CN206326095U - 薄壁弧形板类铸件防变形加工模型 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种薄壁弧形板类铸件防变形加工模型，包括薄壁弧形铸件型腔、反变形空腔式工艺补贴、随形空腔式拉筋、冒口、浇道和模型本体；所述薄壁弧形铸件型腔位于所述模型本体的内部，所述反变形空腔式工艺补贴连接在所述模型本体的外壁上；所述随形空腔式拉筋连接在所述反变形空腔式工艺补贴的外壁上；所述冒口设置在所述模型本体的外壁上，所述冒口与所述薄壁弧形铸件型腔相连通；所述浇道设置在所述薄壁弧形铸件型腔的内壁上。本实用新型所够消除铸件的变形缺陷，取消校正工序，提高生产效率，降低生产成本。

Description

薄壁弧形板类铸件防变形加工模型

技术领域

本实用新型涉及一种机械制造方法，具体说，涉及一种薄壁弧形板类铸件防变形加工模型。

背景技术

防盾上板、防盾下板为薄壁弧形板类结构，属于易变形铸件，按产品技术条件要求，“铸造极限偏差超过100mm时公差按CT12级”，防盾上、下板铸件圆弧面R532mm，按GB/T6414其尺寸公差为±5mm，而在实际机加工过程中，为保证最终产品质量，要求铸件毛坯R532mm尺寸公差控制在±3mm之内，实际生产中针对大部分铸件采用火焰校正的方法保证其尺寸精度，但对产品的力学性能产生不可逆转的影响。

实用新型内容

本实用新型所解决的技术问题是提供一种薄壁弧形板类铸件防变形加工模型，够消除铸件的变形缺陷，取消校正工序，提高生产效率，降低生产成本。

技术方案如下：

一种薄壁弧形板类铸件防变形加工模型，包括薄壁弧形铸件型腔、反变形空腔式工艺补贴、随形空腔式拉筋、冒口、浇道和模型本体；所述薄壁弧形铸件型腔位于所述模型本体的内部，所述反变形空腔式工艺补贴连接在所述模型本体的外壁上；所述随形空腔式拉筋连接在所述反变形空腔式工艺补贴的外壁上；所述冒口设置在所述模型本体的外壁上，所述冒口与所述薄壁弧形铸件型腔相连通；所述浇道设置在所述薄壁弧形铸件型腔的内壁上。

进一步：所述冒口包括第一冒口、第二冒口、第三冒口和第四冒口，所述第一冒口和所述第二冒口设置于所述模型本体外壁的顶端中部，所述第三冒口和所述第四冒口设置于所述模型本体外壁的外弧边缘处。

进一步：所述浇道包括内浇道、横浇道和直浇道，所述直浇道分别与所述横浇道和所述内浇道相连通。

进一步：所述随形空腔式拉筋内部设置有拉筋型腔，所述拉筋型腔通过连接通道与所述薄壁弧形铸件型腔相连通。

与现有技术相比，本实用新型技术效果包括：本实用新型能够消除铸件的变形缺陷，取消校正工序，提高生产效率，降低生产成本。

1、利用一次成型法代替火焰校正法，确保产品尺寸精度；以学科理论基础为依据，理论力学、材料力学与铸造基础相结合，兼顾材料的屈服强度和铸造工艺，设计随形空腔式拉筋，并选择在不同的热处理状态下去除随形空腔式拉筋，将最终热处理后铸件的变形量控制在工艺设定范围内。

2、反变形空腔式工艺补贴的反变形量与最终热处理后铸件的变形量大小相等、方向相反，抵消最终铸件的变形量，得到符合产品要求的铸件。

3、控制防盾上板、防盾下板铸件圆弧的开口变形，不再采用火焰校正的方法保证尺寸精度，满足产品尺寸要求。既提高了生产效率，又降低了生产成本，解决了防盾上板、防盾下板尺寸精度、力学性能不能满足加工及使用要求的问题。

附图说明

图1为本实用新型中防盾上板模型的主视图；

图2为本实用新型中防盾上板模型的A-A向视图。

具体实施方式

下面参考示例实施方式对本实用新型技术方案作详细说明。然而，示例实施方式能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的实施方式；相反，提供这些实施方式使得本实用新型更全面和完整，并将示例实施方式的构思全面地传达给本领域的技术人员。

为了保证生产铸件零件形状、尺寸满足最终产品要求，本实用新型采用树脂砂铸造工艺进行工艺攻关，以减少铸件变形，解决铸件变形问题，满足产品及生产要求。

薄壁弧形板类铸件防变形加工模型用于加工防盾上板、防盾下板，设置有随形空腔式拉筋、反变形空腔式工艺补贴，进行铸造成型时，通过反变形空腔式工艺补贴抵消产生的变形，得到符合工艺要求的铸件。

薄壁弧形板类铸件防变形加工模型包括防盾下板模型和防盾上板模型。防盾上板模型与防盾下板模型结构相近。

如图1所示，为本实用新型中防盾上板模型的主视图；如图2所示，为本实用新型中防盾上板模型的俯视图。

薄壁弧形板类铸件防变形加工模型的结构包括：薄壁弧形铸件型腔1、反变形空腔式工艺补贴2、随形空腔式拉筋3、第一冒口4、第二冒口5、第三冒口6、第四冒口7、内浇道8、横浇道9、直浇道10、模型本体11。

薄壁弧形铸件型腔1位于模型本体11的内部，反变形空腔式工艺补贴2连接在模型本体11的外壁上；随形空腔式拉筋3连接在反变形空腔式工艺补贴2的外壁上，随形空腔式拉筋3内部设置有拉筋型腔，拉筋型腔通过连接通道与薄壁弧形铸件型腔1相连通；模型本体11的外壁上设置有4个冒口(第一冒口4、第二冒口5设置于模型本体11外壁的顶端中部，第三冒口6、第四冒口7设置于模型本体11外壁的外弧边缘处)，冒口与薄壁弧形铸件型腔1相连通；内浇道8、横浇道9、直浇道10分别设置在薄壁弧形铸件型腔1的内壁上，直浇道10分别与横浇道9、内浇道8相连通。

随形空腔式拉筋3、反变形空腔式工艺补贴2与模型本体11相连接，增强了模型本体11的强度，随形空腔式拉筋3将铸造及热处理过程中加热、冷却产生的过量应力转移至随形空腔式拉筋3，防止铸造浇注、冷却、收缩过程中产生过量应力而导致的变形。

随形空腔式拉筋3中拉筋型腔在预先热处理后形成中空结构板条拉筋，最终热处理后将中空结构板条拉筋去除，控制其变形量在10mm以内；反变形空腔式工艺补贴2用于抵消铸件的实际变形量，确保最终铸件满足加工及产品要求。

防盾上板模型与防盾下板模型的型芯砂采用铸钢专用树脂砂，经5吨连续式混砂机按工艺要求混制后，按工艺图要求人工进行造型、制芯；表面手工涂刷锆英粉醇基涂料两遍，进行点燃之后进行打磨平整、光滑；然后进行合箱，止口定位，合箱前吹净浮砂。

本实用新型中，薄壁弧形板类铸件防变形加工模型的制作中，树脂砂代替水玻璃砂，提高铸型强度。利用树脂砂铸造工艺代替水玻璃砂铸造工艺，树脂砂强度高，可防止铸件产生扭曲变形。树脂砂采用天然硅砂，SiO₂含量要求在98％以上，角形系数应小于1.3，粒度50～100目。

随形空腔式拉筋3的厚度10mm；反变形空腔式工艺补贴2：沿薄壁弧形铸件型腔1的右半部35°范围内，从左至右厚度从0过渡至10mm；直浇道10的直径为40mm，横浇道9的长和宽为45×45mm，内浇道8的长和宽为40×20mm。模型结构为脱落式，模型尺寸精度≤0.5mm；表面粗糙度Ra≤6.3μm。

薄壁弧形板类铸件防变形加工方法，具体如下：

步骤1：将防盾上板置于防盾上板模型的薄壁弧形铸件型腔1，防盾下板置于防盾下板模型的薄壁弧形铸件型腔1，将薄壁弧形铸件型腔1合箱；

步骤2：浇注，浇注温度：1580±10℃，浇注后保温7h±30min后进行打箱；

步骤3：去除第一冒口4、第二冒口5、第三冒口6、第四冒口7、内浇道8、横浇道9、直浇道10以及飞边、毛刺后，将防盾上板和防盾下板竖直方向摆放进行热处理；

浇注完成后，去除防盾上板模型与防盾下板模型中第一冒口4、第二冒口5、第三冒口6、第四冒口7、内浇道8、横浇道9、直浇道10，进行预先热处理。预先热处理后，随形空腔式拉筋3中形成中空结构板条拉筋，然后进行热处理；热处理后将中空结构板条拉筋去除。

板条拉筋能够转移防盾上板模型与防盾下板内部应力，控制铸造过程变形量。由于铸件壁厚不均匀，浇注后在钢液凝固冷却时极易产生变形，而截面不均匀的部位因冷却速度不均，防盾上板、防盾下板中心部分比边缘部分冷却慢，产生拉伸应力，而边缘部分产生压应力，会发生挠曲变形；另外形成铸件弧面的砂型和砂芯，因阻碍铸件收缩，产生机械阻碍应力，易导致铸件产生扩口变形。针对该变形设置二条随形空腔式拉筋3，浇注后形成板条拉筋，使板条拉筋分散防盾上板模型与防盾下板过量的残留应力，防止发生过量变形。

步骤4：细清理；用电动或气动工具对防盾上板和防盾下板进行修整，不允许进行气割或炭弧气刨等热清理；其余按铸钢通用工艺守则的规定执行。

本实用新型所用的术语是说明和示例性、而非限制性的术语。由于本实用新型能够以多种形式具体实施而不脱离实用新型的精神或实质，所以应当理解，上述实施例不限于任何前述的细节，而应在随附权利要求所限定的精神和范围内广泛地解释，因此落入权利要求或其等效范围内的全部变化和改型都应为随附权利要求所涵盖。

Claims (4)

1.一种薄壁弧形板类铸件防变形加工模型，其特征在于：包括薄壁弧形铸件型腔、反变形空腔式工艺补贴、随形空腔式拉筋、冒口、浇道和模型本体；所述薄壁弧形铸件型腔位于所述模型本体的内部，所述反变形空腔式工艺补贴连接在所述模型本体的外壁上；所述随形空腔式拉筋连接在所述反变形空腔式工艺补贴的外壁上；所述冒口设置在所述模型本体的外壁上，所述冒口与所述薄壁弧形铸件型腔相连通；所述浇道设置在所述薄壁弧形铸件型腔的内壁上。

2.如权利要求1所述薄壁弧形板类铸件防变形加工模型，其特征在于：所述冒口包括第一冒口、第二冒口、第三冒口和第四冒口，所述第一冒口和所述第二冒口设置于所述模型本体外壁的顶端中部，所述第三冒口和所述第四冒口设置于所述模型本体外壁的外弧边缘处。

3.如权利要求1所述薄壁弧形板类铸件防变形加工模型，其特征在于：所述浇道包括内浇道、横浇道和直浇道，所述直浇道分别与所述横浇道和所述内浇道相连通。

4.如权利要求1所述薄壁弧形板类铸件防变形加工模型，其特征在于：所述随形空腔式拉筋内部设置有拉筋型腔，所述拉筋型腔通过连接通道与所述薄壁弧形铸件型腔相连通。