CN105312495B - 发电设备缸体铸件的新型铸造方法 - Google Patents

发电设备缸体铸件的新型铸造方法 Download PDF

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Abstract

一种发电设备缸体铸件的新型铸造方法,包括如下步骤:以将轴承机匣的结合面法兰设置为浇注位置的下部为基准,根据模数计算公式及补缩距离公式确定在轴承机匣的机匣弧顶出设置一个明冒口;根据轴承机匣制作出第一模样、第二模样,第二模样放在第一模样上时构成轴承机匣模型;将下箱放置在造型地面上,放置浇注***开始流砂,型砂充满下箱后,放置底板与下箱紧固,型砂硬化后将下箱、底板共同翻转180°;将上箱放置于下箱之上,并且对齐紧固,将第二模样、第一模样放置在上箱内,将明冒口放置于第二模样上,开始流砂,充满上箱后停止流砂;上箱内型砂硬化后,提起上箱取出模样,将上箱、下箱、底板合箱,浇注完成后,冷却后获得轴承机匣铸件。

Description

发电设备缸体铸件的新型铸造方法
技术领域
本发明涉及铸造技术领域,特别涉及一种发电设备缸体铸件的新型铸造方法。
背景技术
轴承机匣是一种新型民用发电用汽轮机的重要组成部分,主要承载传动轴的高速旋转,高温、高压的高负荷冲击力,因此,轴承机匣需要精密配合,铸件内部质量要求高,铸件采用RT射线探伤。请同时参看图1及图2,轴承机匣10具有结合面法兰11、机匣弧顶12,机匣弧顶12与结合面法兰11相背,由于轴承机匣10的结合面法兰11属于装配面、壁厚大,按照传统铸钢件工艺,是在结合面法兰11上设置六个明冒口13,在轴承机匣的位于结合面法兰11下方的机匣弧顶12位置设置冷铁14,轴承机匣10的位于明冒口13下侧的位置设置补贴15,通过补贴15来实现顺序凝。
上述铸造方法存在以下技术问题:1)结合面法兰设置明冒口,明冒口下部必须设置大补贴,同时增大补缩梯度,使机匣弧顶处实现顺序凝固。但是,大补贴不仅相应增加铸件模数,最终导致明冒口增大,降低铸件出品率低,同时增加后续补贴切割、气刨的工作量增加生产成本,降低生产效率;2)结合面法兰处在充型过程的顶部,在钢液充型过程中产生的二次氧化渣在充型结束后全部上浮至结合面法兰上端面,导致铸件内在、外观质量差,影响后续精加后产品质量;3)铸造过程需要设置超大补贴,铸件壁厚处最后凝固,增大产品的组织疏松,偏析严重,影响产品机械性能。
发明内容
有鉴于此,有必要提供一种证铸件质量、降低使用量的发电设备缸体铸件的新型铸造方法。
一种发电设备缸体铸件的新型铸造方法,包括如下步骤:
以将轴承机匣的结合面法兰设置为浇注位置的下部为基准,根据模数计算公式及补缩距离公式确定在轴承机匣的机匣弧顶出设置一个明冒口;
根据轴承机匣制作出第一模样、第二模样,第一模样的轮廓与轴承机匣的结合面法兰的凹陷面相对应,第二模样的轮廓与轴承机匣上的机匣弧顶所在的面相对应,第二模样放在第一模样上时构成与轴承机匣对应的轴承机匣模型;
将下箱放置在造型地面上,按设计尺寸放置浇注***开始流砂,型砂充满下箱后,放置底板与下箱紧固,型砂硬化后将下箱、底板共同翻转180°;
将上箱放置于下箱之上,并且对齐紧固,将第二模样、第一模样放置在上箱内,第二模样位于第一模样的上方,将明冒口放置于第二模样上,开始流砂,充满上箱后停止流砂;
上箱内型砂硬化后,提起上箱取出第二模样、第一模样,将上箱、下箱、底板合箱,浇注完成后,冷却后获得轴承机匣铸件。
优选的,“以将轴承机匣的结合面法兰设置为浇注位置的下部为基准,根据模数计算公式及补缩距离公式确定在轴承机匣的机匣弧顶出设置一个明冒口”步骤具体为:
以将轴承机匣的结合面法兰设置为浇注位置的下部为基准;
根据简化的模数计算公式M=S/L计算结合面法兰模数,其中,M是模数,S热节圆面积,L是热节圆周长;
按补缩距离公式EZ=4M,RZ=4M,计算补缩距离,重合一个M,补缩距离选择7M,模数梯度大于1.1倍就可以实现自补缩,其中,EZ是补缩末端区距离,RZ是补缩区距离,M是模数,S热节圆面积,L是热节圆周长;
通过模数计算公式M=V/S计算机匣弧顶的模数,梯度1.16倍大于1.1,确定铸件自身可以补缩,其中,V是机匣弧顶部位的体积;
冒口模数按热节圆模数的1.2倍进行计算,确定选择一个明冒口。
上述发电设备缸体铸件的新型铸造方法中,机匣弧顶处壁厚大设置在浇注位置的顶部,此部位只需要设置一个明冒口就可以实现顺序凝固,因此降低了冒口重量,提高铸件出品率,实际工艺生产中,冒口重量比传统工艺减少1t,铸件出品率由传统的48%提高到58%,降低生产成本;进一步的,机匣弧顶处只设置一个明冒口,只需要一次切割即可去除冒口,提高切割效率,结合面法兰设置内浇口,浇注过程中二次氧化渣,沿着壁厚容易上浮至明冒口内,提高铸件外观质量;最后,机匣壁没有设置补贴,铸件凝固时间短,解决厚大壁厚组织疏松等缺陷,提高铸件内在质量。
附图说明
图1为现有发电设备缸体铸件的铸造方法中造型工艺示意图。
图2为现有发电设备缸体铸件的铸造方法中补缩工艺示意图。
图3为本发明所述的发电设备缸体铸件的新型铸造方法中的造型工艺示意图。
图4为本发明所述的发电设备缸体铸件的新型铸造方法中的造型工艺另一角度的示意图。
图中:轴承机匣10、结合面法兰11、机匣弧顶12、明冒口13、冷铁14、补贴15、明冒口20、第一模样21、第二模样22、下箱23、浇注***24、底板25、上箱26。
具体实施方式
本发明提供一种发电设备缸体铸件的新型铸造方法,请同时参看图3至图4,包括如下步骤:
步骤S300,以将轴承机匣的结合面法兰设置为浇注位置的下部为基准,根据模数计算公式及补缩距离公式确定在轴承机匣的机匣弧顶出设置一个明冒口20。本步骤具体为:以将轴承机匣的结合面法兰设置为浇注位置的下部为基准;根据简化的模数计算公式M=S/L计算结合面法兰模数,其中,M是模数,S热节圆面积,L是热节圆周长;按补缩距离公式EZ=4M,RZ=4M,计算补缩距离,重合一个M,补缩距离选择7M,模数梯度大于1.1倍就可以实现自补缩,其中,EZ是补缩末端区距离,RZ是补缩区距离,M是模数,S热节圆面积,L是热节圆周长;通过模数计算公式M=V/S计算机匣弧顶的模数,梯度1.16倍大于1.1,确定轴承机匣铸件自身可以补缩,其中,V是机匣弧顶部位的体积;冒口模数按热节圆模数的1.2倍进行计算,确定选择一个明冒口。
步骤S301,根据轴承机匣制作出第一模样21、第二模样22,第一模样21的轮廓与轴承机匣的结合面法兰的凹陷面相对应,第二模样22的轮廓与轴承机匣上的机匣弧顶所在的面相对应,第二模样22放在第一模样21上时构成与轴承机匣对应的轴承机匣模型。
步骤S302,将下箱23放置在造型地面上,按设计尺寸放置浇注***24后开始流砂,型砂充满下箱23后,放置底板25与下箱23紧固,型砂硬化后,将下箱23、底板25共同翻转180°。
步骤S304,将上箱26放置于下箱23之上,并且对齐紧固,将第二模样22、第一模样21放置在上箱26内,第二模样22位于第一模样21的上方,将明冒口20放置于第二模样22上,开始流砂,充满上箱26后停止流砂。
步骤S304,上箱26内型砂硬化后,提起上箱26取出第二模样22、第一模样21,将上箱26、下箱23、底板25合箱,浇注完成后,冷却后获得轴承机匣铸件。
上述发电设备缸体铸件的新型铸造方法中,机匣弧顶处壁厚大设置在浇注位置的顶部,此部位只需要设置一个明冒口就可以实现顺序凝固,因此降低了冒口重量,提高铸件出品率,实际工艺生产中,冒口重量比传统工艺减少1t,铸件出品率由传统的48%提高到58%,降低生产成本;进一步的,机匣弧顶处只设置一个明冒口,只需要一次切割即可去除冒口,提高切割效率,结合面法兰设置内浇口,浇注过程中二次氧化渣,沿着壁厚容易上浮至明冒口内,提高铸件外观质量;最后,机匣壁没有设置补贴,铸件凝固时间短,解决厚大壁厚组织疏松等缺陷,提高铸件内在质量。

Claims (1)

1.一种发电设备缸体铸件的新型铸造方法,包括如下步骤:
以将轴承机匣的结合面法兰设置为浇注位置的下部为基准,根据模数计算公式及补缩距离公式确定在轴承机匣的机匣弧顶出设置一个明冒口;
根据轴承机匣制作出第一模样、第二模样,第一模样的轮廓与轴承机匣的结合面法兰的凹陷面相对应,第二模样的轮廓与轴承机匣上的机匣弧顶所在的面相对应,第二模样放在第一模样上时构成与轴承机匣对应的轴承机匣模型;
将下箱放置在造型地面上,按设计尺寸放置浇注***开始流砂,型砂充满下箱后,放置底板与下箱紧固,型砂硬化后将下箱、底板共同翻转180°;
将上箱放置于下箱之上,并且对齐紧固,将第二模样、第一模样放置在上箱内,第二模样位于第一模样的上方,将明冒口放置于第二模样上,开始流砂,充满上箱后停止流砂;
上箱内型砂硬化后,提起上箱取出第二模样、第一模样,将上箱、下箱、底板合箱,浇注完成后,冷却后获得轴承机匣铸件;
其中,“以将轴承机匣的结合面法兰设置为浇注位置的下部为基准,根据模数计算公式及补缩距离公式确定在轴承机匣的机匣弧顶出设置一个明冒口”步骤具体为:
以将轴承机匣的结合面法兰设置为浇注位置的下部为基准;
根据简化的模数计算公式M=S/L计算结合面法兰模数,其中,M是模数,S热节圆面积,L是热节圆周长;
按补缩距离公式EZ=4M,RZ=4M,计算补缩距离,重合一个M,补缩距离选择7M,模数梯度大于1.1倍就可以实现自补缩,其中,EZ是补缩末端区距离,RZ是补缩区距离,M是模数,S热节圆面积,L是热节圆周长;
通过模数计算公式M=V/S计算机匣弧顶的模数,梯度1.16倍大于1.1,确定铸件自身可以补缩,其中,V是机匣弧顶部位的体积;
冒口模数按热节圆模数的1.2倍进行计算,确定选择一个明冒口。
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