核磁共振设备球形架、运输工装及生产工艺的制作方法

本发明属于铸造产品技术领域，更具体地说，是涉及一种核磁共振设备球形架、运输工装及生产工艺。

背景技术：

核磁共振设备球形架采用球铁材质的铸造件，各种检测装置和辅助装置主要依托主架体安装，这就需要主架体具备一定的强度。目前常规的核磁共振设备球形架，往往是通过将主架体做成实体结构，或是增加主架体的厚度，或是在主架体上增设过多的加强筋或加强肋等方式提高主架体的结构强度，以上方法会增大主架体的重量，造成制造成本的提升。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种核磁共振设备球形架，旨在解决为了提高主架体结构强度，将主架体做成实体结构，或是增加主架体的厚度，或是在主架体上增设过多的加强筋或加强肋等方式造成制造成本提升的问题。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：提供一种核磁共振设备球形架，包括呈半球形的壳体，所述壳体的端面设有法兰，所述壳体的球形面呈经度线分布有多个第一弧形板，所述壳体的球形面呈纬度线分布有多个第二弧形板，多个所述第一弧形板和多个所述第二弧形板将所述球形面分隔呈多个区域，多个所述区域内均开设有随形通孔，所述第一弧形板的外侧面设有沿其长度方向设置的加强棱，所述球形面上开设有向所述壳体外侧延伸的连接套，所述壳体的球心位于所述连接套的轴线上。

本发明提供的核磁共振设备球形架的有益效果在于：与现有技术相比，本发明核磁共振设备球形架，球形架的球形面上设置连接套，球形架由多个呈经度线分布的多个第一弧形板和呈纬度线分布的多个第二弧形板组成为球形的架体结构，同时在第一弧形板的外侧面设有沿其长度方向设置的加强棱，并在多个第一弧形板和多个第二弧形板将球形面分隔呈多个区域，多个区域内均开设有随形通孔，在确保结构强度的同时，能够有效降低核磁共振设备球形架的重量，降低了其制造成本。

本发明还提供了一种用于运输所述的核磁共振设备球形架，包括承托架和纵向支撑架，所述纵向支撑架固设于所述承托架的一侧，所述纵向支撑架与所述承托架之间设置有倾斜支撑架，所述纵向支撑架上开设有横向设置的第一卡槽，所述倾斜支撑架上开设有横向设置的第二卡槽，所述第一卡槽和所述第二卡槽用于卡装所述加强棱，所述承托架上端面设有多个定位块，多个所述定位块间隔设置且呈圆周排布，用于将所述连接套卡装在其内部。

作为本申请另一实施例，所述第一卡槽和所述第二卡槽内均设有第一弹性垫层，所述第一弹性垫层用于接触所述加强棱的一侧设有弧形凹面。

作为本申请另一实施例，所述定位块的内侧面设有第二弹性垫层，所述第二弹性垫层用于接触所述连接套的一侧的下部设有垫块。

本发明提供的核磁共振设备球形架运输工装的有益效果在于：与现有技术相比，本发明核磁共振设备球形架运输工装，球形架的连接套垂直置于承托架的上端面，连接套卡装在多个定位块的内部，同时，球形架的球形面上的加强棱分别卡装在第一卡槽和第二卡槽内，利用多个卡装结构能够确保核磁共振设备球形架的稳定性，避免核磁共振设备球形架运输过程出现晃动，而造成磕碰划伤的问题。

本发明还提供了一种用于生产所述的核磁共振设备球形架的生产工艺，包括以下步骤：

s1：造型：以壳体的端面为分型面，沿端面外圈布设整圈的横浇道，在横浇道相对侧分别设置直浇道，横浇道内侧间隔布设多个内浇道，在壳体的顶部布设多个顶冒口，并在第一弧形板和第二弧形板交汇处以及连接套的上端开设排气通道，在法兰周圈的下部、连接套周圈的下部以及多个第一弧形板的交汇处的下部埋设冷铁；

s2：熔炼：使用电炉熔炼a536q材质的球铁，出炉温度为1500～1540℃，采用随流孕育的方式进行球化孕育处理；

s3：浇注：采用双漏包浇注的方式，自两个直浇口内同时浇注，浇注时间不大于15min，同时浇注至少两组同炉试块；

s4：清理：采用震箱落砂，之后对毛坯依次完成去除浇注系统和初次抛丸处理，并进行无损检测和尺寸测量；

s5：热处理：将毛坯和试块同时置于热处理炉内，升温至550-580℃，保温3-5h，炉内冷却至200℃后，空冷至室温。

作为本申请另一实施例，在步骤s1中，法兰周圈的下部的冷铁和连接套周圈的下部的冷铁均间隔5～10cm，多个第一弧形板的交汇处的冷铁呈矩阵排布，且间隔5～10cm，冷铁之间预埋铬铁矿砂。

作为本申请另一实施例，在步骤s2之后，用预热的搅杠深入液面大于400mm，并沿同一方向搅拌至少10圈。

作为本申请另一实施例，在步骤s5之后，进行二次抛丸处理，且二次抛丸处理的钢丸直径小于初次抛丸处理的直径。

本发明提供的核磁共振设备球形架生产工艺的有益效果在于：与现有技术相比，本发明核磁共振设备球形架生产工艺，以壳体的端面为分型面，沿端面外圈布设整圈的横浇道，在横浇道相对侧分别设置直浇道，横浇道内侧间隔布设多个内浇道，在壳体的顶部布设多个顶冒口，并在第一弧形板和第二弧形板交汇处以及连接套的上端开设排气通道，在法兰周圈的下部、连接套周圈的下部以及多个第一弧形板的交汇处的下部埋设冷铁；使用电炉熔炼a536q材质的球铁，出炉温度为1500～1540℃，采用随流孕育的方式进行球化孕育处理。采用双漏包浇注的方式，自两个直浇口内同时浇注，浇注时间不大于15min，同时浇注至少两组同炉试块；采用震箱落砂，之后对毛坯依次完成去除浇注系统和初次抛丸处理，并进行无损检测和尺寸测量；通过布设双直浇道，整圈横浇道和多个内浇道，在确保熔炼合理的前提下，提升了浇注的速度，并布设帽口、排气通道和冷铁，确保产品内部组织的致密性，经由后序的清理和热处理工艺，得到质量满足要求的球形架产品。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的核磁共振设备球形架放置于运输工装上的状态图；

图2为本发明实施例提供的核磁共振设备球形架的第一卡槽和第一弹性垫层的结构示意图；

图3为图2中沿a-a处的剖视图；

图4为本发明实施例提供的核磁共振设备球形架的第二卡槽和第二弹性垫层的结构示意图；

图5为本发明实施例提供的核磁共振设备球形架的生产工艺中造型工艺设置的结构示意图一；

图6为本发明实施例提供的核磁共振设备球形架的生产工艺中造型工艺设置的结构示意图二；

图7为本发明实施例提供的核磁共振设备球形架的热处理工艺图；

图8为本发明实施例提供的核磁共振设备球形架的金相图。

图中：1、壳体；2、法兰；3、第一弧形板；4、第二弧形板；5、随形通孔；6、加强棱；7、连接套；8、承托架；9、纵向支撑架；10、倾斜支撑架；11、第一卡槽；12、第二卡槽；13、定位块；14、第一弹性垫层；15、弧形凹面；16、第二弹性垫层；17、垫块。

具体实施方式

为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

请参阅图1，现对本发明提供的核磁共振设备球形架进行说明。核磁共振设备球形架，包括呈半球形的壳体1，壳体1的端面设有法兰2，壳体1的球形面呈经度线分布有多个第一弧形板3，壳体1的球形面呈纬度线分布有多个第二弧形板4，多个第一弧形板3和多个第二弧形板4将球形面分隔呈多个区域，多个区域内均开设有随形通孔5，第一弧形板3的外侧面设有沿其长度方向设置的加强棱6，球形面上开设有向壳体1外侧延伸的连接套7，壳体1的球心位于连接套7的轴线上。

本发明提供的核磁共振设备球形架，与现有技术相比，球形架的球形面上设置连接套7，球形架由多个呈经度线分布的多个第一弧形板3和呈纬度线分布的多个第二弧形板4组成为球形的架体结构，同时在第一弧形板3的外侧面设有沿其长度方向设置的加强棱6，并在多个第一弧形板3和多个第二弧形板4将球形面分隔呈多个区域，多个区域内均开设有随形通孔5，在确保结构强度的同时，能够有效降低核磁共振设备球形架的重量，降低了其制造成本。

球形架为一体铸造成型的制件，壳体1端部的法兰2侧壁以及连接套7的侧壁均加工有环形的装配槽，法兰2的端部加工螺纹安装孔。其中，多个第一弧形板3的交汇处为弧形的整体面板，提高球形架的结构强度，此外，多个第二弧形板4集中位于球形面的中部，不与多个第一弧形板3的交汇处存在交汇，能够使球形面上形成尽可能多的随形通孔5，随形通孔5的角部设有圆弧结构，减少产品的内应力。

请参阅图1，现对本发明提供的核磁共振设备球形架运输工装进行说明。核磁共振设备球形架运输工装，用于运输上述的核磁共振设备球形架，包括承托架8和纵向支撑架109，纵向支撑架109固设于承托架8的一侧，纵向支撑架109与承托架8之间设置有倾斜支撑架，纵向支撑架109上开设有横向设置的第一卡槽11，倾斜支撑架上开设有横向设置的第二卡槽12，第一卡槽11和第二卡槽12用于卡装加强棱6，承托架8上端面设有多个定位块13，多个定位块13间隔设置且呈圆周排布，用于将连接套7卡装在其内部。

本发明提供的核磁共振设备球形架运输工装，与现有技术相比，球形架的连接套7垂直置于承托架8的上端面，连接套7卡装在多个定位块13的内部，同时，球形架的球形面上的加强棱6分别卡装在第一卡槽11和第二卡槽12内，利用多个卡装结构能够确保核磁共振设备球形架的稳定性，避免核磁共振设备球形架运输过程出现晃动，而造成磕碰划伤的问题。

承托架8包括多个横梁以及焊接在多个横梁下部的多个纵梁，多个纵梁为承载部件，纵向支撑架109竖直焊接在多个横梁的一侧，其上部横向焊接有连接梁，连接梁采用u型钢，内部形成第一卡槽11。同样的，倾斜支撑架的上侧斜面焊接有连接梁，该连接梁采用u型钢，内部形成第二卡槽12。多个定位块13可焊接固定在承托架8的上端面。此外，多个定位块13也可通过栓接的方式固定在承托架8的上端面，在定位块13的底部设有螺纹孔，承托架8的纵梁上开设有多个安装孔，使用螺栓自下而上贯穿安装孔，螺纹连接在定位块13的底部，安装孔的位置可呈圆周方向开设几组，通过拆装定位块13，可匹配不同型号的球形架的不同直径的连接套7的定位。

作为本发明提供的核磁共振设备球形架的一种具体实施方式，请参阅图2至图3，第一卡槽11和第二卡槽12内均设有第一弹性垫层14，第一弹性垫层14用于接触加强棱6的一侧设有弧形凹面15。本实施例中，纵向支撑板靠近承托架8的一侧横向焊接有u型架，倾斜支撑板的上侧斜面横向焊接有u型架，两个u型架均具备u型开口，该u型开口分别构成第一卡槽11和第二卡槽12。第一弹性垫层14为橡胶垫层，分别粘接在第一卡槽11和第二卡槽12内，第一弹性垫层14的弧形凹面15与加强棱6的弧度一致，能够良好匹配加强棱6，避免加强棱6在与第一卡槽11和第二卡槽12刚性接触而导致磕碰划伤的情况。

作为本发明提供的核磁共振设备球形架的一种具体实施方式，请参阅图4，定位块13的内侧面设有第二弹性垫层16，第二弹性垫层16用于接触连接套7的一侧的下部设有垫块17。本实施例中，定位块13的内侧壁的下部开设有让位槽，第二弹性垫层16为橡胶垫层，粘接在定位块13的内侧壁，第二弹性垫层16外侧面的底部一体成型有向外凸出的卡块，卡块插接于该让位槽内，能够保证第二弹性垫层16的稳定性，避免第二弹性垫层16自定位块13的内侧脱出。同时，第二弹性垫层16内侧壁的底部一体成型有垫块17，垫块17向定位块13内侧延伸，球形架的连接套7的下端面放置在多个垫块17的上端面。由于连接套7端面和侧壁均为加工面，第二弹性垫层16的侧内壁能够避免连接套7的侧壁与定位块13刚性接触，垫块17能够避免连接套7的端面与承托架8的上端面刚性接触。第二弹性垫层16能够有效保护连接套7的加工面，避免其出现磕碰划伤的问题。

请参阅图1、图5至图8，现对本发明提供的核磁共振设备球形架生产工艺进行说明。一种核磁共振设备球形架的生产工艺，包括以下步骤：

s1：造型：以壳体1的端面为分型面，沿端面外圈布设整圈的横浇道，在横浇道相对侧分别设置直浇道，横浇道内侧间隔布设多个内浇道，在壳体1的顶部布设多个顶冒口，并在第一弧形板3和第二弧形板4交汇处以及连接套7的上端开设排气通道，在法兰2周圈的下部、连接套7周圈的下部以及多个第一弧形板3的交汇处的下部埋设冷铁；

s2：熔炼：使用电炉熔炼a536q材质的球铁，出炉温度为1500～1540℃，采用随流孕育的方式进行球化孕育处理；

s3：浇注：采用双漏包浇注的方式，自两个直浇口内同时浇注，浇注时间不大于15min，同时浇注至少两组同炉试块；

s4：清理：采用震箱落砂，之后对毛坯依次完成去除浇注系统和初次抛丸处理，并进行无损检测和尺寸测量；

s5：热处理：将毛坯和试块同时置于热处理炉内，升温至550-580℃，保温3-5h，炉内冷却至200℃后，空冷至室温。

本发明提供的核磁共振设备球形架生产工艺，与现有技术相比，以壳体1的端面为分型面，沿端面外圈布设整圈的横浇道，在横浇道相对侧分别设置直浇道，横浇道内侧间隔布设多个内浇道，在壳体1的顶部布设多个顶冒口，并在第一弧形板3和第二弧形板4交汇处以及连接套7的上端开设排气通道，在法兰2周圈的下部、连接套7周圈的下部以及多个第一弧形板3的交汇处的下部埋设冷铁；使用电炉熔炼a536q材质的球铁，出炉温度为1500～1540℃，采用随流孕育的方式进行球化孕育处理。采用双漏包浇注的方式，自两个直浇口内同时浇注，浇注时间不大于15min，同时浇注至少两组同炉试块；采用震箱落砂，之后对毛坯依次完成去除浇注系统和初次抛丸处理，并进行无损检测和尺寸测量；通过布设双直浇道，整圈横浇道和多个内浇道，在确保熔炼合理的前提下，提升了浇注的速度，并布设帽口、排气通道和冷铁，确保产品内部组织的致密性，经由后序的清理和热处理工艺，得到质量满足要求的球形架产品。

其中，在正对直浇口的横浇道底部埋设钢砖，钢砖正对直浇道的端面涂刷耐火涂料，为了满足浇注压力的需求，直浇口需大于产品上部箱体内型腔的高度，由于直浇口的高度较大，高温金属液自直浇口进入后，会冲击正对直浇口底部的横浇道，埋设钢砖能够避免冲击力对砂型破坏，减少铸件夹砂的缺陷，同时应兼顾该位置的耐火能力，因此。该位置的耐火涂料的涂层厚度不应小于其型腔内涂层的厚度的两倍。

本发明提供的核磁共振设备球形架，其材质为astma53665-45-12，为美标的一种球墨铸铁牌号；

成分按百分比为(原铁水)：

c：3.6-3.9wt％，si：1.1-1.3wt％，mn：<0.2wt％，p：<0.04wt％，s：<0.03wt％。

在熔炼过程中，球化剂使用龙南fd-3a重稀土球化剂，加入量为1.0％-1.5％。孕育剂用30％的福士科390预处理剂和65％-70％的75+孕育剂孕育。球化剂覆盖用球铁铁豆。反应时间控制在100s-120s为宜。球化处理中间包留20-25％的原铁水。

在浇注前，以上箱为承托，搭设两根平行的钢梁，两个直浇口均位于两根钢梁中间部位，待两根钢梁铺设完毕后，通过点焊的方式固定在上箱。在浇注时，将漏包放置在两个钢梁上，使得漏包的包眼正对直浇口，可利用铅锤定位，将铅锤事先悬吊在漏包包眼的下方，并使铅锤垂入直浇口内，且位于直浇口的中部时，确定漏包的位置。浇注过程中，需要准备一个摇包作为补交包，通过补交包向任一漏包内补交铁水，确保浇注量满足毛坯的需求。

在热处理时，毛坯的装炉温度应小于200℃，炉冷速度小于50℃/h，其中，保温时间根据毛坯的最大壁厚确定，即25mm/h。

同炉试块经热处理后，进行金相分析以及力学性能检测，球化率≥85％；

性能如下：бb≥450；бs≥310；δ≥12；hb156-217。

实施例1：

成分按百分比为(原铁水)：

c：3.6wt％，si：1.22wt％，mn：0.12wt％，p：0.033wt％，s：0.013wt％。

龙南fd-3a重稀土球化剂加入量为1.2％。孕育剂用30％的福士科390预处理剂和70％的75+孕育剂孕育，反应时间100s。球化处理中间包留25％的原铁水，出炉温度1500℃；

浇注时间13min11s，未进行补交处理；

毛坯清理后，装炉温度76℃，升温速度80℃/h，升温至550℃，保温3.5小时，炉内冷却至200℃，炉冷速度为40℃/h，空冷至室温；

检测两组试块的硬度及力学性能见表一，

表一

实施例2：

成分按百分比为(原铁水)：

c：3.78wt％，si：1.17wt％，mn：0.16wt％，p：0.013wt％，s：0.007wt％。

龙南fd-3a重稀土球化剂加入量为1.3％。孕育剂用30％的福士科390预处理剂和70％的75+孕育剂孕育，反应时间100s。球化处理中间包留25％的原铁水，出炉温度1520℃；

浇注时间12min56s，未进行补交处理；

毛坯清理后，装炉温度71℃，升温速度80℃/h，升温至570℃，保温4小时，炉内冷却至200℃，炉冷速度为40℃/h，空冷至室温；

检测两组试块的硬度及力学性能见表二，

表二

作为本发明提供的核磁共振设备球形架生产工艺的一种具体实施方式，请参阅图5至图6，在步骤s1中，法兰2周圈的下部的冷铁和连接套7周圈的下部的冷铁均间隔5～10cm，多个第一弧形板3的交汇处的冷铁呈矩阵排布，且间隔5～10cm，冷铁之间预埋铬铁矿砂。本实施例中，冷铁在使用前，进行酸洗处理，去除表面的铁锈，法兰2周圈的下部的冷铁和连接套7周圈的下部的冷铁为长方体形状，并间隔呈周向埋设。多个第一弧形板3的交汇处的冷铁靠近第一弧形板3的侧面提前加工呈弧面结构，该弧面结构与球形架的球形面相匹配，并间隔呈矩阵埋设。冷铁距型腔的距离为5～10cm，在冷铁与型腔，冷铁与冷铁之间预埋铬铁矿砂，铬铁矿砂为铸造用特种砂，是以铬铁矿为主的天然尖晶石，经破碎、筛分成规定粒度，为激冷材料，铬铁矿砂配合冷铁能够快速冷却该区域内的金属液，能够提高大型腔部位的金属液优先凝固，提高该部位内部组织形态。

作为本发明提供的核磁共振设备球形架生产工艺的一种具体实施方式，在步骤s2之后，用预热的搅杠深入液面大于400mm，并沿同一方向搅拌至少10圈。本实施例中，使用搅杠插入到金属液的液面下方400mm，并顺时针或逆时针搅动金属液，能够提高金属液的球化率，保证金属液的质量。同时，能够使金属液内的杂质迅速上浮，减少铸件的夹渣缺陷。

作为本发明提供的核磁共振设备球形架生产工艺的一种具体实施方式，在步骤s5之后，进行二次抛丸处理，且二次抛丸处理的钢丸直径小于初次抛丸处理的直径。本实施例中，初次抛丸处理采用颗粒加大的钢丸直径1.0-1.8mm，通过初次抛丸能够消除铸件内的部分内应力，去除部分未清理完全的粘砂。二次抛丸处理的钢丸直径为0.2-0.8mm，能够提高铸件表面的光洁度，尤其对于非加工面，能够提高喷漆或喷塑的效果。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。