本實用新型涉及一種機械制造方法，具體說，涉及一種薄壁弧形板類鑄件防變形加工模型。

背景技術(shù)：

防盾上板、防盾下板為薄壁弧形板類結(jié)構(gòu)，屬于易變形鑄件，按產(chǎn)品技術(shù)條件要求，“鑄造極限偏差超過100mm時公差按CT12級”，防盾上、下板鑄件圓弧面R532mm，按GB/T6414其尺寸公差為±5mm，而在實際機加工過程中，為保證最終產(chǎn)品質(zhì)量，要求鑄件毛坯R532mm尺寸公差控制在±3mm之內(nèi)，實際生產(chǎn)中針對大部分鑄件采用火焰校正的方法保證其尺寸精度，但對產(chǎn)品的力學(xué)性能產(chǎn)生不可逆轉(zhuǎn)的影響。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型所解決的技術(shù)問題是提供一種薄壁弧形板類鑄件防變形加工模型，夠消除鑄件的變形缺陷，取消校正工序，提高生產(chǎn)效率，降低生產(chǎn)成本。

技術(shù)方案如下：

一種薄壁弧形板類鑄件防變形加工模型，包括薄壁弧形鑄件型腔、反變形空腔式工藝補貼、隨形空腔式拉筋、冒口、澆道和模型本體；所述薄壁弧形鑄件型腔位于所述模型本體的內(nèi)部，所述反變形空腔式工藝補貼連接在所述模型本體的外壁上；所述隨形空腔式拉筋連接在所述反變形空腔式工藝補貼的外壁上；所述冒口設(shè)置在所述模型本體的外壁上，所述冒口與所述薄壁弧形鑄件型腔相連通；所述澆道設(shè)置在所述薄壁弧形鑄件型腔的內(nèi)壁上。

進一步：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設(shè)置于所述模型本體外壁的頂端中部，所述第三冒口和所述第四冒口設(shè)置于所述模型本體外壁的外弧邊緣處。

進一步：所述澆道包括內(nèi)澆道、橫澆道和直澆道，所述直澆道分別與所述橫澆道和所述內(nèi)澆道相連通。

進一步：所述隨形空腔式拉筋內(nèi)部設(shè)置有拉筋型腔，所述拉筋型腔通過連接通道與所述薄壁弧形鑄件型腔相連通。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型技術(shù)效果包括：本實用新型能夠消除鑄件的變形缺陷，取消校正工序，提高生產(chǎn)效率，降低生產(chǎn)成本。

1、利用一次成型法代替火焰校正法，確保產(chǎn)品尺寸精度；以學(xué)科理論基礎(chǔ)為依據(jù)，理論力學(xué)、材料力學(xué)與鑄造基礎(chǔ)相結(jié)合，兼顧材料的屈服強度和鑄造工藝，設(shè)計隨形空腔式拉筋，并選擇在不同的熱處理狀態(tài)下去除隨形空腔式拉筋，將最終熱處理后鑄件的變形量控制在工藝設(shè)定范圍內(nèi)。

2、反變形空腔式工藝補貼的反變形量與最終熱處理后鑄件的變形量大小相等、方向相反，抵消最終鑄件的變形量，得到符合產(chǎn)品要求的鑄件。

3、控制防盾上板、防盾下板鑄件圓弧的開口變形，不再采用火焰校正的方法保證尺寸精度，滿足產(chǎn)品尺寸要求。既提高了生產(chǎn)效率，又降低了生產(chǎn)成本，解決了防盾上板、防盾下板尺寸精度、力學(xué)性能不能滿足加工及使用要求的問題。

附圖說明

圖1為本實用新型中防盾上板模型的主視圖；

圖2為本實用新型中防盾上板模型的A-A向視圖。

具體實施方式

下面參考示例實施方式對本實用新型技術(shù)方案作詳細說明。然而，示例實施方式能夠以多種形式實施，且不應(yīng)被理解為限于在此闡述的實施方式；相反，提供這些實施方式使得本實用新型更全面和完整，并將示例實施方式的構(gòu)思全面地傳達給本領(lǐng)域的技術(shù)人員。

為了保證生產(chǎn)鑄件零件形狀、尺寸滿足最終產(chǎn)品要求，本實用新型采用樹脂砂鑄造工藝進行工藝攻關(guān)，以減少鑄件變形，解決鑄件變形問題，滿足產(chǎn)品及生產(chǎn)要求。

薄壁弧形板類鑄件防變形加工模型用于加工防盾上板、防盾下板，設(shè)置有隨形空腔式拉筋、反變形空腔式工藝補貼，進行鑄造成型時，通過反變形空腔式工藝補貼抵消產(chǎn)生的變形，得到符合工藝要求的鑄件。

薄壁弧形板類鑄件防變形加工模型包括防盾下板模型和防盾上板模型。防盾上板模型與防盾下板模型結(jié)構(gòu)相近。

如圖1所示，為本實用新型中防盾上板模型的主視圖；如圖2所示，為本實用新型中防盾上板模型的俯視圖。

薄壁弧形板類鑄件防變形加工模型的結(jié)構(gòu)包括：薄壁弧形鑄件型腔1、反變形空腔式工藝補貼2、隨形空腔式拉筋3、第一冒口4、第二冒口5、第三冒口6、第四冒口7、內(nèi)澆道8、橫澆道9、直澆道10、模型本體11。

薄壁弧形鑄件型腔1位于模型本體11的內(nèi)部，反變形空腔式工藝補貼2連接在模型本體11的外壁上；隨形空腔式拉筋3連接在反變形空腔式工藝補貼2的外壁上，隨形空腔式拉筋3內(nèi)部設(shè)置有拉筋型腔，拉筋型腔通過連接通道與薄壁弧形鑄件型腔1相連通；模型本體11的外壁上設(shè)置有4個冒口(第一冒口4、第二冒口5設(shè)置于模型本體11外壁的頂端中部，第三冒口6、第四冒口7設(shè)置于模型本體11外壁的外弧邊緣處)，冒口與薄壁弧形鑄件型腔1相連通；內(nèi)澆道8、橫澆道9、直澆道10分別設(shè)置在薄壁弧形鑄件型腔1的內(nèi)壁上，直澆道10分別與橫澆道9、內(nèi)澆道8相連通。

隨形空腔式拉筋3、反變形空腔式工藝補貼2與模型本體11相連接，增強了模型本體11的強度，隨形空腔式拉筋3將鑄造及熱處理過程中加熱、冷卻產(chǎn)生的過量應(yīng)力轉(zhuǎn)移至隨形空腔式拉筋3，防止鑄造澆注、冷卻、收縮過程中產(chǎn)生過量應(yīng)力而導(dǎo)致的變形。

隨形空腔式拉筋3中拉筋型腔在預(yù)先熱處理后形成中空結(jié)構(gòu)板條拉筋，最終熱處理后將中空結(jié)構(gòu)板條拉筋去除，控制其變形量在10mm以內(nèi)；反變形空腔式工藝補貼2用于抵消鑄件的實際變形量，確保最終鑄件滿足加工及產(chǎn)品要求。

防盾上板模型與防盾下板模型的型芯砂采用鑄鋼專用樹脂砂，經(jīng)5噸連續(xù)式混砂機按工藝要求混制后，按工藝圖要求人工進行造型、制芯；表面手工涂刷鋯英粉醇基涂料兩遍，進行點燃之后進行打磨平整、光滑；然后進行合箱，止口定位，合箱前吹凈浮砂。

本實用新型中，薄壁弧形板類鑄件防變形加工模型的制作中，樹脂砂代替水玻璃砂，提高鑄型強度。利用樹脂砂鑄造工藝代替水玻璃砂鑄造工藝，樹脂砂強度高，可防止鑄件產(chǎn)生扭曲變形。樹脂砂采用天然硅砂，SiO₂含量要求在98％以上，角形系數(shù)應(yīng)小于1.3，粒度50～100目。

隨形空腔式拉筋3的厚度10mm；反變形空腔式工藝補貼2：沿薄壁弧形鑄件型腔1的右半部35°范圍內(nèi)，從左至右厚度從0過渡至10mm；直澆道10的直徑為40mm，橫澆道9的長和寬為45×45mm，內(nèi)澆道8的長和寬為40×20mm。模型結(jié)構(gòu)為脫落式，模型尺寸精度≤0.5mm；表面粗糙度Ra≤6.3μm。

薄壁弧形板類鑄件防變形加工方法，具體如下：

步驟1：將防盾上板置于防盾上板模型的薄壁弧形鑄件型腔1，防盾下板置于防盾下板模型的薄壁弧形鑄件型腔1，將薄壁弧形鑄件型腔1合箱；

步驟2：澆注，澆注溫度：1580±10℃，澆注后保溫7h±30min后進行打箱；

步驟3：去除第一冒口4、第二冒口5、第三冒口6、第四冒口7、內(nèi)澆道8、橫澆道9、直澆道10以及飛邊、毛刺后，將防盾上板和防盾下板豎直方向擺放進行熱處理；

澆注完成后，去除防盾上板模型與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、內(nèi)澆道8、橫澆道9、直澆道10，進行預(yù)先熱處理。預(yù)先熱處理后，隨形空腔式拉筋3中形成中空結(jié)構(gòu)板條拉筋，然后進行熱處理；熱處理后將中空結(jié)構(gòu)板條拉筋去除。

板條拉筋能夠轉(zhuǎn)移防盾上板模型與防盾下板內(nèi)部應(yīng)力，控制鑄造過程變形量。由于鑄件壁厚不均勻，澆注后在鋼液凝固冷卻時極易產(chǎn)生變形，而截面不均勻的部位因冷卻速度不均，防盾上板、防盾下板中心部分比邊緣部分冷卻慢，產(chǎn)生拉伸應(yīng)力，而邊緣部分產(chǎn)生壓應(yīng)力，會發(fā)生撓曲變形；另外形成鑄件弧面的砂型和砂芯，因阻礙鑄件收縮，產(chǎn)生機械阻礙應(yīng)力，易導(dǎo)致鑄件產(chǎn)生擴口變形。針對該變形設(shè)置二條隨形空腔式拉筋3，澆注后形成板條拉筋，使板條拉筋分散防盾上板模型與防盾下板過量的殘留應(yīng)力，防止發(fā)生過量變形。

步驟4：細清理；用電動或氣動工具對防盾上板和防盾下板進行修整，不允許進行氣割或炭弧氣刨等熱清理；其余按鑄鋼通用工藝守則的規(guī)定執(zhí)行。

本實用新型所用的術(shù)語是說明和示例性、而非限制性的術(shù)語。由于本實用新型能夠以多種形式具體實施而不脫離實用新型的精神或?qū)嵸|(zhì)，所以應(yīng)當(dāng)理解，上述實施例不限于任何前述的細節(jié)，而應(yīng)在隨附權(quán)利要求所限定的精神和范圍內(nèi)廣泛地解釋，因此落入權(quán)利要求或其等效范圍內(nèi)的全部變化和改型都應(yīng)為隨附權(quán)利要求所涵蓋。