專利名稱：一種大尺寸環(huán)類結(jié)構(gòu)鑄件的造型方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種造型方法，尤其是涉及一種大尺寸環(huán)類結(jié)構(gòu)鑄件的造型方法。
背景技術(shù)：
目前大尺寸圓環(huán)、半環(huán)類鑄鋼件，其結(jié)構(gòu)特點是直徑大、薄壁，結(jié)構(gòu)復(fù)雜。對于此類 鑄件國內(nèi)常用造型方案為單件鑄造。以尺寸Φ4170Χ617πιπι、Φ 5740X465mm的100萬千 瓦核電用低壓第二級隔板外環(huán)，以下簡稱二級環(huán)和低壓第五級隔板外環(huán)以下簡稱五級環(huán)為 例，其現(xiàn)有鑄造方案主要有以下幾方面的弊端
1)模具制作成本高，二級環(huán)模具需要16方木材，人工工時2050H，五級環(huán)模具需要18 方木材，人工工時2100H;兩種環(huán)類鑄件模具制作總計需要木料34方，耗費3150人工工時， 模具制作效率較低、成本較高。2)單件整環(huán)造型砂鐵比高，分別達(dá)到4. 5:1和6. 1 1，型砂用量分別為48t和85t。 工人工作量大，單獨完成二級、五級環(huán)造型均需要7天時間；砂箱使用率低，需要兩套砂箱， 耗費鋼結(jié)構(gòu)材料共計1 噸，總體生產(chǎn)成本較高；
3)單件熔煉成本較高，二級環(huán)熔煉經(jīng)費投入約為10萬元，需要人工工時1560H ；五級 環(huán)熔煉經(jīng)費投入約為15萬元，人工工時1560H ；總計熔煉成本需25萬元，耗費人工工時 3120H。且單獨熔煉由于所熔鋼液量相對較少，不利于大型熔煉設(shè)備的充分利用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種工藝方法獨特、大大提高了生產(chǎn) 效率，使模具強度提高，模具制作、造型、熔煉成本大大降低能確保鑄件質(zhì)量、提高生產(chǎn)效 率、節(jié)約成本的一種大尺寸環(huán)類結(jié)構(gòu)鑄件的造型方法。為了實現(xiàn)發(fā)明目的，本發(fā)明通過如下方式實現(xiàn)
一種大尺寸環(huán)類結(jié)構(gòu)鑄件的造型方法，其特征是該方法包括如下步驟
a.制作模具應(yīng)用五軸數(shù)控加工中心，采用實心實木制作模具，突出的腰帶部位做成 活料，采用燕尾槽和插銷定位，其余模具做成整體，芯盒的上箱采用吊胎結(jié)構(gòu)，制作內(nèi)澆口 定位、焊接吊鼻定位等；
b.造型采用組合式砂箱三箱實體造型，造型時先將模具放于造型平臺之上造中圈， 待中圈型砂符合造型硬度要求后刷分型劑，然后造下箱，在造下箱時需要鋪設(shè)澆注系統(tǒng)等， 最后下箱、中箱一起翻箱造上箱吊胎；
c.開箱首先拔出冒口模具，開上箱后直接從上面起模吊走模具，然后提走中箱，取出 腰帶活料，利用模具自重及其與坐胎的摩擦力，在開上圈砂箱時坐胎就可以留在中、下箱；
d.合箱先合中箱，再下六個主芯和隔板芯，最后合上箱，合箱過程預(yù)先鋪泥條進(jìn)行驗 箱，并采用金屬箱錐定位，確保合箱尺寸精度；
所述造型用砂為樹脂自硬砂，面砂采用鉻鐵礦砂，背砂采用硅砂。本發(fā)明有如下效果1)工藝方法獨特本發(fā)明提供的方法應(yīng)用計算機二維和三維制圖技術(shù)設(shè)計總體造型方 案，尺寸較大的五級環(huán)和尺寸較小的二級環(huán)在同一套砂箱內(nèi)造型。分箱方案由原來的兩箱 改為三箱，在中箱處槽子做活料，主體模具不分開的原則。鑄件槽子里側(cè)采用隔砂冷鐵，防 止粘砂。防止鑄件變形，工藝采取在槽子內(nèi)側(cè)放置小方臺，防止鑄件槽子下沉變形。為了保 證二級、五級兩種鑄件的壁厚，砂芯采用芯頭定位方式。同時為后序造型和加工方便操作考 慮，合理設(shè)計拔模斜度和加工量，防變形拉筋。2)模具制作過程獨特模具制作應(yīng)用五軸數(shù)控加工中心，采用實心實木制作，突出 的腰帶部位做成活料，采用燕尾槽和插銷定位。其余模具做成整體，保證模具強度。在芯盒 結(jié)構(gòu)方面，為了保證二級環(huán)模具取料方便，上箱采用吊胎結(jié)構(gòu)。在在模具制作過程中，考慮 工藝的需要和造型操作的方便，制作內(nèi)澆口定位、焊接吊鼻定位等。3)造型特殊采用組合式砂箱三箱實體造型，造型用砂為樹脂自硬砂，面砂采用鉻 鐵礦砂，背砂采用硅砂。造型時先將模具放于造型平臺之上造中圈，待中圈型砂符合造型硬 度要求后刷分型劑，然后造下箱。在造下箱時需要鋪設(shè)澆注系統(tǒng)等。最后下箱、中箱一起翻 箱造上箱吊胎。4)開箱、合箱開箱過程首先拔出冒口模具，開上箱后直接從上面起模吊走模具； 然后提走中箱，取出腰帶活料。利用模具自重及其與坐胎的摩擦力，在開上圈砂箱時坐胎就 可以留在中、下箱。合箱過程先合中箱，再下六個主芯和隔板芯，最后合上箱。合箱過程預(yù) 先鋪泥條進(jìn)行驗箱，并采用金屬箱錐定位，確保合箱尺寸精度。5)本發(fā)明對于以往環(huán)類單獨造型方案的改進(jìn)，大大提高了生產(chǎn)效率，使模具強度 提高，模具制作、造型、熔煉成本大大降低首先將兩套模具合為一套，模具強度得到加強， 模具使用壽命提高約50% ；二級、五級環(huán)合成一體，模具制作需要木材19方，木材使用量降 低了 44%，制作工時需要M58H，比原方案縮短了 41% ；其次二五環(huán)同箱造型，砂鐵比降低至 3. 1:1，型砂使用量約為80t，型砂用量降低了 40%;砂箱投入由原來兩套砂箱改為現(xiàn)在一套 砂箱，耗費鋼結(jié)構(gòu)材料71噸，砂箱成本降低了 45% ；同時兩套鑄件的造型時間和工作量均降 低約了 50% ；而且熔煉澆注次數(shù)和時間均減少一半，操作者工作量降低，兩件同時熔煉，總 成本約為20萬元，比單件分開熔煉投入費用降低了 20%，同時有利于大型熔煉設(shè)備的充分 利用。
具體實施例方式一種大尺寸環(huán)類結(jié)構(gòu)鑄件的造型方法，其特征是該方法包括如下步驟
a.制作模具應(yīng)用五軸數(shù)控加工中心，采用實心實木制作模具，突出的腰帶部位做成 活料，采用燕尾槽和插銷定位，其余模具做成整體，芯盒的上箱采用吊胎結(jié)構(gòu)，制作內(nèi)澆口 定位、焊接吊鼻定位等；
b.造型采用組合式砂箱三箱實體造型，造型時先將模具放于造型平臺之上造中圈， 待中圈型砂符合造型硬度要求后刷分型劑，然后造下箱，在造下箱時需要鋪設(shè)澆注系統(tǒng)等， 最后下箱、中箱一起翻箱造上箱吊胎；
c.開箱首先拔出冒口模具，開上箱后直接從上面起模吊走模具，然后提走中箱，取出 腰帶活料，利用模具自重及其與坐胎的摩擦力，在開上圈砂箱時坐胎就可以留在中、下箱；
d.合箱先合中箱，再下六個主芯和隔板芯，最后合上箱，合箱過程預(yù)先鋪泥條進(jìn)行驗箱，并采用金屬箱錐定位，確保合箱尺寸精度。
上述造型用砂為樹脂自硬砂，面砂采用鉻鐵礦砂，背砂采用硅砂。
權(quán)利要求
1.一種大尺寸環(huán)類結(jié)構(gòu)鑄件的造型方法，其特征是該方法包括如下步驟a.制作模具應(yīng)用五軸數(shù)控加工中心，采用實心實木制作模具，突出的腰帶部位做成 活料，采用燕尾槽和插銷定位，其余模具做成整體，芯盒的上箱采用吊胎結(jié)構(gòu)，制作內(nèi)澆口 定位、焊接吊鼻定位等；b.造型采用組合式砂箱三箱實體造型，造型時先將模具放于造型平臺之上造中圈， 待中圈型砂符合造型硬度要求后刷分型劑，然后造下箱，在造下箱時需要鋪設(shè)澆注系統(tǒng)等， 最后下箱、中箱一起翻箱造上箱吊胎；c.開箱首先拔出冒口模具，開上箱后直接從上面起模吊走模具，然后提走中箱，取出 腰帶活料，利用模具自重及其與坐胎的摩擦力，在開上圈砂箱時坐胎就可以留在中、下箱；d.合箱先合中箱，再下六個主芯和隔板芯，最后合上箱，合箱過程預(yù)先鋪泥條進(jìn)行驗 箱，并采用金屬箱錐定位，確保合箱尺寸精度。
2.如權(quán)利要求1所述的一種大尺寸環(huán)類結(jié)構(gòu)鑄件的造型方法，其特征是所述造型用 砂為樹脂自硬砂，面砂采用鉻鐵礦砂，背砂采用硅砂。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種造型方法，尤其是涉及一種大尺寸環(huán)類結(jié)構(gòu)鑄件的造型方法，其特征是該方法包括如下步驟制作模具、造型、開箱和合箱；本發(fā)明對于以往環(huán)類單獨造型方案的改進(jìn)，大大提高了生產(chǎn)效率，使模具強度提高，模具制作、造型、熔煉成本大大降低。
文檔編號B22C9/22GK102069152SQ20101059927
公開日2011年5月25日 申請日期2010年12月22日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月22日
發(fā)明者付龍, 彭凡, 楊磊, 楊茂海, 武江華, 潘鳳英, 白晉成, 謝永祥, 郭小強, 魯云 申請人:寧夏共享鑄剛有限公司, 寧夏共享集團(tuán)有限責(zé)任公司