薄壁框型鑄鋼件防裂筋結構的制作方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及鑄鋼件防裂技術領域，具體指一種薄壁框型鑄鋼件防裂筋結構。
【背景技術】
[0002]鑄鋼件結構多變，在鑄造過程中，由于受鑄件壁厚不均、結構復雜程度、外部阻力、工藝措施、溫度場分布等的影響，會出現(xiàn)收縮不均的現(xiàn)象，是導致鑄件局部出現(xiàn)裂紋的根本原因。在易出現(xiàn)的裂紋結構處，設置一條或數(shù)條防裂筋，能影響局部收縮，防止裂紋產(chǎn)生。
[0003]通常常見的鑄鋼件防裂筋結構如圖1所示，第一側架側壁2和第二側架側壁3之間垂直連接，轉角處設有防裂筋板1，防裂筋板I的斜邊呈直線型，因此防裂筋板I只能解決順著應力收縮方向的拉裂，但對于一些結構復雜，在收縮過程中，受多向應力的鑄鋼件，常見的防裂筋結構可能會受到收縮應力的影響，出現(xiàn)以下問題:
[0004]—、起不到防裂的作用。常見的防裂筋結構只能解決順著應力收縮方向的拉裂，針對于復雜結構，鋼液在凝固過程中，收縮應力多向，常見防裂筋結構往往起不到防裂的作用。
[0005]二、防裂筋結構周邊鑄件出現(xiàn)裂紋。常見的防裂筋結構只能在單方向起到防裂作用，因為收縮應力多向，特別是對于兩側壁壁厚不均的結構，往往在防裂筋結構根部出現(xiàn)裂紋，或者防裂筋結構裂紋深入鑄件中。
[0006]三、造成其他鑄造缺陷出現(xiàn)。常見防裂筋結構作用有限，要解決復雜結構裂紋問題，需要增加防裂筋結構尺寸或厚度，或者多方向設置防裂筋結構，無形中加大鑄件熱節(jié)，增加熱節(jié)處出現(xiàn)縮孔、縮松等鑄造缺陷的傾向。

【發(fā)明內容】

[0007]本發(fā)明的目的在于克服上述不足，提供一種薄壁框型鑄鋼件防裂筋結構，增強防裂筋結構的作用，解決收縮應力多向的復雜結構的防裂問題。
[0008]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明所設計的薄壁框型鑄鋼件防裂筋結構，一種薄壁框型鑄鋼件防裂筋結構，設置在該框型鑄鋼件上相鄰的第一側架側壁和第二側架側壁轉角處，其特殊之處在于:
[0009]它包括至少一塊經(jīng)鑄造模具與第一側架側壁和第二側架側壁一體澆鑄成型的防裂筋板，所述防裂筋板呈類似三角形狀，其相鄰的兩直線邊分別與第一側架側壁和第二側架側壁相連，其變形的第三邊由第一圓弧段、第二圓弧段和第三圓弧段依次連接組合而成；
[0010]所述第一圓弧段和第三圓弧段的圓弧彎曲方向均朝向第一側架側壁和第二側架側壁，所述第二圓弧段的圓弧彎曲方向背離第一側架側壁和第二側架側壁；
[0011]所述第一圓弧段的一端與第一側架側壁相切，所述第一圓弧段的另一端與第二圓弧段的一端相切，所述第二圓弧段的另一端與第三圓弧段的一端相切，所述第三圓弧段的另一端與第二側架側壁相切；
[0012]所述防裂筋板的相關參數(shù)如下:
[0013]若01彡02時3取值的范圍為七=02/4?02/3D2時，t取值的范圍為t=D1^ ?D/3 ;
[0014]1^取值的范圍為L 7t?lit，L 3取值的范圍為L 3= 7t?lit，L 2 =(L1U3) X 0.4 ;
[0015]R1取值的范圍為R1= 10?20mm，R 3取值的范圍為R 3= 10?20mm ;
[0016]R2取值的范圍為 R2= R 廣 1.5R^R2= R3?1.5R3；
[0017]其中，D1為第一側架側壁的壁厚，D2為第二側架側壁的壁厚，t為防裂筋板的板厚，L1S第一圓弧段與第一側架側壁的切點至第一側架側壁與第二側架側壁連接點之間的距離，L3為第三圓弧段與第二側架側壁的切點至第一側架側壁與第二側架側壁連接點之間的距離，L2為第二圓弧段的中點至第一側架側壁與第二側架側壁連接點之間的距離，R1為第一圓弧段的半徑，&為第二圓弧段的半徑，R3為第三圓弧段的半徑。
[0018]進一步地，所述第一側架側壁與第二側架側壁呈70?120°布置。
[0019]更進一步地，所述第一側架側壁與第二側架側壁呈80?100°布置。
[0020]優(yōu)選地，所述第一側架側壁與第二側架側壁呈90°布置。
[0021]優(yōu)選地，所述第一圓弧段的半徑R1和所述第三圓弧段的半徑R3相等。
[0022]優(yōu)選地，所述第一圓弧段、第二圓弧段和第三圓弧段的弧長均為其各自所對應的圓周的四分之一。
[0023]本發(fā)明工作原理:本發(fā)明的防裂筋結構可改變收縮應力方向，使得收縮應力通過鑄件傳遞到防裂筋結構上，在防裂筋結構上相互抵消兩個方向產(chǎn)生的應力，因此在鑄件收縮后，應力作用在防裂筋結構上，即:拉裂部位發(fā)生在防裂筋結構上，避免裂紋出現(xiàn)在鑄件本體上。將常見防裂筋結構和本發(fā)明防裂筋結構用于鐵路貨車鑄鋼件側架上，對兩種結構的防裂筋周邊鑄件本體部位進行無損檢測(磁粉探傷)，發(fā)現(xiàn)常見防裂筋結構根部鑄件本體出現(xiàn)毛細裂紋，特別是兩側壁壁厚不均結構根部的裂紋較多，而本發(fā)明防裂筋結構成型良好，防裂筋結構周邊鑄件本體無裂紋，本發(fā)明防裂筋結構用于多類其他鐵路貨車鑄鋼件上，特別是側壁壁厚不均的結構上，均未在防裂筋結構周邊鑄件本體上發(fā)現(xiàn)裂紋。
[0024]本發(fā)明的有益效果:
[0025]1、有效解決了常見的防裂筋結構只能解決順著應力收縮方向的拉裂，適用于所有收縮應力多向的復雜結構，拉裂部位發(fā)生在防裂筋結構上，避免裂紋出現(xiàn)在鑄件本體上，有效解決收縮應力多向的復雜結構的防裂問題。
[0026]2、有效解決了防裂筋結構本身裂紋問題，本發(fā)明的結構簡單，增強了防裂作用。
[0027]3、避免造成其他鑄造缺陷出現(xiàn)，增大了防裂筋結構的作用，避免了常見防裂筋結構作用有限，需要增加防裂筋結構尺寸或厚度，或者多方向設置防裂筋結構才能解決的問題，避免了因防裂筋結構而加大鑄件熱節(jié)和增加熱節(jié)處出現(xiàn)縮孔、縮松等鑄造缺陷傾向的問題。
【附圖說明】
[0028]圖1為【背景技術】中常見鑄鋼件防裂筋結構示意圖；
[0029]圖2為一種薄壁框型鑄鋼件防裂筋結構示意圖；
[0030]圖3為圖2中具體參數(shù)的標注示意圖；
[0031]圖4為圖2中防裂筋板的右視結構示意圖；
[0032]圖中，防裂筋板1、第一圓弧段la、第二圓弧段lb、第三圓弧段lc、第一側架側壁2、第二側架側壁3。
【具體實施方式】
[0033]下面結合附圖和具體實施例對本發(fā)明作進一步的詳細描述:
[0034]實施例1:
[0035]如圖2、圖3、圖4所示的薄壁框型鑄鋼件防裂筋結構，設置在該框型鑄鋼件上相鄰的第一側架側壁2和第二側架側壁3轉角處，所述第一側架側壁2與第二側架側壁3呈90°布置；
[0036]它包括至少一根經(jīng)鑄造模具與第一側架側壁2和第二側架側壁3 —體澆鑄成型的防裂筋板1，所述防裂筋板I為類似直角三角形狀，其相鄰的兩直角邊分別與第一側架側壁
(2)和第二側架側壁(3)相連，其變形的斜邊由第一圓弧段(Ia)、第二圓弧段(Ib)和第三圓弧段(Ic)依次連接組合而成；
[0037]所述第一圓弧段Ia和第三圓弧段Ic的圓弧彎曲方向均朝向第一側架側壁2和第二側架側壁3，所述第二圓弧段Ib的圓弧彎曲方向背離第一側架側壁2和第二側架側壁3 ;
[0038]所述第一圓弧段Ia的一端與第一側架側壁2相切，所述第一圓弧段Ia的另一端與第二圓弧段Ib的一端相切，所述第二圓弧段Ib的另一端與第三圓弧段Ic的一端相切，所述第三圓弧段Ic的另一端與第二側架側壁3相切；
[0039]防裂筋板I的相關參數(shù)如下:
[0040]取D1= 30mm，D 2= 20mm 時，t 取值的范圍在 D 2/4 ?D2/3，即 5mm ?6.67