一种铸件砂芯芯盒的制作方法

本实用新型属于铸造技术领域，主要涉及一种铸件砂芯芯盒。

背景技术：

大型水轮机叶片表面呈曲面状，轮廓尺寸大、公差严格、工艺造型复杂、整体要求高，并铸造过程中容易变形，因此，大型水轮机叶片通常采用立体组芯造型法。立体组芯造型法对比传统的造型方法，有砂芯起吊重量轻、操作简便易于控制、生产周期短等优点，大大降了低生产叶片的设备要求能力及解决前序产能不足的问题，实现叶片批量化生产。目前立体组芯法制作砂芯所采用的芯盒通常为木制芯盒，主要存在以下三个缺点：

1)芯盒主料强度低，易变性，大型水轮机叶片砂芯约70吨，由于芯盒结构强度要求高，而采用木制框架结构芯盒，对于批量件来说，芯盒极易变形、损坏，导致砂芯变形，且下芯过程会导致砂芯配合尺寸不符；

2)芯盒制作周期长，由于叶片型面复杂，需要整体上5轴加工中心加工，传统木制芯盒周期25天左右，占叶片毛坯生产总周期的五分之一，影响产品的整体交期；

3)芯盒返修周期长、成本高，大型水轮机叶片的芯盒及活块在制芯、起模过程中易造成主料变形和损坏，同时复杂曲面型面尺寸不易返修。

技术实现要素：

本实用新型针对现有技术中存在的缺陷，提供了一种铸件砂芯芯盒。

本实用新型的技术方案是：所述芯盒包括芯盒模型，所述芯盒模型包括基础型、形面型；所述形面型的工作形面与铸件的外形相匹配；所述形面型的工作形面相对的面与所述基础型的安装面匹配安装，所述基础型的安装面为上下起伏的规则形结构。

优选地，所述基础型包括若干规则形状型块，各所述规则形状型块之间相互拼接，以形成所述基础型。

优选地，所述形面型包括若干形面型块，各所述形面型块之间相互拼接，以形成所述形面型。

优选地，所述形面型还包括形面型活块，所述形面型活块安装在所述形面型的起型位置。

优选地，所述形面型块的厚度小于300mm。

优选地，所述形面型块的侧面的加工误差为0mm～-10mm，且形面的加工误差为-3mm～+3mm。

优选地，所述规则形状型块采用造型用砂为原料。

优选地，所述规则形状型块内部设置有基础框架，用于减少造型用砂量。

优选地，所述形面型块的形面表面采用木模、消失模或树脂模。

一种以上所述的铸件砂芯芯盒的制作方法，包括如下步骤：

将芯盒模型划分为基础型和形面型，根据铸件外形结构制作形面型的工作形面；根据基础型的安装面制作形面型的工作形面相对的面；

拼装基础型与形面型，并在形面型的工作形面表面做硬化处理，打磨平整，以形成芯盒模型，将芯盒模型置于芯盒框架内，完成芯盒的制作。

本实用新型提供的一种铸件砂芯芯盒，芯盒包括芯盒模型，芯盒模型包括基础型、形面型；基础型厚度尽量厚，以减少形面型的用料，基础型的形面尽量少且平整，容易刮制成型；基础型主要由若干规则形状型块拼装生成，且根据定位坐标精准预设定位杆，以准确安装；规则形状型块内部设置有基础框架，将其预制在芯盒框内，减少规则形状型块的用砂量；规则形状型块采用造型用砂为原料，可以保证芯盒的强度，并且可以回收再利用，减少成本。形面型主要由若干形面型块拼装生成，形面型影响起型的部位做成活块，各形面型块与活块之间采用燕尾槽和/或插销定位，其余模具做成整体，保证形面型的强度；形面型块的厚度小于300mm，形面型块的侧面的加工误差为0mm～-10mm，且形面的加工误差为-3mm～+3mm，保证形面型的尺寸精度；形面型块的形面表面采用木模或树脂模，增强形面型的强度，满足铸件批量生产。

本实用新型提供的芯盒，基础型和形面型可以同时并行制作，基础型和形面型分别划分为多个对应的型块，每个模块均可单独并行加工，显著缩短了芯盒的制作周期；且芯盒采用了分块化的设计方法，当形面型损坏进行维修时，可将损坏的部分形面型块拆卸，保持基础型不动，选择损坏的形面型面局部重新加工，加工完成后的形面型直接拼装到对应部位，进行固定和表面处理，即可达到芯盒修复和维护的目的。本实用新型基础型所采用的造型用砂可重复再生使用，达到节约资源、降低成本的目的。

本实用新型提供的新型芯盒及其制作方法，保证了芯盒强度，有利于砂芯尺寸控制，缩短了生产周期，降低了生产成本，并且维护简便。

附图说明

附图1是本实用新型芯盒的基础型示意图；

附图2是本实用新型芯盒的形面型的工作型面示意图；

附图3是本实用新型芯盒的形面型的工作形面相对的面示意图；

附图4是本实用新型芯盒的基础型与形面型拼装成一体示意图；

图中:10-基础型；20-形面型。

具体实施方式

结合本实用新型的附图，对发明实施例的一个技术方案做进一步的详细阐述。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语应做广义理解，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解术语在本实用新型中的具体含义。

一种铸件砂芯芯盒，请参见附图1至4所示，芯盒包括芯盒模型，芯盒模型包括基础型10、形面型20；形面型20的工作形面与铸件的外形相匹配；形面型20的工作形面相对的面与基础型10的安装面匹配安装，所述基础型10的安装面为上下起伏的规则形结构。

在其中一个实施例中，基础型10包括若干规则形状型块，各规则形状型块之间相互拼接，以形成所述基础型10。

在其中一个实施例中，形面型包括若干形面型块，各形面型块之间相互拼接，以形成形面型。

具体地，形面型20还包括形面型活块，形面型活块安装在形面型的起型位置。

需要说明的是，一种铸件砂芯芯盒，主要包括基础型10、形面型20，基础型10厚度尽量厚，以减少形面型的用料，基础型10的形面尽量少且平整，容易刮制成型；基础型10主要由若干规则形状型块拼装生成，且根据定位坐标精准预设定位杆，以准确安装；形面型20主要由若干形面型块拼装生成，形面型20影响起型的部位做成活块，各形面型块与活块之间采用燕尾槽和/或插销定位，其余模具做成整体，保证形面型的强度；

在其中一个实施例中，形面型块的厚度小于300mm。

具体地，形面型块的侧面的加工误差为0mm～-10mm，且形面的加工误差外为-3mm～+3mm；以保证形面型的尺寸精度。

在其中一个实施例中，规则形状型块采用造型用砂为原料，可以保证芯盒的强度，并且可以回收再利用，减少成本。

具体地，规则形状型块内部设置有基础框架，用于减少造型用砂量。

需要说明的是，规则形状型块内部设置有基础框架，将其预制在芯盒框内，减少规则形状型块的用砂量，降低生产成本。

在其中一个实施例中，形面型块的形面表面采用木模、消失模或树脂模，增强形面型的强度，满足铸件批量生产。

一种以上的铸件砂芯芯盒的制作方法，包括如下步骤：

步骤s001,将芯盒模型划分为基础型10和形面型20，根据铸件外形结构制作形面型20的工作形面；根据基础型10的安装面制作形面型20的工作形面相对的面；

步骤s002,拼装基础型10与形面型20，并在形面型20的工作形面表面做硬化处理，打磨平整，以形成芯盒模型，将芯盒模型置于芯盒框架内，完成芯盒的制作。

需要说明的是，形面型20整体表面刮一层厚度大于等于2mm的石膏层，待石膏层硬化后，使用平板打磨机打磨表面，即确保形面型20表面质量，又能增加形面型表面强度。

在其中一个实施例中，上述步骤s001中，根据铸件结构和现场机床加工尺寸范围将形面型20划分为若干形面型块，并编号制作；以形面型20的最低点为起点按照编号拼装各形面型块，通过划线定位形面型并紧固，以形成形面型20。

需要说明的是，拼装各类型型块时，设定绝对基准，测量每个型块与绝对基准之间的偏差，减少型块对接时的累积偏差；且拼装各类型型块时，根据定位坐标精准预设定位杆，以准确安装；定位杆与形面型块之间设定5mm左右的调整间隙，并通过划线定位形面，最终紧固形成整体的形面型，采用定位杆防止形面型块之间错偏。

在其中一个实施例中，上述步骤s001中，将基础型10划分为若干规则形状型块，并编号制作；根据编号拼装各规则形状型块，以形成基础型10。

本实用新型提供的芯盒，基础型和形面型可以同时并行制作，基础型和形面型分别划分为多个对应的型块，每个模块均可单独并行加工，显著缩短了芯盒的制作周期；且芯盒采用了分块化的设计方法，当形面型损坏进行维修时，可将损坏的部分形面型块拆卸，保持基础型不动，选择损坏的形面型面局部重新加工，加工完成后的形面型直接拼装到对应部位，进行固定和表面处理，即可达到芯盒修复和维护的目的。

本实用新型提供的新型芯盒及其制作方法，保证了芯盒强度，有利于砂芯尺寸控制，缩短了生产周期，降低了生产成本，并且维护简便。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制发明，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换,凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。