一種蒸汽輪機氣缸鑄件的造型方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及鑄造技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種蒸汽輪機氣缸鑄件的造型方法。
【背景技術(shù)】
[0002]如圖1所示的蒸汽輪機鑄件，其外形尺寸為2325X 1860 X 1125mm，壁厚較薄，平均壁厚為50mm，鑄件尺寸公差為CT11級，對于鑄件砂型尺寸要求十分嚴(yán)格。該鑄件的具體結(jié)構(gòu)如圖1，鑄件壁上分別設(shè)有氣道一和端部開放的氣道槽二，其氣道槽的最小寬度僅有50mm，生產(chǎn)過程中，容易在氣道槽內(nèi)部產(chǎn)生粘砂、燒結(jié)等現(xiàn)象。
[0003]現(xiàn)有技術(shù)中生產(chǎn)類似鑄件時，鑄件模具在各個方向采用統(tǒng)一縮尺設(shè)計，砂芯采用兩點定位設(shè)計，對氣道槽無防粘砂措施。這種造型方法生產(chǎn)出的鑄件在落砂打箱后，常常出現(xiàn)張口變形，輪廓尺寸不滿足技術(shù)要求;鑄件氣道槽壁厚尺寸存在較大偏差，氣道槽內(nèi)部粘砂嚴(yán)重，后續(xù)處理困難，并且氣道槽內(nèi)壁表面質(zhì)量差等諸多問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明針對現(xiàn)有技術(shù)中蒸汽輪機鑄件鑄造工藝技術(shù)存在的問題，提供一種可避免鑄件氣道槽粘砂、燒結(jié)等問題，并且明顯提高鑄件表面質(zhì)量的蒸汽輪機氣缸鑄件的造型方法。
[0005]本發(fā)明的目的是這樣實現(xiàn)的，一種蒸汽輪機氣缸鑄件的造型方法，所述鑄件為半圓弧形，沿鑄件的弧形壁內(nèi)部設(shè)有弧形氣道槽一，鑄件的端面設(shè)有與氣道槽一平行的開放的氣道槽二，鑄件還設(shè)有與軸向端面垂直的法蘭面，其特征在于，所述鑄件按如下方法造型:1)造型方案設(shè)計:以鑄件的法蘭面為分型面，采用實體對撞造型，法蘭面水平向上設(shè)置，分上下兩箱造型，鑄件主體型模采用縮尺寸設(shè)計，尺寸縮放比例為:沿X方向放大1.2%，Y方向放大2.0%，Ζ方向放大1.8%;鑄件的砂型包括用于形成鑄件外輪廓的下箱砂型，用于形成鑄件內(nèi)輪廓的上箱砂型，用于形成氣道槽一的砂芯一和用于形成氣道槽二的砂芯二； 2)砂芯一的結(jié)構(gòu)設(shè)計:砂芯一包括用于形成氣道槽一輪廓的半圓弧形砂芯，所述半圓弧形砂芯的兩端及弧形中間分別設(shè)有用于安裝定位的芯頭一、芯頭二和芯頭三，所述弧形砂芯的兩開口端之間設(shè)有平衡梁；3)砂芯二的結(jié)構(gòu)設(shè)計:砂芯二包括弧形砂芯主體和與弧形砂芯主體側(cè)向一體的半圓形芯頭，所述半圓形芯頭的外周設(shè)有三個定位凸臺；4)鑄件主體型模設(shè)計:鑄件主體型模包括鑄件本體模型、芯頭結(jié)構(gòu)和鑄件軸向兩端設(shè)置的半圓形堵板，所述芯頭結(jié)構(gòu)流砂造型后形成的芯頭空腔與砂芯一和砂芯二的芯頭分別配合安裝，所述堵板與鑄件本體模型分體設(shè)置以便于下箱造型結(jié)束后抽出；5)造型:分別砂流造型砂芯一和砂芯二，再流砂造型下箱砂型和上箱砂型。
[0006]本發(fā)明的蒸汽輪機氣缸鑄件的造型方法的有益效果為:根據(jù)鑄件的結(jié)構(gòu)和壁厚分布特點，在鑄件型模的不同設(shè)方向，設(shè)計不同比例的縮尺，可以避免澆注凝固時張口變形；形成鑄件氣道槽一和砂芯一，采用三點定位芯頭+平衡梁支撐，解決了砂芯裝配尺寸偏差導(dǎo)致鑄件氣道槽壁厚尺寸不滿足技術(shù)要求的問題；形成氣道槽二的砂芯二采用整體芯頭+三點定位凸臺，解決了砂芯結(jié)構(gòu)單薄，容易變形及砂芯裝配尺寸的偏差問題;主體型模結(jié)構(gòu)中設(shè)置活動堵板下箱造型后抽出堵板，在堵板位置形成下箱芯頭空腔，造型上箱時，該空腔位置流砂形成與上箱砂型一體的吊胎芯頭，在合箱時起定位作用，使上箱與下箱裝配尺寸準(zhǔn)確。因此本發(fā)明的方法終生產(chǎn)出的鑄件，尺寸精度高，變形小，鑄件外觀質(zhì)量良好。
[0007]為避免氣道槽一的內(nèi)壁粘砂，所述砂芯一內(nèi)埋設(shè)有金屬軟管，所述金屬軟管在砂型合箱后延伸至砂箱外部以便于與壓縮氣源連接。本結(jié)構(gòu)中在砂芯一內(nèi)埋設(shè)金屬軟管用于澆注后，將該金屬軟管連接壓縮氣源，以加快氣道槽一周圍鋼水的冷卻速度，從而減少氣道槽一氣壁粘砂的機率。
[0008]為便于平衡梁的連接，所述砂芯一的平衡梁為金屬方鋼制成，所述砂芯一的兩端設(shè)有用于安裝平衡梁的預(yù)埋螺栓。
[0009]作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述砂芯一和砂芯二采用80%絡(luò)礦砂+20%鋼丸砂打制。
[0010]作為本發(fā)明的優(yōu)選，造型下箱砂型時，將鑄件主體型模法蘭面朝下固定放置，開始填砂并將堵板固定在型模兩端防止型砂進(jìn)入型模內(nèi)腔，流砂振實后放置24小時翻箱，取出堵板，放置上砂箱及冒口模具，開始流砂造型上箱砂型，流砂振實結(jié)束24小時后開箱，取出鑄件主體型模，再對型腔、砂芯一和砂芯二分別進(jìn)行刷涂、下芯、合箱。
【附圖說明】
[0011]圖1為本發(fā)明的汽輪機氣缸鑄件的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0012]圖2為鑄件型模的縮尺方向示意圖。
[0013]圖3為砂芯一的結(jié)構(gòu)不意圖。
[0014]圖4為砂芯二的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0015]圖5為砂芯二另一個角度的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0016]圖6為鑄件主體型模的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0017]圖7為鑄件砂型的合箱示意圖。
[0018]其中，1氣道槽一 ；2氣道槽二 ； 3法蘭面;4上砂型；5下砂型；6砂芯一;61弧形砂芯；62芯頭一 ；63芯頭二 ； 64芯頭三;65平衡梁;66金屬軟管；7芯頭二 ； 71弧形砂芯主體;72半圓形芯頭;73定位凸臺；8鑄件本體模型;9堵板;10A芯頭結(jié)構(gòu)一 ；10B芯頭結(jié)構(gòu)二。
【具體實施方式】
[0019]本發(fā)明蒸汽輪機氣缸鑄件的造型方法，該蒸汽輪機氣缸鑄件結(jié)構(gòu)如圖1所示，主體為半圓弧形，沿鑄件的弧形壁內(nèi)部設(shè)有弧形氣道槽一 1，鑄件的端面設(shè)有與氣道槽一 1平行的開放的氣道槽二2，鑄件還設(shè)有與軸向端面垂直的法蘭面3，該鑄件按如下方法造型:1)造型方案設(shè)計:以鑄件的法蘭面3為分型面，采用實體對撞造型，法蘭面3水平向上設(shè)置，分上下兩箱造型，鑄件主體型模采用縮尺寸設(shè)計，根據(jù)鑄件的尺寸分布，為避免鑄形張口及變形，型模設(shè)計時各方向采用不同的尺寸縮放比例:如圖2所示，沿X方向放大1.2%，Y方向放大2.0%，Z方向放大1.8%;鑄件的砂型如圖7所示，包括用于形成鑄件外輪廓的下箱砂型5，用于形成鑄件內(nèi)