其特征在于,检查合格后对铸件点焊反变形工艺筋进行时效处理。
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