[发明专利]一种大型曲面壳体铸件的组芯造型方法

说明书

本发明公开的是铸造技术领域的一种大型曲面壳体铸件的组芯造型方法，包括砂芯定位空腔设计、内腔砂芯设计、外围砂芯设计、砂芯预组装和砂芯正式组装等步骤，通过将大尺寸的胎模、内腔砂芯和外围砂芯均分割成小块结构进行拼装，使得模具和砂型从体积和质量上都变得更小，芯盒的制作成本及操作难度大幅降低，操作安全性得到了提高，也方便单独对损坏的砂芯进行重新制作；在砂芯组装时，利用砂芯定位空腔，能快速准确的将内腔砂芯下入型腔，保证了内腔需要装入轴及轴承的曲面壳体铸件的轴向尺寸不会发生偏移而无法加工导致报废，同时外围砂芯先按照型线图进行预组装下芯，做好标记后再进行正式组装，提高了组装的效率和精度，保证了砂型质量。

技术领域

本发明涉及铸造技术领域，尤其涉及一种大型曲面壳体铸件的组芯造型方法。

背景技术

曲面壳体是用于输送和提高气体压力的高效节能设备，属于技术密集型透平机械。随着 全国各行业的快速发展和工艺装备大型化，该机械设备需求量越来越大，并广泛应用于电厂、 制药、冶金、裂化、高炉煤气等行业。在本世纪前，国内没有成熟的输送和提高气体的压力 节能设备，主要依靠进口日本三菱、三井、苏尔寿、DEMAG等公司的设备，价格昂贵，备 品备件购买及事故处理周期长，严重制约了经济和生产的进步。经过国内高等院校与及企业 的不断努力和创新，成功开发了该曲面壳体节能设备。目前该机型的应用率已经达到或超过 了500台的年需求量，进口节约外汇超过30亿美元，现已大量设备出口到亚洲、非洲、南美、 欧洲的大部分国家和地区。因此，对于该曲面壳体铸件的成功开发具有十分重要的意义。

曲面壳体类铸件的铸造技术生产难度大，铸件由上、下两半壳体组成，材质为HT250， 上、下壳体分体式铸造，最大单件重量达40吨，最大铸件轮廓尺寸为6900×3780×2100。很 多企业因生产设备、工艺装备及技术受限，不能采用常规的型板工艺进行制造，且由于砂型 过大在吊装过程中造成安全隐患，所以均无法完成开发及生产。

发明内容

为克服现有大型曲面壳体类铸件生产难度大、成本高且存在安全隐患等不足，本发明所 要解决的技术问题是：提供一种易于实现的大型曲面壳体铸件的组芯造型方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种大型曲面壳体铸件的组芯造型方法，包括以下步骤：

a、砂芯定位空腔设计：根据铸件内部空腔在水平面上的投影轮廓设计胎模，将胎模置于 水平砂型上进行刮砂造型，待造型固化后取出胎模，形成砂芯定位空腔；

b、内腔砂芯设计：根据铸件内部空腔的整体轮廓设计内腔砂型，所述内腔砂芯由多块内 腔砂芯块拼接而成；

c、外围砂芯设计：根据铸件的外部轮廓设计外围砂芯，所述外围砂芯也由多块外围砂芯 块拼接而成；

d、砂芯预组装：首先以砂芯定位空腔的位置为基准，在其周边画出定位线，然后根据定 位线放置各个外围砂芯块，并在相邻外围砂芯块之间画上对齐标记，待外围砂芯块拼接完成 后在拼接部位进行圆滑打磨过渡，最后取下各外围砂芯块；

e、砂芯正式组装：首先在砂芯定位空腔内放置内腔砂芯块，并对拼接部位进行补砂打磨， 然后根据定位线及各外围砂芯块上的对齐标记放置外围砂芯块，最后使用圈箱对组装好的砂 芯进行套装固定。

进一步的是，所述胎模由多块型板拼接而成，所述型板包括基础型板和多块长度不同的 可换型板。

进一步的是，所述型板的高度为100-150mm，拔模斜度为负拔模8-15mm。

进一步的是，所述内腔砂芯块包括基础型和多块长度不同的可换型，各内腔砂芯块按照 以铸件各端面或加工面为界线进行划分，并使各内腔砂芯块的质量不超过10吨。