一種空間曲線型鑄件防變形箱籠結(jié)構(gòu)及加工方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及具有空間曲線形鑄件防變形的工藝方法，屬于機(jī)械制造領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]上導(dǎo)軌、下導(dǎo)軌是軍品鑄鋼件中典型的空間曲線形鑄件。此2種鑄件輪廓尺寸為上導(dǎo)軌:305 X 240 X 183，下導(dǎo)軌:325 X 123 X 132mm，主要壁厚均為8mm且按右旋螺旋線分布的空間板類鑄件。由于結(jié)構(gòu)原因，該2種件在生產(chǎn)過程中在3個階段產(chǎn)生變形，S卩:制模過程變形、澆注過程變形、熱處理過程變形，變形致使螺旋線的軸向和徑向尺寸無法滿足產(chǎn)品加工需要。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的在于提供一種空間曲線型鑄件防變形箱籠結(jié)構(gòu)及加工方法，該方法能夠控制上導(dǎo)軌、下導(dǎo)軌鑄件高度、徑向及空間的變形，不用再多次加熱進(jìn)行校正后，滿足鑄件尺寸要求。既提高了生產(chǎn)效率，又降低了生產(chǎn)成本，解決了上導(dǎo)軌、下導(dǎo)軌鑄件尺寸精度不能滿足加工及使用要求的問題。
[0004]技術(shù)解決方案:
一種空間曲線型鑄件防變形箱籠結(jié)構(gòu)，包括:上導(dǎo)軌，下導(dǎo)軌，所述上導(dǎo)軌包括:上環(huán)形空腔式拉筋，下環(huán)形空腔式拉筋，上隨形空腔式拉筋，下隨形空腔式拉筋，所述上隨形空腔式拉筋的一端與上環(huán)形空腔式拉筋相連通，另一端通過曲線型鑄件型腔與下隨形空腔式拉筋一端連接，下隨形空腔式拉筋另一端與環(huán)形空腔式拉筋相連通，所述上環(huán)形空腔式拉筋及下環(huán)形空腔式拉筋的中部設(shè)有直澆道，直澆道通過上橫澆道、上內(nèi)澆道和下橫澆道、下內(nèi)澆道分別與上環(huán)形空腔式拉筋及下環(huán)形空腔式拉筋相連通;上環(huán)形空腔式拉筋上對稱設(shè)置有冒口，冒口通過空間曲線型鑄件型腔、隨形空腔式拉筋與下環(huán)形空腔式拉筋連通;所述下導(dǎo)軌包括:上環(huán)形空腔式拉筋，下環(huán)形空腔式拉筋，上隨形空腔式拉筋，所述上隨形空腔式拉筋的一端與上環(huán)形空腔式拉筋相連通，另一端通過曲線型鑄件型腔與下隨形空腔式拉筋一端連接，下隨形空腔式拉筋另一端與環(huán)形空腔式拉筋相連通，所述上環(huán)形空腔式拉筋及下環(huán)形空腔式拉筋的中部設(shè)有直澆道，直澆道通過上橫澆道、上內(nèi)澆道和下橫澆道、下內(nèi)澆道分別與上環(huán)形空腔式拉筋及下環(huán)形空腔式拉筋相連通。
[0005]—種空間曲線型鑄件防變形的加工方法步驟如下:
1)上導(dǎo)軌置于上導(dǎo)軌型腔內(nèi)，下導(dǎo)軌置于下導(dǎo)軌型腔內(nèi)；
2)模型:模型結(jié)構(gòu)為脫落式，模型尺寸精度<0.5mm;表面粗糙度Ra <6.3ym；
3)造型、制芯、合箱:型芯砂采用鑄鋼專用樹脂砂，經(jīng)5噸連續(xù)式混砂機(jī)按工藝要求混制后，按工藝圖要求人工進(jìn)行造型、制芯；表面手工涂刷鋯英粉醇基涂料，兩遍，并進(jìn)行點燃，之后進(jìn)行打磨平整、光滑;然后進(jìn)行組芯造型，止口定位，合箱前吹凈浮砂。
[0006]4)澆注:澆注溫度:1580 土 10°C，澆注后保溫7h 土 30min后進(jìn)行打箱。
[0007]5)熱處理:去除直澆道凸出部分后，帶拉筋垂直方向擺放進(jìn)行熱處理。
[0008]6)細(xì)清理:用角磨機(jī)或機(jī)械加工的方法去除工藝?yán)睿辉试S進(jìn)行氣割或炭弧氣割熱割。
[0009]7)其余按鑄鋼通用工藝守則的規(guī)定執(zhí)行。
[0010]本發(fā)明是以學(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(qiáng)度和鑄造工藝，設(shè)計具有籠式拉筋結(jié)構(gòu)的空間曲線型隨形及環(huán)形工藝?yán)?，抵消鑄造收縮產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力，防止鑄件過量變形。
[0011]有益效果:專利特點:
1.利用樹脂砂造型工藝，提高鑄型強(qiáng)度，減少變形次數(shù)；
2.利用一次成型法代替校正法，確保產(chǎn)品尺寸精度；
3.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(qiáng)度和鑄造工藝，設(shè)計具有籠式拉筋結(jié)構(gòu)的空間曲線型隨形及環(huán)形工藝?yán)?，抵消鑄造收縮產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力，防止鑄件過量變形。
[0012]4、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。
【附圖說明】
[0013]圖1為本發(fā)明上導(dǎo)軌箱籠結(jié)構(gòu)三維模型結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2為本發(fā)明下導(dǎo)軌箱籠結(jié)構(gòu)三維模型結(jié)構(gòu)示意圖。
[0014]圖中:
I一上環(huán)形空腔式拉筋
2—冒口
3—曲線型鑄件型腔
4一下環(huán)形空腔式拉筋
5—下內(nèi)澆道
6—下橫澆道
7—下隨形空腔式拉筋
8—上隨形空腔式拉筋 9一上內(nèi)澆道
10—上橫澆道
II一直澆道
【具體實施方式】
[0015]所述上導(dǎo)軌、下導(dǎo)軌鑄件采用空間曲線型鑄件防變形箱籠結(jié)構(gòu)，進(jìn)行鑄造成型，最終熱處理后采用機(jī)械或機(jī)加的方式去除拉筋，得到合格的鑄件。
[0016]本發(fā)明空間曲線型鑄件防變形箱籠結(jié)構(gòu)上導(dǎo)軌中上隨形空腔式拉筋8的一端與上環(huán)形空腔式拉筋1相連通，另一端通過曲線型鑄件型腔3與下隨形空腔式拉筋7—端連接，下隨形空腔式拉筋7另一端與下環(huán)形空腔式拉筋4相連通，所述上環(huán)形空腔式拉筋1及下環(huán)形空腔式拉筋4的中部設(shè)有直澆道11，直澆道11通過上橫澆道10、上內(nèi)澆道9和下橫澆道6、下內(nèi)澆道5分別與上環(huán)形空腔式拉筋1及下環(huán)形空腔式拉筋4相連通;上環(huán)形空腔式拉筋1上對稱設(shè)置有冒口 2，冒口 2通過曲線型鑄件型腔3、上隨形空腔式拉筋8與下環(huán)形空腔式拉筋4連通;下導(dǎo)軌中的上隨形空腔式拉筋8的一端與上環(huán)形空腔式拉筋1相連通，另一端通過曲線型鑄件型腔3與下隨形空腔式拉筋7—端連接，下隨形空腔式拉筋7另一端與下環(huán)形空腔式拉筋4相連通，所述上環(huán)形空腔式拉筋1及下環(huán)形空腔式拉筋4的中部設(shè)有直澆道11，直澆道11通過上橫澆道10、上內(nèi)澆道9和下橫澆道6、下內(nèi)澆道5分別與上環(huán)形空腔式拉筋1及下環(huán)形空腔式拉筋4相連通。
[0017]鑄造時:
1)將上導(dǎo)軌置于上導(dǎo)軌型腔，下導(dǎo)軌置于下導(dǎo)軌型腔，且兩種鑄件分別頭尾相對布置，設(shè)計成上述空間曲線型鑄件防變形箱籠結(jié)構(gòu)。利于整體收縮，防止鑄造、熱處理時冷卻不均勻時產(chǎn)生不同應(yīng)力而產(chǎn)生變形。具體相關(guān)尺寸如下:
上環(huán)形空腔式拉筋:30 X 30mm，下環(huán)形空腔式拉筋:25 X 25mm，上隨形空腔式拉筋30 X10mm，下隨形空腔式拉筋30 X 10mm，直饒道:Φ 40mm，橫饒道:30 X 20mm，內(nèi)饒道:30 X10mmo
[0018]2)模型:模型結(jié)構(gòu)為脫落式，模型尺寸精度< 0.5mm;表面粗糙度Ra < 6.3μπι。
[0019]3)造型、制芯、合箱:型芯砂采用鑄鋼專用樹脂砂，經(jīng)5噸連續(xù)式混砂機(jī)按工藝要求混制后，按工藝圖要求人工進(jìn)行造型、制芯;表面手工涂刷鋯英粉醇基涂料，兩遍，并進(jìn)行點燃，之后進(jìn)行打磨平整、光滑;然后進(jìn)