一种蜗壳铸件的成型方法与流程

本发明属于铸造，主要涉及一种奥氏体蜗壳类铸件的成型方法。

背景技术：

1、随着工业的快速发展，节能问题越来越受到人们的关注。利用膨胀机回收化工、冶金、建材和电力等行业工艺过程中的能量，不仅可以提高能源利用率，而且对环境起到了保护作用。因此，作为一种新型的余热、废热、余气回收再利用的装置，膨胀机得到了越来越广泛的应用。

2、膨胀机是利用压缩气体膨胀降压时向外输出机械功使气体温度降低的原理，以获得能量的机械，是将热能转换为机械能的一种热机，是长足发展的一种新兴动力机械，可直接驱动发电机，也可直接拖动泵、风机等机械设备。蜗壳属于膨胀机进气口的关键核心设备，主要达到使高温、高压、含有一定的腐蚀性尾气顺利改变方向，并均匀分配给喷嘴，在膨胀室做功回收能量达到节能降耗的目的。膨胀机蜗壳内腔螺旋渐变型结构使得该产品，无论是铸造工艺还是成型方法设计都较困难，特别是一种特殊结构的蜗壳，其气道部分和内腔主体部位连接部位仅有65mm厚，砂芯强度无法保证，漂芯风险大。该类蜗壳与普通类蜗壳不同的是，气道管口中心和主体流道部位中心不在同一平面上，造型时管口部位有很大一部分倒稍部位，导致蜗壳成型设计困难。因此，前述特殊结构类型蜗壳铸件如何成型亟待解决。

技术实现思路

1、基于上述难题，有必要提出一种蜗壳铸件的成型方法，克服了现有技术中砂芯强度无法保证，漂芯风险大等问题。

2、一种蜗壳铸件的成型方法，所述成型方法包括以下步骤：

3、采用上箱结合下箱的方式进行造型，沿蜗壳的气道主体部位的中心和管口部位的中心随型设置分型面，即所述分型面不是一个水平面。

4、制作上箱砂芯、下箱砂芯和内腔砂芯，将所述上箱砂芯、所述下箱砂芯和所述内腔砂芯组芯形成蜗壳铸件的铸型腔。

5、所述内腔砂芯包括直筒型砂芯和气道砂芯；所述直筒型砂芯上设置有第一定位芯头，所述气道砂芯上设置有与所述第一定位芯头匹配的第二定位芯头，所述直筒型砂芯与所述气道砂芯通过所述第一定位芯头与所述第二定位芯头配合组芯。将所述内腔砂芯划分为直筒型砂芯和气道砂芯，简化了采用内腔整体砂芯填砂和取模困难的复杂芯盒结构，也可避免下芯过程中吊运整体砂芯带来的连接薄弱部位断裂风险。

6、为了更好地实现本发明，所述直筒型砂芯和所述气道砂芯均采用手工制芯，以便铺设芯骨，保证砂芯强度。

7、为了更好地实现本发明，所述上箱砂芯采用整体式成型；采用手工制芯的方式。由于蜗壳铸件内腔气道结构复杂，直径由粗到细，最细部位的直径为200mm左右，若采用3d打印方式制作上箱砂芯，则无法放置芯骨，无法保证砂芯的强度；同时，由于打印机的打印尺寸有限，无法整体打印上箱砂芯，若将上箱砂芯划分为若干砂芯，会导致砂芯中心不稳无法固定；因此，所述上箱砂芯采用手工整体式制芯。

8、为了更好地实现本发明，所述下箱砂芯划分为若干下箱砂芯模块，并采用3d打印成型。

9、为了更好地实现本发明，在所述直筒型砂芯上设置若干暗冒口。

10、为了更好地实现本发明，在若干所述暗冒口之间设置第三定位芯头。

11、为了更好地实现本发明，所述第三定位芯头设置为梅花型芯头。

12、为了更好地实现本发明，在所述下箱的砂芯上设置与所述第三定位芯头匹配的第四定位芯头。

13、为了更好地实现本发明，在所述下箱砂芯上设置浇口孔。

14、为了更好地实现本发明，在所述下箱砂芯上设置若干气道砂芯标芯点，在所述气道砂芯上设置与各所述气道砂芯标芯点匹配的气道砂芯标芯芯头，合箱时使用固定件贯穿所述气道砂芯标芯点和所述气道砂芯标芯芯头并固定；这样可有效防止所述气道砂芯漂芯。

15、为了更好地实现本发明，在所述上箱砂芯和所述下箱砂芯上分别设置匹配的定位台和定位槽，以保证所述上箱砂芯和所述下箱砂芯组芯尺寸精度。

16、本发明提供的蜗壳铸件的成型方法，根据蜗壳铸件的特殊结构进行随型分型，采用上箱整体手工制芯结合下箱3d打印分块制芯的方式，有效解决了由于蜗壳铸件不规则形状，导致的无法分型、取模困难等问题；同时规避了由于3d打印设备尺寸受限，若上箱采用3d打印需要分芯设计，但是分芯之后砂芯又难以保证重心稳定的缺陷。进一步地，在各个相互配合的砂芯上设置相互匹配的定位件，以保证安装进度及稳定性。

17、采用本发明提供的成型方法，操作简单，可有效地提高砂芯的强度，降低在浇注过程中由于没有足够压力抑制钢液浮力导致的漂芯风险，降低生产成本，提高生产效率。

技术特征：

1.一种蜗壳铸件的成型方法，其特征在于，所述成型方法包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的蜗壳铸件的成型方法，其特征在于，所述上箱砂芯采用整体式成型。

3.根据权利要求1所述的蜗壳铸件的成型方法，其特征在于，所述下箱砂芯划分为若干下箱砂芯模块，并采用3d打印成型。

4.根据权利要求1所述的蜗壳铸件的成型方法，其特征在于，在所述直筒型砂芯上设置若干暗冒口。

5.根据权利要求4所述的蜗壳铸件的成型方法，其特征在于，在若干所述暗冒口之间设置第三定位芯头。

6.根据权利要求5所述的蜗壳铸件的成型方法，其特征在于，所述第三定位芯头设置为梅花型芯头。

7.根据权利要求4所述的蜗壳铸件的成型方法，其特征在于，在所述下箱的砂芯上设置与所述第三定位芯头匹配的第四定位芯头。

8.根据权利要求1所述的蜗壳铸件的成型方法，其特征在于，在所述下箱砂芯上设置浇口孔。

9.根据权利要求1所述的蜗壳铸件的成型方法，其特征在于，在所述下箱砂芯上设置若干气道砂芯标芯点，在所述气道砂芯上设置与各所述气道砂芯标芯点匹配的气道砂芯标芯芯头，合箱时使用固定件贯穿所述气道砂芯标芯点和所述气道砂芯标芯芯头并固定。

10.根据权利要求1所述的蜗壳铸件的成型方法，其特征在于，在所述上箱砂芯和所述下箱砂芯上分别设置匹配的定位台和定位槽。

技术总结
本发明属于铸造技术领域，主要涉及一种奥氏体蜗壳类铸件的成型方法，根据蜗壳铸件的特殊结构进行随型分型，采用上箱整体手工制芯结合下箱3D打印分块制芯的方式，有效解决了由于蜗壳铸件不规则形状，导致的无法分型、取模困难等问题；同时规避了由于3D打印设备尺寸受限，若上箱采用3D打印需要分芯设计，但是分芯之后砂芯又难以保证重心稳定的缺陷。进一步地，在各个相互配合的砂芯上设置相互匹配的定位件，以保证安装进度及稳定性。采用本发明提供的成型方法，操作简单，可有效地提高砂芯的强度，降低在浇注过程中由于没有足够压力抑制钢液浮力导致的漂芯风险，降低生产成本，提高生产效率。

技术研发人员：李昆,马斌,郭小利,郭小强,王文宝
受保护的技术使用者：共享铸钢有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/14