一種大型圓盤類鑄件的快速造型工裝及其快速造型方法技術

本發明專利技術涉及鑄造技術領域內一種大型圓盤類鑄件的快速造型工裝及其快速造型方法，其中大型圓盤類鑄件的快速造型工裝，包括水平支撐連接在砂箱上方的平衡梁，所述平衡梁中部固定連接中心軸，所述中心軸上轉動連接有兩水平的橫臂，所述橫臂末端固定連接刮砂板，所述刮砂板的刮砂面形狀與型腔內輪廓或外輪廓的軸截面形狀相適配；所述橫臂與中心軸的連接端通過轉動連接的套筒和軸承套連接，所述套筒與中心軸固定連接，所述軸承套外周通過連接耳固定連接橫臂。采用本發明專利技術的造型工裝進行大型圓盤類鑄件造型時，成型方法簡單、快速并且便于型腔尺寸的控制，縮短造型周期和造型成本。

【技術實現步驟摘要】
一種大型圓盤類鑄件的快速造型工裝及其快速造型方法
本專利技術涉及鑄造
，特別涉及一種大型圓盤類鑄件的快速造型工裝及其快速造型方法。
技術介紹
現有技術中有一類大型圓盤類或端蓋類鑄件，直徑一般在4000mm以上，如圖1所示，其結構特點是形狀簡單，但直徑大。這類鑄件的常規造型方法為制作模具、造型、合箱、澆注。但由于鑄件壁薄，不能完全實現實體造型，模具制作時需要增加砂芯結構來增加模具強度，存在模具制作復雜、成本高、周期長，且模具體積龐大不易吊運等不利因素。
技術實現思路
本專利技術的目的之一是針對現有技術中大型圓盤類鑄件造型中存在問題，提供一種大型圓盤類鑄件的快速造型工裝，以簡化鑄件造型工藝，縮短造型周期，提高造型尺寸精度。本專利技術的目的是這樣實現的，一種大型圓盤類鑄件的快速造型工裝，包括水平支撐連接在砂箱上方的平衡梁，所述平衡梁中部固定連接中心軸，所述中心軸上轉動連接有兩水平的橫臂，所述橫臂末端固定連接刮砂板，所述刮砂板的刮砂面形狀與型腔內輪廓或外輪廓的軸截面形狀相適配；所述橫臂與中心軸的連接端通過轉動連接的套筒和軸承套連接，所述套筒與中心軸固定連接，所述軸承套外周通過連接耳固定連接橫臂。本專利技術的大型圓盤類鑄件的快速造型工裝，根據大型圓盤類鑄件結構為簡單的回旋體，回旋半徑大及壁厚薄的特點，設計可繞中心軸回旋的刮砂工裝，以刮砂成型鑄件砂型的腔型內輪廓和外輪廓，成型方法簡單、快速并且便于型腔尺寸的控制。為便于精確調節刮砂板的安裝尺寸，所述中心軸外周的軸向設有若干道卡槽，所述套筒外周設有定位螺孔，所述套筒與中心軸之間通過螺栓固定連接；所述橫臂上設有若干水平方向的用于調節刮砂板安裝位置的腰形安裝孔。為便于平衡梁的固定安裝，所述平衡梁兩端分別固定設有用于支撐連接平衡梁的立柱。對于大型鑄件的砂箱，為簡化工裝的結構，所述平衡梁兩端分別固定連接在砂箱頂部的箱板上。作為本專利技術刮砂工裝結構的進一步改進，所述刮砂板包括用于刮背砂的刮砂板一、刮型腔外輪廓面砂的刮砂板二和刮型腔內輪廓面砂的刮砂板三，所述刮砂板一的刮砂面設有鋸齒。本專利技術的刮砂工裝，將刮面砂和背砂的刮砂板分開設置，可以精確控制大型鑄件砂型的面砂層和背砂層的厚度，從而精確控制型砂用量；用于刮背砂的刮砂板一的刮砂面設有鋸齒，使刮制出的背砂表面呈起伏的齒形，可以增加背砂層與面砂層的直接面積和摩擦力，從而增加背砂層和面砂層的結合強度，以提高砂型的整體強度。對于大型鑄件，其刮砂工裝及刮砂板的尺寸也同樣偏大，為減輕刮砂板的重量，所述刮砂板一、刮砂板二和刮砂板三為非金屬材料，例如，可選木制材料或樹脂材料制成，選用木制材料時，為便于保證型腔尺寸，刮砂板二和刮砂板三采用木制材料時，可以在刮砂面貼附一層環氧樹脂層，不但可以保證刮砂面的尺寸精度，還可以提高刮砂面的尺寸精度和耐磨性。本專利技術的另一個目的是提供一種采用上述快速造型工裝快速造型大型圓盤類鑄件砂型的方法，包括如下過程：(1)安裝下砂箱及刮砂工裝：將下砂箱固定安裝在造型平臺上，在下砂箱的上方支撐安裝造型工裝，使造型工裝的中心軸與鑄件型腔在下砂箱內的回轉中心重合，根據鑄件型腔外輪廓的形狀和外輪廓邊緣各點的回轉半徑，固定安裝刮砂板一，使刮砂板一的回轉半徑比鑄件型腔輪廓相應點對應的回輪半徑大50—60mm用于填面砂層；（2）向下砂箱內流背砂，流背砂過程中沿中心軸旋轉刮砂板一，以成型下箱砂型的背砂層輪廓，然后從背砂層的表面向砂層內插裝若干加強筋，使加強筋部份露出背砂層的表面，并且露出長度小于面砂層的厚度；(3)待背砂層硬化后，將刮砂板一拆下，再安裝用于成型鑄件型腔外輪廓的刮砂板二，向下砂箱的背砂層表面流面砂，并沿中心軸旋轉刮砂板二刮制型腔的外輪廓，并用抹刀壓實面砂層表面完成下箱砂型的造型；（4）待下箱砂型的面砂層硬化后，在面砂層表面噴刷便于脫模分型的涂料，然后將刮砂板二拆下，再安裝用于成型鑄件型腔內輪廓的刮砂板三，向下箱砂型的面砂層表面流樹脂砂用于造型假胎，并且邊流砂邊繞中心軸旋轉刮砂板三以形成型腔假胎的內輪廓，最后用抹刀壓實假胎的內輪廓表面；（5）待假胎砂型硬化后在假胎的內輪廓表面噴刷脫模涂料，根據鑄造工藝在假胎內輪廓表面進行工藝標記，鋪設上砂型內的冷鐵、冒口和澆注系統，在下砂箱的上側固定放置上砂箱，流砂造型上箱砂型；(6)待上砂型硬化后，吊出上砂箱及上砂型，取出假胎，然后再合箱完成大型圓盤類鑄件砂型的造型。為進一步精確安裝刮砂板二和刮砂板三的位置以保證型腔輪廓的精度，所述步驟（3）和步驟（4）中安裝刮砂板二和刮砂板三時，采用三維劃線儀校準刮砂板的安裝位置。為提高假胎的強度以保證假胎能完整從下砂型內取出以騰出腔型的空間，所述步驟（4）的假胎內設有加強芯骨。附圖說明圖1為一種典型的大型圓盤類鑄件的示意圖。圖2為本專利技術的大型圓盤類鑄件的快速造型工裝結構示意圖。圖3為快速造型工裝中的中心軸與橫臂的連接示意圖。圖4為刮砂板一的結構示意圖。圖5為利用本專利技術的快速造型工裝進行大型圓盤類鑄件快速造型時刮下砂型背砂的示意圖。圖6為利用本專利技術的快速造型工裝進行大型圓盤類鑄件快速造型時刮下砂型面砂的示意圖。圖7為利用本專利技術的快速造型工裝進行大型圓盤類鑄件快速造型時刮假胎砂型的示意圖。圖8為利用本專利技術的快速造型工裝進行大型圓盤類鑄件快速造型時鋪設上箱砂型的工藝的結構示意圖。其中，1平衡梁；2中心軸；2A卡槽；3橫臂；4刮砂板一、5刮砂板二、6刮砂板三；7套筒；8軸承套；8A連接耳；9造型平臺；10立柱；11下砂箱；12背砂層；13加強筋；14面砂層；假15胎；芯16骨；冷17鐵；18冒口。具體實施方式如圖2—圖4所示為本專利技術的大型圓盤類鑄件的快速造型工裝，包括水平支撐連接在砂箱上方的平衡梁1，平衡梁1中部固定連接中心軸2，中心軸2上轉動連接有兩水平的橫臂3，橫臂3末端固定連接刮砂板，刮砂板的刮砂面形狀與型腔內輪廓或外輪廓的軸截面形狀相適配；橫臂3與中心軸2的連接端通過轉動連接的套筒7和軸承套8連接，套筒7與中心軸2固定連接，軸承套8外周通過連接耳8A固定連接橫臂3。為便于精確調節刮砂板的安裝尺寸，中心軸2外周的軸向設有若干道卡槽2A，套筒7外周設有定位螺孔，套筒7與中心軸2之間通過螺栓固定連接；橫臂3上設有若干水平方向的用于調節刮砂板安裝位置的腰形安裝孔。為便于平衡梁1的固定安裝，平衡梁1兩端分別固定設有用于支撐連接平衡梁1的立柱10；對于大型鑄件的砂箱，為簡化工裝的結構，平衡梁1兩端也可以直接固定連接在砂箱頂部的箱板上。作為本專利技術刮砂工裝結構的進一步改進，刮砂板包括用于刮背砂的刮砂板一4、刮型腔外輪廓面砂的刮砂板二5和刮型腔內輪廓面砂的刮砂板三6，刮砂板一4的刮砂面設有鋸齒。本專利技術的刮砂工裝，將刮面砂和背砂的刮砂板分開設置，可以精確控制大型鑄件砂型的面砂層和背砂層的厚度，從而精確控制型砂用量；用于刮背砂的刮砂板一4的刮砂面設有鋸齒，使刮制出的背砂表面呈起伏的齒形，可以增加背砂層與面砂層的直接面積和摩擦力，從而增加背砂層和面砂層的結合強度，以提高砂型的整體強度。對于大型鑄件，其刮砂工裝及刮砂板的尺寸也同樣偏大，本專利技術的刮砂工裝中，為減輕刮砂板的重量，刮砂板一4、刮砂板二5和刮砂板三6為非金屬材料，例如，可選木制材料或樹脂材料制成，選用木制材料時，為便于保證本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種大型圓盤類鑄件的快速造型工裝，其特征在于，包括水平支撐連接在砂箱上方的平衡梁，所述平衡梁中部固定連接中心軸，所述中心軸上轉動連接有兩水平的橫臂，所述橫臂末端固定連接刮砂板，所述刮砂板的刮砂面形狀與型腔內輪廓或外輪廓的軸截面形狀相適配；所述橫臂與中心軸的連接端通過轉動連接的套筒和軸承套連接，所述套筒與中心軸固定連接，所述軸承套外周通過連接耳固定連接橫臂。

【技術特征摘要】
1.一種快速造型大型圓盤類鑄件砂型的方法，其特征在于，包括如下過程：(1)安裝下砂箱及造型工裝：其中，所述造型工裝包括水平支撐連接在砂箱上方的平衡梁，所述平衡梁中部固定連接中心軸，所述中心軸上轉動連接有兩水平的橫臂，所述橫臂末端固定連接刮砂板，所述刮砂板包括用于刮背砂的刮砂板一、刮型腔外輪廓面砂的刮砂板二和刮型腔內輪廓面砂的刮砂板三，所述刮砂板一的刮砂面設有鋸齒；各刮砂板的刮砂面形狀與對應的型腔內輪廓或外輪廓的軸截面形狀相適配；所述橫臂與中心軸的連接端通過轉動連接的套筒和軸承套連接，所述套筒與中心軸固定連接，所述軸承套外周通過連接耳固定連接橫臂；安裝時，將下砂箱固定安裝在造型平臺上，在下砂箱的上方支撐安裝造型工裝，使造型工裝的中心軸與鑄件型腔在下砂箱內的回轉中心重合，根據鑄件型腔外輪廓的形狀和外輪廓邊緣各點的回轉半徑，固定安裝刮砂板一，使刮砂板一的回轉半徑比鑄件型腔外輪廓相應點對應的回轉半徑大50—60mm用于填面砂層；（2）向下砂箱內流背砂，流背砂過程中沿中心軸旋轉刮砂板一，以成型下箱砂型的背砂層輪廓，然后從背砂層的表面向砂層內插裝若干加強筋，使加強筋部份露出背砂層的表面，并且露出長...

【專利技術屬性】
技術研發人員：張立文，蘇志東，
申請(專利權)人：共享鑄鋼有限公司，
類型：發明
國別省市：寧夏;64