[发明专利]一种艉轴架的砂型制作方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种船舶设备的制造技术领域，尤其涉及一种艉轴架的砂型制作方法。 

背景技术

船用艉轴架又叫人字架，是大中型快速船舶用的推进器支撑架，由套筒和两个连接臂等组成。 艉轴架的铸造生产技术难度非常大，主要表现在其内在质量和外形尺寸控制方面都非常困难。由于艉轴架结构特殊，很多地方不便于设置冒口，工艺补缩条件相对困难。尺寸控制方面，套筒和两个连接臂之间都是三维的偏转角度。两臂的角度也不同，都为类似水轮机叶片的流线型设计，与圆柱形套筒相交后，没有平面可供测量。另外，重要尺寸的公差要求极高，按照CT-11级来控制（通常手工造型可以达到的尺寸公差等级为CT-13级），而且尺寸线都以空间点为基准，增加了模具制作及后步工序尺寸检验的难度。传统的铸造方法都是根据空间点做出立体图形，再分片刨切出50～100mm厚一层，给出一个个断面尺寸，一层一层叠加做成木质实样（见图1和图2）。这种铸造方法的工序复杂，而且在造型时砂模尺寸无法测量，如果木质实样存在变形，在铸造过程中根本无法检查，这给铸件的生产带来很大的难度和不确定性。 

发明内容

本发明的目的在于提供一种艉轴架的砂型制作方法，使砂型的尺寸可控，提高合箱下芯尺寸精度；降低砂型制作难度，缩短生产周期，降低砂型制作成本；提高铸件的质量和使用寿命； 

为实现上述目的，本发明采用了如下技术方案： 

一种艉轴架的砂型制作方法，在计算机部件模拟的基础上，以连接臂的对称截面为剖面，通过剖面延展后与上下芯盒边相交的尺寸坐标，在芯盒中确定出一个分型的斜面，两连接臂的偏斜角度尺寸，均在此平面上给出，其具体操作步骤如下： 

1）计算机运行3D模拟软件，作出两个连接臂朝下状态的艉轴架部件的3D图形； 

2）以每个连接臂的对称截面为剖面，将每个连接臂对称分开，画出芯盒边界，剖面延展后分别与上芯盒和下芯盒边界各相交成4点，通过相交点尺寸坐标分别在上芯盒和下芯盒中各定位出一个分型的斜面，然后将两连接臂的偏斜角度尺寸在此斜面上给出； 

3）根据艉轴架部件的3D图形，计算艉轴架连接臂轮廓的尺寸数据，制作艉轴架部件的木型； 

4）分别在上芯盒和下芯盒中造型，在上芯盒砂型的最上方设置冒口，中间型芯设置在对应冒口底边400～800mm的下方，使冒口下方的一段圆柱套筒为实心，以促进顺序凝固和对两连接臂的补缩，下芯后合箱。 

与现有技术相比，本发明的优点是： 

1）把原来不可测量的三维倾斜相贯尺寸，变为由四点确定的斜面上的可测量尺寸，很大程度上降低了砂型的制作难度，缩短了生产周期，大幅度地降低了砂型的制作成本； 

2）在铸造生产时可以很好地控制砂型的尺寸，提高了对艉轴架连接臂三维尺寸精度的有效控制； 

3）铸件的质量、使用寿命和尺寸精度都有很大的提高。 

附图说明

图1是现有技术中艉轴架实样分层示意图； 

图2是现有技术中艉轴架实样的每层尺寸示意图； 

图3是本发明连接臂对称截面确定示意图； 

图4是本发明分型面与上芯盒边界相交4点尺寸坐标示意图； 

图5是本发明分型面与下芯盒边界相交4点尺寸坐标示意图； 

图6是本发明连接臂一空间平面定位示意图； 

图7是本发明连接臂二空间平面定位示意图； 

图8是计算机铸造模拟软件的模拟艉轴架铸造结果示意图。 

图中：1-冒口  2-连接臂  3-圆柱套筒 

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步说明： 

见图3至图8，是本发明一种艉轴架的砂型制作方法示意图，是在计算机部件模拟的基础上，以连接臂的对称截面为剖面，通过剖面延展后与上下芯盒边相交的尺寸坐标，在芯盒中确定出一个分型的斜面，两连接臂的偏斜角度尺寸，均在此平面上给出，其具体操作步骤如下： 

1）计算机运行3D模拟软件，作出两个连接臂朝下状态的艉轴架部件的3D图形； 

2）以每个连接臂的对称截面为剖面，将每个连接臂对称分开，画出芯盒边界，剖面延展后分别与上芯盒和下芯盒边界各相交成4点，通过相交点尺寸坐标分别在上芯盒和 下芯盒中各定位出一个分型的斜面，然后将两连接臂的偏斜角度尺寸在此斜面上给出；