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一种大型铸件压箱、打箱的方法

阅读:2发布:2021-09-20

专利汇可以提供一种大型铸件压箱、打箱的方法专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 涉及一种铸 钢 件压箱、打箱的方法,尤其是涉及一种大型铸钢件压箱、打箱的方法,其特征在于:该方法包括如下步骤:确定需冷却的铸件部位、并确定测温点、确定开始吹冷气的铸件 温度 或压箱时间、设计芯骨、布置冷却管、接通压缩空气吹气冷却、测温监控、打箱;本发明提供一种方法独特、实现铸件快速冷却的目的、缩短铸件从浇注到打箱的压箱时间、提高生产效率、减少设备、场地资源的占用率。,下面是一种大型铸件压箱、打箱的方法专利的具体信息内容。

1.一种大型铸件压箱、打箱的方法,其特征在于:该方法包括如下步骤:
a、确定需冷却的铸件部位、并确定测温点:铸件需冷却部位为1、2处,第1处为此件的明冒口下部,第2处为叶片边厚大部分处即距进水边1000mm的范围内,第2处为对称的正反两面, 1、2处对应的测温点为3、4、5;
b、确定开始吹冷气的铸件温度或压箱时间;
c、设计芯骨;
d、布置冷却管:冷却管布置在所述第1、2处;
e、接通压缩空气吹气冷却:铸件浇注后24小时,温度降至1191~1212℃度后,在进气口接口处(8)连接压缩控制管,开始对上述第1处吹压缩空气,热气从出气口(9)喷出;浇注后36小时对上述第2处接管吹气;
f、测温监控:从浇注后24小时开始,测温点放置热电偶,每隔1小时记录温度一次,绘制温度变化曲线;
g、打箱:测量温度降至100℃以下开始提件打箱 ,记录压箱时间。
2.如权利要求1所述的一种大型铸钢件压箱、打箱的方法,其特征在于:所述芯骨设计时需在原芯骨主骨架上用φ12mm的圆钢焊接冷却管道固定缠绕支架,支架要随被冷却部位的铸件形状或型线布置,保证吃砂量大于50mm。
3.如权利要求1所述的一种大型铸钢件压箱、打箱的方法,其特征在于:所述第1处布置冷却管的方法为首先在明冒口外侧套上固定缠绕支架,保证支架吃砂量50~60mm,然后绕支架呈螺旋状缠绕布置φ16mm冷却管(7),保证冷却管吃砂量介于30~50mm,每隔60mm一层,范围为冒口颈300mm范围,上部到冒口中部;所述第2处布置冷却管的方法为首先在此处预埋固定缠绕支架,保证支架吃砂量50~60mm,然后绕支架呈螺旋状缠绕布置φ16mm冷却管(7),保证冷却管吃砂量介于30~50mm之间,每200mm一层;第2处需布置正反两面,布置方法相同,出气口和进气口在挂砂面处均套φ40mm的陶瓷管(10)保护。
4.如权利要求1所述的一种大型铸钢件压箱、打箱的方法,其特征在于:对所述第1处吹压缩空气,量控制在3~5MPa,热气从出气口(9)喷出,吹气时间204小时;对所述第2处接管吹气,吹气时间192小时。
5.如权利要求1所述的一种大型铸钢件压箱、打箱的方法,其特征在于:所述确定需冷却的铸件部位、并确定测温点应用计算机软件模拟铸件各部位冷却顺序,确定铸件的最后凝固部位,此部位即为需强制冷却部位;或应用模数计算方法,模数最大部位为需强制冷却部位。
6.如权利要求1所述的一种大型铸钢件压箱、打箱的方法,其特征在于:所述确定开始吹冷气的铸件温度或压箱时间:应用MAGMA软件模拟铸件的冷却过程,记录铸件凝固结束温度为1191~1212℃,铸件各部分凝固结束的时间为第1处24小时、第2处36小时。

说明书全文

一种大型铸件压箱、打箱的方法

技术领域

[0001] 本发明涉及一种铸钢件压箱、打箱的方法,尤其是涉及一种大型铸钢件压箱、打箱的方法。

背景技术

[0002] 大型铸钢件尤其是高合金铸钢件,由于其组织转变及铸件结构差异大导致的应释放等因素,目前有两种压箱、打箱工艺。
[0003] 第一种为常规方法:要求浇注后需要使铸件在砂型中保温并缓慢冷却,待铸件各位完全凝固冷却至100℃以下、组织转变完全,铸件不同结构导致的应力释放殆尽后,再打箱落砂,整个冷却周期需要25天以上的时间,在这个时间段内,铸件都处于停滞状态,对于交货周期要求紧急的铸件来说,这种停滞影响较大;而且停滞的铸件占用了设备、场地资源,影响整个工厂生产效率。
[0004] 第二种采用过高温即580℃打箱法,该种方法的缺点是高温对操作人员的身体伤害大,且高温打箱对过程的操作控制要求极为严格,任何一个环节衔接不好,铸件就会出现裂纹、变形缺陷。这种工艺现场可操作性差,难以大范围推广。
[0005] 到目前为止,还没有克服上述缺陷的方法。

发明内容

[0006] 本发明的目的是克服现有技术的缺陷,提供一种方法独特、实现铸件快速冷却的目的、缩短铸件从浇注到打箱的压箱时间、提高生产效率、减少设备、场地资源的占用率的一种大型铸钢件压箱、打箱的方法。
[0007] 本发明通过如下方式实现:
[0008] 一种大型铸钢件压箱、打箱的方法,其特征在于:该方法包括如下步骤:
[0009] a、确定需冷却的铸件部位、并确定测温点:铸件需冷却部位为(1)、(2)处,第(1)处为此件的明冒口(6)下部,第(2)处为叶片边厚大部分处即距进水边1000mm的范围内,第(2)处为对称的正反两面,(1)、(2)处对应的测温点为(3)、(4)、(5);
[0010] b、确定开始吹冷气的铸件温度或压箱时间;
[0011] c、设计芯骨;
[0012] d、布置冷却管:冷却管布置在所述:第(1)、(2)处;
[0013] e、接通压缩空气吹气冷却:铸件浇注后24小时,温度降至1191~1212℃度后,在进气口接口处连接压缩控制管,开始对上述第(1)处吹压缩空气;热气从出气口(9)喷出;浇注后36小时对上述第(2)处接管吹气;
[0014] f、测温监控:从浇注后24小时开始,测温点放置热电偶,每隔1小时记录温度一次,绘制温度变化曲线;
[0015] g、打箱:测量温度降至100℃以下开始提件打箱 ,记录压箱时间。
[0016] 所述芯骨设计时需在原芯骨主骨架上用φ12mm的圆钢焊接冷却管道固定缠绕支架,支架要随被冷却部位的铸件形状或型线布置,保证吃砂量大于50mm;
[0017] 所述第(1)处布置冷却管的方法为首先在明冒口外侧套上固定缠绕支架,保证支架吃砂量50~60mm,然后绕支架呈螺旋状缠绕布置φ16mm冷气管(7),保证冷却管吃砂量介于30~50mm,每隔60mm一层,范围为冒口颈300mm范围,上部到冒口中部;所述第(2)处布置冷却管的方法为首先在此处预埋固定缠绕支架,保证支架吃砂量50~60mm,然后绕支架呈螺旋状缠绕布置φ16mm冷却管(7),保证冷却管吃砂量介于30~50mm之间,每200mm一层;第(2)处需布置正反两面,布置方法相同;
[0018] 对所述第(1)处吹压缩空气,量控制在3~5MPa,热气从出气口(9)喷出,吹气时间204小时;对所述第(2)处接管吹气,吹气时间192小时;
[0019] 所述确定需冷却的铸件部位、并确定测温点应用计算机软件模拟铸件各部位冷却顺序,确定铸件的最后凝固部位,此部位即为需强制冷却部位;或应用模数计算方法,模数最大部位为需强制冷却部位;
[0020] 所述确定开始吹冷气的铸件温度或压箱时间:应用MAGMA软件模拟铸件的冷却过程,记录铸件凝固结束温度为1191~1212℃,铸件各部分凝固结束的时间为第(1)处24小时、第(2)处36小时。
[0021] 本发明有如下效果:
[0022] 1)缩短铸件从浇注到打箱的压箱时间:本发明提供的方法通过在型芯中设置特殊的压缩空气循环冷却管道,加快铸型、铸件和外界的热交换速度,从而达到铸件快速冷却的目的,而按冷却到100℃以下的常规工艺进行压箱和打箱,需要28天。
[0023] 2)提高生产效率、减少设备、场地资源的占用率:本发明提供的方法采用强制冷却技术后,该铸件的压箱时间缩短了10天,效率提升了36%,同时也提高了砂箱、造型地坑的使用周转效率。同时,采用这种冷却技术可增加铸件被冷却区的过冷度,细化晶粒,防止厚大区域的成分偏析。实践验证,应用此技术打箱后的铸件可以避免高温打箱的铸件产生的裂纹缺陷、变形等问题,热处理后力学性能也完全符合标准要求。该技术是将来缩短铸件生产周期,实现铸件短流程生产的重要手段。附图说明
[0024] 图1为本发明MAGMA软件模拟结果示意图;
[0025] 图2为本发明冷却管布置示意图;
[0026] 图3为本发明第(1)处的支撑缠绕骨架示意图;
[0027] 图4为本发明第(2)处的支撑缠绕骨架示意图。

具体实施方式

[0028] 一种大型铸钢件压箱、打箱的方法,该方法包括如下步骤:
[0029] a、确定需冷却的铸件部位、并确定测温点:应用计算机软件模拟铸件各部位冷却顺序,确定铸件的最后凝固部位,此部位即为需强制冷却部位;或应用模数计算方法,模数最大部位为需强制冷却部位。铸件需冷却部位如图1所示:铸件需冷却部位为(1)处,第(1)处为此件的明冒口(6)下部,第(2)处为叶片进水边厚大部分处即距进水边1000mm的范围内,第(2)处为对称的正反两面,(1)、(2)处对应的测温点为(3)、(4)、(5);
[0030] b、确定开始吹冷气的铸件温度或压箱时间:应用MAGMA软件模拟铸件的冷却过程,记录铸件凝固结束温度为1191~1212℃,铸件各部分凝固结束的时间为第(1)处24小时、第(2)处36小时,如图1所示;
[0031] c、设计芯骨:芯骨设计时需在原芯骨主骨架上用φ12mm的圆钢焊接冷却管道固定缠绕支架,支架要随被冷却部位的铸件形状或型线布置,保证吃砂量大于50mm,如图3为上述第(1)处的支撑缠绕骨架,图4为上述第(2)处的骨架;
[0032] d、布置冷却管:冷却管布置在所述第(1)、(2)处。第(1)处布置在此件的明冒口下部,首先在明冒口外侧套上固定缠绕支架,保证支架吃砂量50~60mm,然后绕支架呈螺旋状缠绕布置φ16mm冷气管(7),保证冷却管吃砂量介于30~50mm,每隔60mm一层,范围为冒口颈300mm范围,上部到冒口中部;第(2)处布置于叶片进水边厚大部分处(距进水边1000mm的范围),首先在此处预埋固定缠绕支架,保证支架吃砂量50~60mm,然后绕支架呈螺旋状缠绕布置φ16mm冷却管,保证冷却管吃砂量介于30~50mm之间,每200mm一层,其范围如图3所示;第(2)处需布置正反两面,布置方法相同;出气口和进气口在挂砂面处均套φ40mm的陶瓷管(10)保护;
[0033] e、接通压缩空气吹气冷却:铸件浇注后24小时,温度降至1191~1212℃度后,在进气口接口处连接压缩控制管,开始对上述第(1)处吹压缩空气,风量控制在3~5MPa,热气从出气口(9)喷出,吹气时间204小时;浇注后36小时对上述第(2)处接管吹气,吹气时间192小时。
[0034] f、测温监控:从浇注后24小时开始,测温点放置热电偶,每隔1小时记录温度一次,绘制温度变化曲线;
[0035] g、打箱:测量温度降至100℃以下开始提件打箱 ,记录压箱时间。
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