一種空間曲線型鑄件防變形箱籠結構及加工方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及具有空間曲線形鑄件防變形的工藝方法，屬于機械制造領域。
【背景技術】
[0002]上導軌、下導軌是軍品鑄鋼件中典型的空間曲線形鑄件。此2種鑄件輪廓尺寸為上導軌:305 X 240 X 183，下導軌:325 X 123 X 132mm，主要壁厚均為8mm且按右旋螺旋線分布的空間板類鑄件。由于結構原因，該2種件在生產過程中在3個階段產生變形，S卩:制模過程變形、澆注過程變形、熱處理過程變形，變形致使螺旋線的軸向和徑向尺寸無法滿足產品加工需要。
【發明內容】
[0003]本發明的目的在于提供一種空間曲線型鑄件防變形箱籠結構及加工方法，該方法能夠控制上導軌、下導軌鑄件高度、徑向及空間的變形，不用再多次加熱進行校正后，滿足鑄件尺寸要求。既提高了生產效率，又降低了生產成本，解決了上導軌、下導軌鑄件尺寸精度不能滿足加工及使用要求的問題。
[0004]技術解決方案:
一種空間曲線型鑄件防變形箱籠結構，包括:上導軌，下導軌，所述上導軌包括:上環形空腔式拉筋，下環形空腔式拉筋，上隨形空腔式拉筋，下隨形空腔式拉筋，所述上隨形空腔式拉筋的一端與上環形空腔式拉筋相連通，另一端通過曲線型鑄件型腔與下隨形空腔式拉筋一端連接，下隨形空腔式拉筋另一端與環形空腔式拉筋相連通，所述上環形空腔式拉筋及下環形空腔式拉筋的中部設有直澆道，直澆道通過上橫澆道、上內澆道和下橫澆道、下內澆道分別與上環形空腔式拉筋及下環形空腔式拉筋相連通;上環形空腔式拉筋上對稱設置有冒口，冒口通過空間曲線型鑄件型腔、隨形空腔式拉筋與下環形空腔式拉筋連通;所述下導軌包括:上環形空腔式拉筋，下環形空腔式拉筋，上隨形空腔式拉筋，所述上隨形空腔式拉筋的一端與上環形空腔式拉筋相連通，另一端通過曲線型鑄件型腔與下隨形空腔式拉筋一端連接，下隨形空腔式拉筋另一端與環形空腔式拉筋相連通，所述上環形空腔式拉筋及下環形空腔式拉筋的中部設有直澆道，直澆道通過上橫澆道、上內澆道和下橫澆道、下內澆道分別與上環形空腔式拉筋及下環形空腔式拉筋相連通。
[0005]—種空間曲線型鑄件防變形的加工方法步驟如下:
1)上導軌置于上導軌型腔內，下導軌置于下導軌型腔內；
2)模型:模型結構為脫落式，模型尺寸精度<0.5mm;表面粗糙度Ra <6.3ym；
3)造型、制芯、合箱:型芯砂采用鑄鋼專用樹脂砂，經5噸連續式混砂機按工藝要求混制后，按工藝圖要求人工進行造型、制芯；表面手工涂刷鋯英粉醇基涂料，兩遍，并進行點燃，之后進行打磨平整、光滑;然后進行組芯造型，止口定位，合箱前吹凈浮砂。
[0006]4)澆注:澆注溫度:1580 土 10°C，澆注后保溫7h 土 30min后進行打箱。
[0007]5)熱處理:去除直澆道凸出部分后，帶拉筋垂直方向擺放進行熱處理。
[0008]6)細清理:用角磨機或機械加工的方法去除工藝拉筋，不允許進行氣割或炭弧氣割熱割。
[0009]7)其余按鑄鋼通用工藝守則的規定執行。
[0010]本發明是以學科理論基礎為依據，理論力學、材料力學與鑄造基礎相結合，兼顧材料的屈服強度和鑄造工藝，設計具有籠式拉筋結構的空間曲線型隨形及環形工藝拉筋，抵消鑄造收縮產生的內應力，防止鑄件過量變形。
[0011]有益效果:專利特點:
1.利用樹脂砂造型工藝，提高鑄型強度，減少變形次數；
2.利用一次成型法代替校正法，確保產品尺寸精度；
3.以學科理論基礎為依據，理論力學、材料力學與鑄造基礎相結合，兼顧材料的屈服強度和鑄造工藝，設計具有籠式拉筋結構的空間曲線型隨形及環形工藝拉筋，抵消鑄造收縮產生的內應力，防止鑄件過量變形。
[0012]4、消除鑄件的變形缺陷，取消校正工序，提高生產效率，降低生產成本。
【附圖說明】
[0013]圖1為本發明上導軌箱籠結構三維模型結構示意圖；
圖2為本發明下導軌箱籠結構三維模型結構示意圖。
[0014]圖中:
I一上環形空腔式拉筋
2—冒口
3—曲線型鑄件型腔
4一下環形空腔式拉筋
5—下內澆道
6—下橫澆道
7—下隨形空腔式拉筋
8—上隨形空腔式拉筋 9一上內澆道
10—上橫澆道
II一直澆道
【具體實施方式】
[0015]所述上導軌、下導軌鑄件采用空間曲線型鑄件防變形箱籠結構，進行鑄造成型，最終熱處理后采用機械或機加的方式去除拉筋，得到合格的鑄件。
[0016]本發明空間曲線型鑄件防變形箱籠結構上導軌中上隨形空腔式拉筋8的一端與上環形空腔式拉筋1相連通，另一端通過曲線型鑄件型腔3與下隨形空腔式拉筋7—端連接，下隨形空腔式拉筋7另一端與下環形空腔式拉筋4相連通，所述上環形空腔式拉筋1及下環形空腔式拉筋4的中部設有直澆道11，直澆道11通過上橫澆道10、上內澆道9和下橫澆道6、下內澆道5分別與上環形空腔式拉筋1及下環形空腔式拉筋4相連通;上環形空腔式拉筋1上對稱設置有冒口 2，冒口 2通過曲線型鑄件型腔3、上隨形空腔式拉筋8與下環形空腔式拉筋4連通;下導軌中的上隨形空腔式拉筋8的一端與上環形空腔式拉筋1相連通，另一端通過曲線型鑄件型腔3與下隨形空腔式拉筋7—端連接，下隨形空腔式拉筋7另一端與下環形空腔式拉筋4相連通，所述上環形空腔式拉筋1及下環形空腔式拉筋4的中部設有直澆道11，直澆道11通過上橫澆道10、上內澆道9和下橫澆道6、下內澆道5分別與上環形空腔式拉筋1及下環形空腔式拉筋4相連通。
[0017]鑄造時:
1)將上導軌置于上導軌型腔，下導軌置于下導軌型腔，且兩種鑄件分別頭尾相對布置，設計成上述空間曲線型鑄件防變形箱籠結構。利于整體收縮，防止鑄造、熱處理時冷卻不均勻時產生不同應力而產生變形。具體相關尺寸如下:
上環形空腔式拉筋:30 X 30mm，下環形空腔式拉筋:25 X 25mm，上隨形空腔式拉筋30 X10mm，下隨形空腔式拉筋30 X 10mm，直饒道:Φ 40mm，橫饒道:30 X 20mm，內饒道:30 X10mmo
[0018]2)模型:模型結構為脫落式，模型尺寸精度< 0.5mm;表面粗糙度Ra < 6.3μπι。
[0019]3)造型、制芯、合箱:型芯砂采用鑄鋼專用樹脂砂，經5噸連續式混砂機按工藝要求混制后，按工藝圖要求人工進行造型、制芯;表面手工涂刷鋯英粉醇基涂料，兩遍，并進行點燃，之后進行打磨平整、光滑;然后進