CN219851468U - 一种缩口类铸件矫形组件 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种缩口类铸件矫形组件，矫形组件包括一外部矫形模一底部半球模、若干瓣置于底部半球模上的扇形模以及设于由若干扇形模围成的锥形区域内的锥形矫形柱；外部矫形模的中部设有一形状和尺寸均与合格铸件外壁相匹配的仿形槽；各扇形模的内侧具有与锥形矫形柱外壁随形适配的配合面I、外侧设有与合格铸件内壁随形适配的配合面II；在锥形矫形柱的推动下，若干瓣扇形模相互配合能够对待矫形部的侧壁进行矫形；底部半球模的底壁与合格铸件的底壁随形适配，在锥形矫形柱以及扇形模的共同推动下，底部半球模能够对待矫形部的底壁进行矫形。使用该矫形组件能够使铸件的待矫形部回复至合格的外形和尺寸，矫形精度高且能很好保证铸件质量。

Description

一种缩口类铸件矫形组件

技术领域

本实用新型涉及铸件矫形技术领域，具体的说是一种缩口类铸件矫形组件。

背景技术

铸件凝固结束后，都会随着温度的下降发生固态收缩或相变，在相变的同时，有相变体（线）膨胀或收缩。由于厚壁外层比内层冷却的快，厚壁冷的慢，薄壁冷的快，从而导致厚壁的外层与内层、厚壁与薄壁之间的固态收缩不一致，进而使厚壁的外层与内层、厚壁与薄壁之间产生相互制约，发生拉伸或压缩变形。基于此，通常需要对凝固结束的铸件进行矫形。另外，铸造过程中铸件会产生缩孔、缩松、夹杂、裂纹等缺陷，在经过X射线、渗透检查后，需要使用补焊工艺消除可能存在的缩孔、裂纹和夹杂等缺陷。半球状铸件在补焊时很容易造成变形，其中变形的铸件后期需要矫形使其回复至需要的外形和尺寸。

缩口类铸件是一种半封闭缩口结构的薄壁铸件，该铸件在生产过程圆径方向极易发生不规则变形，端口又是“缩口”结构，尺寸精度要求高，由于铸件变形，按照合格尺寸加工的整体矫形块无法放置到变形的铸件内，而且由于端口小，内腔大，采用整体矫形块，无法对腔体结构进行矫形，使用常规矫形方法不能满足要求。

实用新型内容

为了解决现有技术中的不足，本实用新型提供一种缩口类铸件矫形组件，使用该矫形组件能够使缩口类铸件的待矫形部回复至合格的外形和尺寸，矫形精度高且能很好保证铸件质量，极少产生报废。

为了实现上述目的，本实用新型采用的具体方案为：

一种缩口类铸件矫形组件，所述缩口类铸件包括待矫形部，所述待矫形部自上至下包括缩口段、圆筒段和圆弧段，所述缩口段内径小于圆筒段的内径，所述矫形组件包括从外部对待矫形部进行矫形的外部矫形模和从内部对待矫形部进行矫形的内部矫形单元；

所述外部矫形模的中部设有一形状与合格铸件外壁相匹配、尺寸略大于合格铸件尺寸的仿形槽；

所述内部矫形单元包括一底部半球模、若干瓣置于底部半球模上的扇形模以及设于由若干扇形模围成的锥形区域内的锥形矫形柱；

各扇形模的内侧具有与锥形矫形柱外壁随形适配的配合面I、外侧设有与合格铸件内壁随形适配的配合面II；在锥形矫形柱的推动下，若干瓣扇形模相互配合能够对待矫形部的侧壁进行矫形；

所述底部半球模的底壁与合格铸件的底壁随形适配，在锥形矫形柱以及扇形模的共同推动下，底部半球模能够对待矫形部的底壁进行矫形。

作为优选方案，所述配合面II为台阶面，所述配合面II的上弧面能够与缩口段内表面相配合，所述配合面II的下弧面能够与圆筒段上部内表面相配合。

作为优选方案，所述底部半球模和扇形模的高度和略高于合格铸件待矫形部的高度，所述底部半球模的上端面不超过圆筒段112长度的中点。

作为优选方案，扇形模设有3瓣。

作为优选方案，所述锥形矫形柱上部设有螺纹孔，通过与螺纹孔相配合的螺钉能够将锥形矫形柱从待矫形部中拔出。

作为优选方案，扇形模、底部半球模和外部矫形模均是由石墨加工成形的，所述锥形矫形柱是采用不锈钢加工成形的。

有益效果：

（1）本实用新型中的矫形组件包括外部矫形模和内部矫形单元；外部矫形模的中部设有一形状和尺寸均与合格铸件外壁相匹配的仿形槽；内部矫形单元包括底部半球模、扇形模以及锥形矫形柱；在锥形矫形柱的推动下，若干瓣扇形模相互配合能够对待矫形部的侧壁进行矫形；所述底部半球模的底壁与合格铸件的底壁的随形适配，在锥形矫形柱以及扇形模的共同推动下，底部半球模能够对待矫形部的底壁进行矫形。采用本实用新型中的矫形组件，能够均匀的支撑待矫形部内腔壁，能够有效地解决半球缩口铸件不规则变形问题，从而提高了生产效率和产品合格率。

（2）采用本实用新型中的矫形组件，所述配合面II为台阶面，配合面II的上弧面能够与缩口段内表面相配合，所述配合面II的下弧面能够与圆筒段上部内表面相配合，能够保证缩口段与圆筒段同时受到均匀顶推力，在高温下使待矫形部的侧壁向设计位置回复，能够大大提高铸件的矫形精度，避免铸件报废。

（3）本实用新型中的矫形组件，锥形矫形柱与扇形模采用不同的材质，可以减小两者之间的摩擦力，可以在较小的重力下对待矫形部的侧壁施加较大的顶推力。

（4）本实用新型中的矫形组件，结构简单实用，各部件均能够重复使用，制作成本低。

附图说明

图1为缩口类铸件的结构示意图。

图2为利用本实用新型中的矫形组件进行矫形时的结构示意图。

图3为图2的剖视图。

图示标记：1、铸件，11、待矫形部，111、缩口段，112、圆筒段，113、圆弧段，12、连接部，2、扇形模,201、配合面I，202、配合面II，3、外部矫形模,301、仿形槽，4、锥形矫形柱，401、螺纹孔，5、底部半球模。

具体实施方式

下面将结合具体实施例对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型的保护范围。

本实用新型公开的一种缩口类铸件矫形组件，该铸件1包括待矫形部11和与待矫形部11相连接的连接部12，所述待矫形部11自上至下包括缩口段111、圆筒段112和圆弧段113，所述缩口段111内径小于圆筒段112的内径，所述连接部12与圆筒段112垂直连接。该矫形组件包括从外部对待矫形部11进行矫形的外部矫形模3和从内部对待矫形部11进行矫形的内部矫形单元；所述外部矫形模3的中部设有一形状与合格铸件外壁相匹配、尺寸略大于合格铸件尺寸的仿形槽301；所述内部矫形单元包括一底部半球模5、若干瓣置于底部半球模5上的扇形模2以及设于由若干扇形模2围成的锥形区域内的锥形矫形柱4；各扇形模2的内侧具有与锥形矫形柱4外壁随形适配的配合面I 201、外侧设有与合格铸件内壁随形适配的配合面II 202；在锥形矫形柱4的推动下，若干瓣扇形模2相互配合能够对待矫形部11的侧壁进行矫形；所述底部半球模5的底壁与合格铸件的底壁的随形适配，在锥形矫形柱4以及扇形模2的共同推动下，底部半球模5能够对待矫形部的11底壁进行矫形。

其中，请参考图3，所述配合面II 202为台阶面，所述配合面II202的上弧面能够与缩口段111内表面相配合，所述配合面II 202的下弧面能够与圆筒段112上部内表面相配合，能够保证缩口段111与圆筒段112同时受到均匀顶推力，在高温下使待矫形部11的侧壁向设计位置回复，能够大大提高铸件的矫形精度，避免铸件报废。

详细地，所述底部半球模5和扇形模2的高度和略高于合格铸件待矫形部11的高度，所述底部半球模5的上端面不超过圆筒段112长度的中点。

需要说明的是，外部矫形模3、扇形模2和底部半球模5选用的材质可以是石墨、钢、铁、铜、钛等任何可以满足铸件高温矫形且不发生反应的的金属或非金属。锥形矫形柱4选用的材质为不锈钢类的硬度较高的材质，与扇形模2采用不同的材质加工，这样可以减少扇形模2与锥形矫形柱4之间的摩擦力。详细地，本实用新型中外部矫形模3、扇形模2、底部半球模5均采用石墨加工成形，锥形矫形柱4采用不锈钢加工成形。

作为优选方案，在锥形矫形柱4端面上加工一个螺纹孔401，矫形完成后可以通过螺钉将锥形矫形柱4拔出，达到可重复使用的目的。

扇形模2可设多个，多个扇形模2以锥形矫形柱4为中心呈射线状分布其周围。

利用本实用新型中的矫形组件对缩口类铸件进行矫形方法主要包括以下步骤：

1）按照未发生变形的铸件（即合格铸件）外形尺寸及变形尺寸在外部矫形模3中部设计加工仿形槽301，用作铸件外形尺寸的限位。因为铸件高温矫形完成取出工装后会发生一定回弹，因此，仿形槽301设计的尺寸应比合格铸件尺寸大，使两者之间存在一定的间隙，这个间隙就是铸件的回弹量，从而得到合格的铸件；

2）按照合格铸件内腔尺寸设计加工若干瓣扇形模2，用作顶推变形侧壁，这样可以很好的随形贴合不规则的缩口类铸件的内腔侧壁。扇形模2的数量根据产品的大小、内腔结构及变形情况进行增加或减少；

3）根据未发生变形的铸件尺寸加工内腔底部半球模5，用于锥形矫形柱4的限位及支撑圆弧段113底部形状，防止圆弧段113底部受力变形；

4）根据若干瓣扇形模2之间预留的尺寸加工锥形矫形柱4；将底部半球模5与锥形矫形柱4之间留一定间隙，可以调节矫形量；

5）将矫形组件与变形的铸件进行匹配安装，在锥形矫形柱4的端面压制重物，进入退火炉内进行高温矫形。高温下通过对锥形矫形柱4施加向下力量，通过扇形模2施加作用力顶推变形侧壁，使变形侧壁向设计位置回复，从而达到对变形铸件进行矫形的目的。

本实用新型的半球缩口铸件矫形组件，不仅简单易操作，而且具有较高的矫形精度，并且可一次对多个变形侧壁进行校正，节约矫形时间，提高矫形的效率。

实施例1

本实施例中的待矫形半球缩口铸件为ZTC4钛合金铸件，如图1所示，铸件1包括待矫形部11，所述待矫形部11自上至下包括缩口段111、圆筒段11和圆弧段113，所述缩口段111内径小于圆筒段112的内径，由图可知，圆筒段112与缩口段111处壁厚不同，在铸件凝固过程中由于壁厚不均及侧壁内外冷却速率不同导致铸件变椭圆，铸件后处理过程中经过清缺、补焊后铸件又发生不规则变形。

请参考图2，依据合格铸件尺寸及变形情况加工一个外部矫形模3、三个扇形模2、一个底部半球模5、一个锥形矫形柱4，矫形时，将变形铸件放置到外部矫形模3中，底部半球模5置于待矫形部11的底部，三瓣扇形模2置于待矫形部中底部半球模5上，在三瓣扇形模2正中间放置锥形矫形柱4，在锥形矫形柱4上端面放置重物。

由于ZTC4钛合金铸件通常的退火制度为：保温温度600℃～700℃，保温时间2h-4h真空度4×10^-1Pa，因此本实施例中确定缩口类铸件的退火处理的温度为700℃，保温3h。 将缩口类铸件以及矫形组件一起加热到700℃保温3h，完成退火处理。加热过程中锥形矫形柱4受力向下推进，同时对扇形模2施加推力，使之紧贴合变形的铸件侧壁，并顶推待矫形部11变形侧壁向设计位置回复，退火处理结束后，冷却至室温，即得到回复至合格尺寸的铸件。

综上可知，利用本实用新型的矫形组件进行变形铸件的矫形时，矫形精度高且能很好保证铸件质量，极少产生报废。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非随本实用新型作任何形式上的限制。凡根据本实用新型的实质所做的等效变换或修饰，都应该涵盖在本实用新型的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种缩口类铸件矫形组件，所述缩口类铸件包括待矫形部，所述待矫形部自上至下包括缩口段、圆筒段和圆弧段，所述缩口段内径小于圆筒段的内径，其特征在于，所述矫形组件包括从外部对待矫形部进行矫形的外部矫形模和从内部对待矫形部进行矫形的内部矫形单元；

所述外部矫形模的中部设有一形状与合格铸件外壁相匹配、尺寸略大于合格铸件尺寸的仿形槽；

所述内部矫形单元包括一底部半球模、若干瓣置于底部半球模上的扇形模以及设于由若干扇形模围成的锥形区域内的锥形矫形柱；

各扇形模的内侧具有与锥形矫形柱外壁随形适配的配合面I、外侧设有与合格铸件内壁随形适配的配合面II；在锥形矫形柱的推动下，若干瓣扇形模相互配合能够对待矫形部的侧壁进行矫形；

所述底部半球模的底壁与合格铸件的底壁的随形适配，在锥形矫形柱以及扇形模的共同推动下，底部半球模能够对待矫形部的底壁进行矫形。

2.根据权利要求1所述的一种缩口类铸件矫形组件，其特征在于，所述配合面II为台阶面，所述配合面II的上弧面能够与缩口段内表面相配合，所述配合面II的下弧面能够与圆筒段上部内表面相配合。

3.根据权利要求1所述的一种缩口类铸件矫形组件，其特征在于，所述底部半球模和扇形模的高度和略高于合格铸件待矫形部的高度，所述底部半球模的上端面不超过圆筒段长度的中点。

4.根据权利要求1所述的一种缩口类铸件矫形组件，其特征在于，扇形模设有3瓣。

5.根据权利要求1所述的一种缩口类铸件矫形组件，其特征在于，所述锥形矫形柱上部设有螺纹孔，通过与螺纹孔相配合的螺钉能够将锥形矫形柱从待矫形部中拔出。

6.根据权利要求1所述的一种缩口类铸件矫形组件，其特征在于，扇形模、底部半球模和外部矫形模均是由石墨加工成形的，所述锥形矫形柱是采用不锈钢加工成形的。