专利名称：铸件时效箱的制作方法
技术领域：
本实用新型用于铸造或锻造业代替铸锻件时效处理工序。
消除铸件残废余应力的方法过去有自然时效法和人工时效法，前者是将铸件经过数月的放置使残余应力自然松驰，由于其耗费时间长，影响生产率，一般情况下多为人工时效代替，人工时效系经过加热、保温、冷却三个阶段，加热手段有电加热和燃烧加热，电加热的成本可使时效费用高于铸件本身、而用煤和其他燃料加热则会对环境产生污染，两者均消耗能量，但人工时效的周期通常为一昼夜。
八十年代初，国外有厂家在自动线上采用保温时效法，即在铸件还处于塑性状态时，将其放入保温室内，利用余热，使其以缓慢的速度冷却到弹性状态，从而避免产生内应力。不难看出此法对于环保，节能有显著意义。它的理论依据在于铸件在350℃以上至600℃的范围内是弹塑性转变阶段，而在600℃以上是塑性状态。不存在应力的积累。在弹塑性转变温度范围内要避免应力的产生，其冷却速度不得大于30℃／小时，而对于一般铸件的冷却过程是没有这个条件的，反之，若满足这个条件，则铸件不产生内应力，便不在需要时效处理了。这种保温室通常造价较高，不便移动，通用性不强，故一般生产中难以应用。
本实用新型旨在提供一种效果可靠，使用方便，适应性强的可代替时效处理的不耗费能源的装置。
本实用新型由内胆、外壳之间填充一定厚度的保温材料组成保温系统。由此系统包裹的空间形成箱体，箱体密封后来实现铸锻件弹塑性转变阶段的冷却速度控制。
本实用新型的结构可参见附见图来说明。
内胆1由耐热钢板制成，外壳4由普通钢板制成，隔热层3采用珍珠岩或其他耐热保温材料，且其侧壁与箱底可以分开，便于铸件的摆放，而一般情况下，可将箱底与侧壁做成整体，底部保温层中夹入部分耐火砖8支撑，顶盖、侧壁和箱底均设有可拆卸的活动板，在保温材料失效时便于更换，箱壁设有吊环2，用于移动时吊挂，其容积和形状可根据铸件选择，其传热学计算如下根据一般生产规模，设时效箱容量为2M3，又设装入的铸件总体积为容量的1／3，则装入铸件重(另查得铸铁密度为7吨／M3)W＝1／3×7≈4.7＝4700(公斤)铸件的时效温度范围为600～350℃铸铁的热容量为0.11大卡／公斤·℃。铸件在时效期间共释放热量Q总＝0.11×4700×(600－350)＝129250(大卡)避免产生残余应力的冷却速度为
V＜30℃／小时则散热时间τ＞(600－350)／30＝8.33(小时)取τ＝8.5(小时)按立方体考虑时效箱形状，则可按六个平壁散热面计算其散热总面积为A＝6×2 2/3 ＝9.52(平方米)所允许的热量为q＝Q总／(A×τ)＝129250／(9.52×8.5)＝1597.3(大卡／小时·平方米)采用珍珠岩作保温材料，在传热过程中内壁平均温度为t1＝(600＋350)／2＝475(℃)外壁温度设为100℃保温层平均导热系数为λ＝0.056＋0.00009(475＋100)／2＝0.081875(大卡／米·时℃)根据q＝λ／δ(t1－t2)保温层厚度为δ＝λ／q(t1－t2)＝0.081875／1597.33(475－100)＝0.01922≈0.02米考虑各种工艺因素对于保温效果的影响，将保温层厚度取为0.045米，即δ＝45毫米。可见此厚度对于制造与使用都不会带来不便。
使用方法为1.先在箱底铺上50～100毫米干砂7，这至关重要，它能缓冲铸件对内胆的急剧加热和机械冲击可能引起的变形。
2.将温度已降至600～650℃(夏天取下，冬天取上)的铸件按先厚大件后薄小件的顺序，平稳放入箱内，然后加盖，注意，要确保加盖时铸件的温度不得低于550℃。
3.若铸件分批入箱，各批之间隙时间内要加盖保温。
4.装完加盖后，在顶盖与箱沿间的缝内填充干砂5。
5.待冷却至350℃以下时出箱。
6.若散热太慢，可将箱盖略开缝隙。
本实用新型可根据生产量而设计不同的容积和形状，用于大、中、小型铸造车间以代替时效工序。由于它材料来源方便，制造简单，成本低，不需要任何能源，盖箱后不需要人员管理，不排放任何染物，且可根据需要移动位置，在件多件少时都可即时周转，有显著的社会效益和经济效益。
附图的简单说明附图为表示本实用新型构造的装配简图
图1为主视图，图2为俯视图
权利要求1.一种用于取代铸锻件时效工序的铸件时效箱，其特征为耐热钢板制成内胆，普通钢板制成外壳，中间填以膨化珍珠岩或其他耐热保温材料，亦可将箱盖、侧壁和箱底分别制成然后组合在一起，组成箱体内胆的部分仍由耐热钢板制成。
2.如权利要求1所述的铸件时效箱，其特征为外壳上设有用于吊运的吊环。
3.如权利要求1所述的铸件时效箱，其特征为箱盖、侧壁和箱底可分离，可组合，且每一单体都设有用于更换保温材料的可拆卸的活动板。
专利摘要铸件时效箱为一种代替铸件人工时效的装置，该箱的箱盖、侧壁和箱底可分离，可组合，且每一单体都设有用于更换保温材料的可拆卸的活动板它不需热源、没有污染、结构简单、制作容易，使用时可随意移动，可根据生产量和铸件特点设计其形状和容量。特别适用于环保要求高而电能又不足的场所。
文档编号C21D1/26GK2071189SQ8921965
公开日1991年2月13日 申请日期1989年11月9日 优先权日1989年11月9日
发明者刘仲刚 申请人:刘仲刚