一种大型圆盘类铸件的快速造型工装的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及铸造技术领域，特别涉及一种大型圆盘类铸件的快速造型工装。
【背景技术】
[0002]现有技术中有一类大型圆盘类或端盖类铸件，直径一般在4000mm以上，如图1所示，其结构特点是形状简单，但直径大。这类铸件的常规造型方法为制作模具、造型、合箱、浇注。但由于铸件壁薄，不能完全实现实体造型，模具制作时需要增加砂芯结构来增加模具强度，存在模具制作复杂、成本高、周期长，且模具体积庞大不易吊运等不利因素。
【实用新型内容】
[0003]本实用新型的目的针对现有技术中大型圆盘类铸件造型中存在问题，提供一种大型圆盘类铸件的快速造型工装，以简化铸件造型工艺，缩短造型周期，提高造型尺寸精度。
[0004]本实用新型的目的是这样实现的，一种大型圆盘类铸件的快速造型工装，包括水平支撑连接在砂箱上方的平衡梁，所述平衡梁中部固定连接中心轴，所述中心轴上转动连接有两水平的横臂，所述横臂末端固定连接刮砂板，所述刮砂板的刮砂面形状与型腔内轮廓或外轮廓的轴截面形状相适配；所述横臂与中心轴的连接端通过转动连接的套筒和轴承套连接，所述套筒与中心轴固定连接，所述轴承套外周通过连接耳固定连接横臂。
[0005]本实用新型的大型圆盘类铸件的快速造型工装，根据大型圆盘类铸件结构为简单的回旋体，回旋半径大及壁厚薄的特点，设计可绕中心轴回旋的刮砂工装，以刮砂成型铸件砂型的腔型内轮廓和外轮廓，成型方法简单、快速并且便于型腔尺寸的控制。
[0006]为便于精确调节刮砂板的安装尺寸，所述中心轴外周的轴向设有若干道卡槽，所述套筒外周设有定位螺孔，所述套筒与中心轴之间通过螺栓固定连接；所述横臂上设有若干水平方向的用于调节刮砂板安装位置的腰形安装孔。
[0007]为便于平衡梁的固定安装，所述平衡梁两端分别固定设有用于支撑连接平衡梁的立柱。
[0008]对于大型铸件的砂箱，为简化工装的结构，所述平衡梁两端分别固定连接在砂箱顶部的箱板上。
[0009]作为本实用新型刮砂工装结构的进一步改进，所述刮砂板包括用于刮背砂的刮砂板一、刮型腔外轮廓面砂的刮砂板二和刮型腔内轮廓面砂的刮砂板三，所述刮砂板一的刮砂面设有锯齿。本实用新型的刮砂工装，将刮面砂和背砂的刮砂板分开设置，可以精确控制大型铸件砂型的面砂层和背砂层的厚度，从而精确控制型砂用量；用于刮背砂的刮砂板一的刮砂面设有锯齿，使刮制出的背砂表面呈起伏的齿形，可以增加背砂层与面砂层的直接面积和摩擦力，从而增加背砂层和面砂层的结合强度，以提高砂型的整体强度。
[0010]对于大型铸件，其刮砂工装及刮砂板的尺寸也同样偏大，为减轻刮砂板的重量，所述刮砂板一、刮砂板二和刮砂板三为非金属材料，例如，可选木制材料或树脂材料制成，选用木制材料时，为便于保证型腔尺寸，刮砂板二和刮砂板三采用木制材料时，可以在刮砂面贴附一层环氧树脂层，不但可以保证刮砂面的尺寸精度，还可以提高刮砂面的尺寸精度和耐磨性。
[0011]本实用新型的另一个目的是提供一种采用上述快速造型工装快速造型大型圆盘类铸件砂型的方法，包括如下过程:
[0012](1)安装下砂箱及刮砂工装:将下砂箱固定安装在造型平台上，在下砂箱的上方支撑安装造型工装，使造型工装的中心轴与铸件型腔在下砂箱内的回转中心重合，根据铸件型腔外轮廓的形状和外轮廓边缘各点的回转半径，固定安装刮砂板一，使刮砂板一的回转半径比铸件型腔轮廓相应点对应的回轮半径大50— 60mm用于填面砂层；(2)向下砂箱内流背砂，流背砂过程中沿中心轴旋转刮砂板一，以成型下箱砂型的背砂层轮廓，然后从背砂层的表面向砂层内插装若干加强筋，使加强筋部份露出背砂层的表面，并且露出长度小于面砂层的厚度；(3)待背砂层硬化后，将刮砂板一拆下，再安装用于成型铸件型腔外轮廓的刮砂板二，向下砂箱的背砂层表面流面砂，并沿中心轴旋转刮砂板二刮制型腔的外轮廓，并用抹刀压实面砂层表面完成下箱砂型的造型；(4)待下箱砂型的面砂层硬化后，在面砂层表面喷刷便于脱模分型的涂料，然后将刮砂板二拆下，再安装用于成型铸件型腔内轮廓的刮砂板三，向下箱砂型的面砂层表面流树脂砂用于造型假胎，并且边流砂边绕中心轴旋转刮砂板三以形成型腔假胎的内轮廓，最后用抹刀压实假胎的内轮廓表面；(5)待假胎砂型硬化后在假胎的内轮廓表面喷刷脱模涂料，根据铸造工艺在假胎内轮廓表面进行工艺标记，铺设上砂型内的冷铁、冒口和浇注系统，在下砂箱的上侧固定放置上砂箱，流砂造型上箱砂型；(6)待上砂型硬化后，吊出上砂箱及上砂型，取出假胎，然后再合箱完成大型圆盘类铸件砂型的造型。
[0013]为进一步精确安装刮砂板二和刮砂板三的位置以保证型腔轮廓的精度，所述步骤
(3)和步骤(4)中安装刮砂板二和刮砂板三时，采用三维划线仪校准刮砂板的安装位置。
[0014]为提高假胎的强度以保证假胎能完整从下砂型内取出以腾出腔型的空间，所述步骤(4)的假胎内设有加强芯骨。
【附图说明】
[0015]图1为一种典型的大型圆盘类铸件的示意图。
[0016]图2为本实用新型的大型圆盘类铸件的快速造型工装结构示意图。
[0017]图3为快速造型工装中的中心轴与横臂的连接示意图。
[0018]图4为刮砂板一的结构示意图。
[0019]图5为利用本实用新型的快速造型工装进行大型圆盘类铸件快速造型时刮下砂型背砂的示意图。
[0020]图6为利用本实用新型的快速造型工装进行大型圆盘类铸件快速造型时刮下砂型面砂的不意图。
[0021]图7为利用本实用新型的快速造型工装进行大型圆盘类铸件快速造型时刮假胎砂型的不意图。
[0022]图8为利用本实用新型的快速造型工装进行大型圆盘类铸件快速造型时铺设上箱砂型的工艺的结构示意图。
[0023]其中，1平衡梁；2中心轴；2A卡槽；3横臂；4刮砂板一、5刮砂板二、6刮砂板三；7套筒；8轴承套；8A连接耳；9造型平台；10立柱；11下砂箱；12背砂层；13加强筋；14面砂层；假15胎；芯16骨；7令17铁；18冒口。
【具体实施方式】
[0024]如图2—图4所示为本实用新型的大型圆盘类铸件的快速造型工装，包括水平支撑连接在砂箱上方的平衡梁1，平衡梁1中部固定连接中心轴2，中心轴2上转动连接有两水平的横臂3，横臂3末端固定连接刮砂板，刮砂板的刮砂面形状与型腔内轮廓或外轮廓的轴截面形状相适配；横臂3与中心轴2的连接端通过转动连接的套筒7和轴承套8连接，套筒7与中心轴2固定连接，轴承套8外周通过连接耳8A固定连接横臂3。
[0025]为便于精确调节刮砂板的安装尺寸，中心轴2外周的轴向设有若干道卡槽2A，套筒7外周设有定位螺孔，套筒7与中心轴2之间通过螺栓固定连接；横臂3上设有若干水平方向的用于调节刮砂板安装位置的腰形安装孔。
[0026]为便于平衡梁1的固定安装，平衡梁1两端分别固定设有用于支撑连接平衡梁1的立柱10 ;对于大型铸件的砂箱，为简化工装的结构，平衡梁1两端也可以直接固定连接在砂箱顶部的箱板上。