專利名稱：大型弧形鑄件校正方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種大型鑄件校正方法，特別是一種大型弧形鑄件校正方法。
背景技術(shù)：
對(duì)于水泥回轉(zhuǎn)窯的大齒輪，其尺寸大，往往難以一次鑄造成型，在鑄造時(shí)，一般是 分別鑄造兩個(gè)半圓弧形鑄件(以下可稱為半圓齒輪)，半圓弧形鑄件的開(kāi)口之間一般鑄有拉 筋，以限定開(kāi)口的尺寸，即水泥回轉(zhuǎn)窯的大齒輪是由兩件半圓齒輪組合而成的。但是半圓弧 形鑄件結(jié)構(gòu)復(fù)雜，即使在半圓弧形鑄件的開(kāi)口之間鑄有拉筋，還是難以防止半圓弧形鑄件 產(chǎn)生變形。半圓弧形鑄件常見(jiàn)的變形狀況有開(kāi)口尺寸變大(即尺寸跑開(kāi))和開(kāi)口尺寸變小 (即尺寸縮攏)，這樣就需要對(duì)半圓弧形鑄件進(jìn)行校正。目前對(duì)大型弧形鑄件(主要是半圓弧 形鑄件，也可以是三分一圓弧形鑄件或四分一圓弧形鑄件，或者其它大型弧形鑄件)的開(kāi)口 進(jìn)行校正的方法主要有
1、常溫下采用壓力直接校正(未發(fā)生塑性變形的工件需進(jìn)爐回火消除彈性應(yīng)力)。對(duì) 于壁厚較薄的工件，采用特制吊砣從一定高度自由落下錘擊工件，重復(fù)數(shù)次達(dá)到圖紙要求 尺寸。該方法一般只適應(yīng)小型弧形鑄件，很難適應(yīng)大型弧形鑄件；并且該方法存在安全隱 患，要求技術(shù)熟練的工人操作，塑性不好的鑄件開(kāi)裂傾向大，容易造成產(chǎn)品報(bào)廢。2、采用局部加熱設(shè)備降低校正動(dòng)力，再用千斤頂將弧形鑄件開(kāi)口尺寸增大或縮 小。對(duì)于開(kāi)口尺寸變小的工件，把拉筋切開(kāi)一個(gè)口子能放置千斤頂，用加熱設(shè)備局部加熱變 形量大的地方，用千斤頂把鑄件開(kāi)口尺寸擴(kuò)張到圖紙尺寸，然后把拉筋口焊接起來(lái)，取出千 斤頂，進(jìn)熱處理爐人工時(shí)效處理，防止拉筋切除后尺寸反彈。該方法容易導(dǎo)致變形不均勻， 必須留有足夠的加工余量；能耗高。3、采用壓鐵、擋鐵和大楔形鐵等在熱處理爐內(nèi)對(duì)鑄件1進(jìn)行整體加熱的校正方法 (如圖3-6所示)。在鑄件1上均勻加壓鐵21，可避免鑄件1上翹，在鑄件1的半圓開(kāi)口兩端 的外部，各放一塊大擋鐵22 (要有相當(dāng)?shù)闹亓?，以免移?dòng))。對(duì)于開(kāi)口尺寸變大的鑄件1 (如 圖3-4所示)，擋鐵22與鑄件1之間留出空隙，空隙上面用大楔形鐵23插入，空隙下面放適 當(dāng)?shù)蔫F磚24，鐵磚24的高度按需校正的尺寸和大楔形鐵23的角度而定，大楔形鐵23上面 再用壓鐵加壓，鑄件受熱后塑性增加，此時(shí)大楔形鐵23受壓下落，擠鑄件1的兩外端，使其 向內(nèi)收縮，恢復(fù)至圖紙尺寸。為了避免收縮過(guò)大，在鑄件1開(kāi)口的內(nèi)部放一長(zhǎng)擋鐵25，其兩 端與鑄件1的開(kāi)口內(nèi)圓留出相應(yīng)的校正尺寸；對(duì)于開(kāi)口尺寸變小的鑄件1(如圖5-6所示)， 大楔形鐵23楔入鑄件1的半圓開(kāi)口和長(zhǎng)擋鐵25之間的間隙中，使鑄件1的半圓開(kāi)口直徑 向外擴(kuò)張，從而恢復(fù)到圖紙尺寸。該方法工裝難度大，存在安全隱患，要防止大楔形鐵上壓 鐵傾倒；工裝設(shè)備復(fù)雜，需要特制擋鐵(21、25)、楔鐵23 ；能耗高。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)的上述不足而提供一種大型弧形鑄件校正方法，其 校正精度高，工藝步驟簡(jiǎn)單，工藝設(shè)備條件低，能耗少。
3
本發(fā)明的技術(shù)方案是一種大型弧形鑄件校正方法，其包括如下工藝步驟
一、測(cè)量大型弧形鑄件的開(kāi)口尺寸，比較設(shè)計(jì)時(shí)的尺寸，以確定開(kāi)口尺寸跑開(kāi)或縮攏的
變形量；
二、將大型弧形鑄件的拉筋切開(kāi)，形成一間隙；
三、將大型弧形鑄件整體進(jìn)爐加熱，然后保溫一段時(shí)間，再出爐；
四、根據(jù)第一步得到的開(kāi)口尺寸跑開(kāi)或縮攏的變形量，對(duì)處于較高溫度狀態(tài)的大型弧 形鑄件的彎曲部分的內(nèi)側(cè)區(qū)或外側(cè)區(qū)進(jìn)行局部冷卻，造成大型弧形鑄件的內(nèi)側(cè)區(qū)與外側(cè)區(qū) 產(chǎn)生不均勻冷縮，使大型弧形鑄件的開(kāi)口尺寸H縮小或者增大，同時(shí)跟蹤測(cè)量大型弧形鑄 件的開(kāi)口尺寸；
五、當(dāng)大型弧形鑄件的開(kāi)口尺寸達(dá)到設(shè)計(jì)時(shí)的開(kāi)口尺寸時(shí)，停止對(duì)大型弧形鑄件的彎 曲部分的內(nèi)側(cè)區(qū)或外側(cè)區(qū)進(jìn)行局部冷卻，迅速將拉筋的間隙用可焊接材料塞滿，并快速焊 接牢固，然后將大型弧形鑄件整體進(jìn)爐進(jìn)行去應(yīng)力退火處理；退火處理后可得到開(kāi)口尺寸 符合設(shè)計(jì)要求的大型弧形鑄件。本發(fā)明進(jìn)一步的技術(shù)方案是第三步所述的加熱溫度為500 550°C，保溫時(shí)間為 8 8. 5小時(shí)。本發(fā)明更進(jìn)一步的技術(shù)方案是第三步所述的出爐為通過(guò)迅速吊下的方式出爐， 出爐后將大型弧形鑄件置于平板上或平整地面上。本發(fā)明再進(jìn)一步的技術(shù)方案是在第四步中當(dāng)對(duì)內(nèi)側(cè)區(qū)或外側(cè)區(qū)進(jìn)行局部冷卻 時(shí)，還可以對(duì)相對(duì)的外側(cè)區(qū)或內(nèi)側(cè)區(qū)進(jìn)行局部加熱處理，以增大開(kāi)口尺寸的變化量。本發(fā)明還進(jìn)一步的技術(shù)方案是所述的對(duì)內(nèi)側(cè)區(qū)或外側(cè)區(qū)進(jìn)行局部冷卻是采用 吹風(fēng)方式進(jìn)行冷卻，對(duì)內(nèi)側(cè)區(qū)或外側(cè)區(qū)進(jìn)行局部加熱是采用焦碳火或燃?xì)獯祰娀鹧娣绞郊?熱。本發(fā)明進(jìn)一步的技術(shù)方案是第五步所述的退火處理時(shí)的溫度為500 550°C，保 溫時(shí)間為8 12小時(shí)。本發(fā)明的方法與現(xiàn)有技術(shù)相比具有如下特點(diǎn)
1、由于采用不太高的溫度加熱校正技術(shù)，對(duì)鑄件的質(zhì)量沒(méi)有影響且成功率高，同時(shí)節(jié) 約了熱能，成本低廉；
2、適用于各種型號(hào)、材質(zhì)、規(guī)格的大型弧形鑄件的校正，特別適用于大型半齒輪鑄件的 校正，操作簡(jiǎn)單，無(wú)安全隱患；
3、工具簡(jiǎn)單，不需要擋鐵等難以固定的工裝，不需要其他輔助設(shè)備，操作方便；
4、校正速度快，節(jié)約時(shí)間，對(duì)于公司具有可觀的長(zhǎng)遠(yuǎn)經(jīng)濟(jì)效益。


圖1為大型弧形鑄件還沒(méi)有校正時(shí)其拉筋切開(kāi)一間隙后的結(jié)構(gòu)示意圖2為大型弧形鑄件在校正尺寸后并將其拉筋切開(kāi)的間隙焊接好時(shí)的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖3為現(xiàn)有技術(shù)中大型弧形鑄件開(kāi)口變大校正時(shí)的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖4為圖3俯視圖5為現(xiàn)有技術(shù)中大型弧形鑄件開(kāi)口變小校正時(shí)的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖6為圖5俯視圖。
具體實(shí)施例方式如圖1所示，大型弧形鑄件校正方法，其包括如下工藝步驟
一、測(cè)量大型弧形鑄件1的開(kāi)口尺寸H(可以是內(nèi)徑，也可以是外徑，圖1標(biāo)的是內(nèi)徑)， 比較設(shè)計(jì)時(shí)的尺寸，以確定開(kāi)口尺寸H跑開(kāi)或縮攏的變形量；
二、將大型弧形鑄件1的拉筋11的一端切開(kāi)，形成一間隙12；
三、將大型弧形鑄件1整體進(jìn)爐加熱，然后保溫一段時(shí)間，再出爐，出爐應(yīng)該迅速吊下， 置于平板上或平整地面上，平板或平整地面可以防止軸向變形；
四、根據(jù)第一步得到的開(kāi)口尺寸H跑開(kāi)或縮攏的變形量，對(duì)處于較高溫狀態(tài)的大型弧 形鑄件1的彎曲部分的內(nèi)側(cè)區(qū)13或外側(cè)區(qū)14進(jìn)行局部冷卻(S卩如果開(kāi)口尺寸H是跑開(kāi)則 在內(nèi)側(cè)區(qū)13進(jìn)行局部冷卻，如果開(kāi)口尺寸H是縮攏則在外側(cè)區(qū)14進(jìn)行局部冷卻)，造成大 型弧形鑄件1的內(nèi)側(cè)區(qū)13與外側(cè)區(qū)14產(chǎn)生不均勻冷縮(即不同步冷卻)，使大型弧形鑄件 1的開(kāi)口尺寸H縮小或者增大，同時(shí)快速跟蹤測(cè)量大型弧形鑄件1的開(kāi)口尺寸；
五、當(dāng)大型弧形鑄件1的開(kāi)口尺寸H達(dá)到設(shè)計(jì)時(shí)的開(kāi)口尺寸時(shí)，停止對(duì)大型弧形鑄件1 的彎曲部分的內(nèi)側(cè)區(qū)13或外側(cè)區(qū)14進(jìn)行局部冷卻，迅速將拉筋11的間隙12用楔鐵或鋼 板塞滿，并快速焊接牢固(如圖2所示)，以穩(wěn)定大型弧形鑄件1的開(kāi)口尺寸H，然后將大型弧 形鑄件1整體進(jìn)爐進(jìn)行去應(yīng)力退火處理；退火處理后可得到開(kāi)口尺寸符合設(shè)計(jì)要求的大型 弧形鑄件1。在第四步中當(dāng)對(duì)內(nèi)側(cè)區(qū)13或外側(cè)區(qū)14進(jìn)行局部冷卻時(shí)，還可以對(duì)相對(duì)的外側(cè)區(qū) 14或內(nèi)側(cè)區(qū)13進(jìn)行局部加熱處理，以增大開(kāi)口尺寸的變化量，即當(dāng)對(duì)內(nèi)側(cè)區(qū)13進(jìn)行冷卻 時(shí)，可以對(duì)外側(cè)區(qū)14進(jìn)行加熱，以增加開(kāi)口的收縮量，當(dāng)對(duì)外側(cè)區(qū)14進(jìn)行冷卻，可以對(duì)內(nèi)側(cè) 區(qū)13進(jìn)行加熱，以增加開(kāi)口的擴(kuò)張量；對(duì)內(nèi)側(cè)區(qū)13或外側(cè)區(qū)14進(jìn)行局部冷卻可以是采用 風(fēng)管吹風(fēng)進(jìn)行冷卻，對(duì)內(nèi)側(cè)區(qū)13或外側(cè)區(qū)14進(jìn)行局部加熱可以是采用焦碳火或燃?xì)獯祰?火焰方式加熱。為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明，現(xiàn)在列舉兩個(gè)水泥回轉(zhuǎn)窯的半齒輪鑄件的校正方法的 實(shí)施例，但其對(duì)發(fā)明的范圍無(wú)任何限制。實(shí)施例1
如圖1-2所示，一種回轉(zhuǎn)窯半齒輪鑄件，材質(zhì)ZG35SiMn，毛坯重20500kg，表面硬度要求 為HB190 230，內(nèi)圓尺寸Φ 7220mm,輪緣厚190mm，設(shè)計(jì)要求加工后輪緣厚度應(yīng)均勻，其開(kāi) 口偏差不得超過(guò)圖紙?jiān)O(shè)計(jì)尺寸的5%，經(jīng)劃線測(cè)量發(fā)現(xiàn)其開(kāi)口尺寸跑開(kāi)30mm左右，需校正。先將拉筋11 一端切開(kāi)，留出50 60mm間隙12，整體進(jìn)爐加熱至500 550°C保 溫8h后出爐迅速吊下，置于平板上，人工手持可移動(dòng)風(fēng)管對(duì)圖1所示的內(nèi)側(cè)區(qū)13均勻吹 風(fēng)冷卻，測(cè)量開(kāi)口尺寸發(fā)現(xiàn)尺寸縮攏(即尺寸變小)，待尺寸縮攏38mm (含線性膨脹尺寸)左 右時(shí)，用楔鐵或薄鋼板將間隙12塞滿，并迅速將間隙12兩邊焊接牢固，在2小時(shí)以內(nèi)整體 進(jìn)爐進(jìn)行500 550°C保溫8 IOh消除應(yīng)力處理。出爐后在常溫下切除拉筋11測(cè)量開(kāi) 口尺寸，發(fā)現(xiàn)回轉(zhuǎn)窯半齒輪鑄件的開(kāi)口尺寸縮攏29mm，即回轉(zhuǎn)窯半齒輪鑄件的內(nèi)圓尺寸為 Φ7221πιπι，尺寸校正成功。實(shí)施實(shí)例2
如圖1-2所示，一種回轉(zhuǎn)窯半齒輪鑄件，材質(zhì)為ZG42CrMo，毛坯重20500kg，表面硬度要求為HB200以上，外圓尺寸Φ7600mm，輪緣厚180mm，設(shè)計(jì)要求加工后輪緣厚度應(yīng)均勻，其開(kāi) 口偏差不得超過(guò)圖示尺寸的5%;經(jīng)劃線測(cè)量發(fā)現(xiàn)回轉(zhuǎn)窯半齒輪鑄件的開(kāi)口尺寸縮攏60mm 左右，需校正。先將拉筋11的一端切開(kāi)，整體進(jìn)爐加熱至500 550°C保溫8. 5h后出爐迅速吊 下，同時(shí)在平整地面上放一堆焦炭用氧氣_丙烷焰點(diǎn)燃，插入風(fēng)管通風(fēng)保持燃燒；將圖1所 示的內(nèi)側(cè)區(qū)13平放于燃燒的焦炭上加熱，人工手持可移動(dòng)風(fēng)管對(duì)圖1所示的外側(cè)區(qū)14均 勻吹風(fēng)冷卻，測(cè)量其開(kāi)口尺寸，發(fā)現(xiàn)尺寸跑開(kāi)(即尺寸變大)，待尺寸變大74mm (含線性膨脹 尺寸)左右時(shí)，用楔鐵或薄鋼板將縫隙12塞滿，并迅速將間隙12兩邊焊接牢固(如圖2所 示)，在2小時(shí)內(nèi)將半齒輪整體進(jìn)爐，在500 550°C保溫10 12h消除應(yīng)力，出爐后在常溫 下切除拉筋測(cè)量尺寸發(fā)現(xiàn)尺寸跑開(kāi)61mm，即外圓尺寸為Φ7601πιπι，尺寸校正成功，變形產(chǎn) 品得以挽救并保證了產(chǎn)品質(zhì)量。并且申請(qǐng)人已成功地將本發(fā)明的方法對(duì)多種3. 6米 7. 6米的鑄后產(chǎn)生變形的半 齒輪進(jìn)行了校正。本發(fā)明的方法不局限于對(duì)水泥回轉(zhuǎn)窯的半圓齒輪的校正，其可以用來(lái)對(duì)任何大型 弧形鑄件、甚至任何彎曲型鑄件的校正。本發(fā)明不局限于上述的具體步驟，只要是用熱脹或冷縮的方法來(lái)校正大型弧形鑄 件的方法、特別是用熱脹或冷縮的方法來(lái)校正回轉(zhuǎn)窯半齒輪鑄件的方法就落在本發(fā)明的保 護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種大型弧形鑄件校正方法，其特征是其包括如下工藝步驟一、測(cè)量大型弧形鑄件(1)的開(kāi)口尺寸，比較設(shè)計(jì)時(shí)的尺寸，以確定開(kāi)口尺寸跑開(kāi)或縮 攏的變形量；二、將大型弧形鑄件(1)的拉筋(11)切開(kāi)，形成一間隙(12)；三、將大型弧形鑄件(1)整體進(jìn)爐加熱，然后保溫一段時(shí)間，再出爐；四、根據(jù)第一步得到的開(kāi)口尺寸跑開(kāi)或縮攏的變形量，對(duì)處于較高溫度狀態(tài)的大型弧 形鑄件(1)的彎曲部分的內(nèi)側(cè)區(qū)(13)或外側(cè)區(qū)(14)進(jìn)行局部冷卻，造成大型弧形鑄件(1) 的內(nèi)側(cè)區(qū)(13)與外側(cè)區(qū)(14)產(chǎn)生不均勻冷縮，使大型弧形鑄件(1)的開(kāi)口尺寸縮小或者 增大，同時(shí)跟蹤測(cè)量大型弧形鑄件(1)的開(kāi)口尺寸；五、當(dāng)大型弧形鑄件(1)的開(kāi)口尺寸達(dá)到設(shè)計(jì)時(shí)的開(kāi)口尺寸時(shí)，停止對(duì)大型弧形鑄件 (1)的彎曲部分的內(nèi)側(cè)區(qū)(13)或外側(cè)區(qū)(14)進(jìn)行局部冷卻，迅速將拉筋(11)的間隙(12) 用可焊接材料塞滿，并快速焊接牢固，然后將大型弧形鑄件(1)整體進(jìn)爐進(jìn)行去應(yīng)力退火 處理；退火處理后可得到開(kāi)口尺寸符合設(shè)計(jì)要求的大型弧形鑄件(1)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的大型弧形鑄件校正方法，其特征是第三步所述的加熱溫度 為500 550°C，保溫時(shí)間為8 8. 5小時(shí)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的大型弧形鑄件校正方法，其特征是第三步所述的出爐 為通過(guò)迅速吊下的方式出爐，出爐后將大型弧形鑄件(1)置于平板上或平整地面上。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的大型弧形鑄件校正方法，其特征是在第四步中當(dāng)對(duì)內(nèi) 側(cè)區(qū)(13)或外側(cè)區(qū)(14)進(jìn)行局部冷卻時(shí)，還可以對(duì)相對(duì)的外側(cè)區(qū)(14)或內(nèi)側(cè)區(qū)(13)進(jìn) 行局部加熱處理，以增大開(kāi)口尺寸的變化量。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的大型弧形鑄件校正方法，其特征是在第四步中當(dāng)對(duì)內(nèi)側(cè)區(qū) (13)或外側(cè)區(qū)(14)進(jìn)行局部冷卻時(shí)，還可以對(duì)相對(duì)的外側(cè)區(qū)(14)或內(nèi)側(cè)區(qū)(13)進(jìn)行局部 加熱處理，以增大開(kāi)口的尺寸變化量。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的大型弧形鑄件校正方法，其特征是所述的對(duì)內(nèi)側(cè)區(qū) (13)或外側(cè)區(qū)(14)進(jìn)行局部冷卻是采用吹風(fēng)方式進(jìn)行冷卻。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的大型弧形鑄件校正方法，其特征是所述的對(duì)內(nèi)側(cè)區(qū)(13)或 外側(cè)區(qū)(14)進(jìn)行局部冷卻是采用吹風(fēng)方式進(jìn)行冷卻，對(duì)內(nèi)側(cè)區(qū)(13)或外側(cè)區(qū)(14)進(jìn)行局 部加熱是采用焦碳火或燃?xì)獯祰娀鹧娣绞郊訜帷?br> 8.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的大型弧形鑄件校正方法，其特征是第五步所述的退火 處理時(shí)的溫度為500 550°C，保溫時(shí)間為8 12小時(shí)。
9.根據(jù)權(quán)利要求3所述的大型弧形鑄件校正方法，其特征是第五步所述的退火處理 時(shí)的溫度為500 550°C，保溫時(shí)間為8 12小時(shí)。
10.根據(jù)權(quán)利要求4所述的大型弧形鑄件校正方法，其特征是第五步所述的退火處理 時(shí)的溫度為500 550°C，保溫時(shí)間為8 12小時(shí)。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種大型弧形鑄件校正方法，其包括如下工藝步驟1.測(cè)量大型弧形鑄件(1)的開(kāi)口尺寸；2.將大型弧形鑄件(1)的拉筋(11)切開(kāi)一間隙(12)；3.將大型弧形鑄件(1)整體進(jìn)爐加熱500～550℃，保溫8～8.5小時(shí)，再出爐；4.對(duì)內(nèi)側(cè)區(qū)(13)或外側(cè)區(qū)(14)進(jìn)行局部冷卻；5.當(dāng)大型弧形鑄件(1)的開(kāi)口尺寸達(dá)到設(shè)計(jì)時(shí)的開(kāi)口尺寸時(shí)，迅速將拉筋(11)的間隙(12)用可焊接材料塞滿，并快速焊接牢固，然后進(jìn)行去應(yīng)力退火處理。其校正精度高，工藝步驟簡(jiǎn)單，工藝設(shè)備條件低，能耗少；其特別適用于對(duì)水泥回轉(zhuǎn)窯的半圓齒輪的校正。
文檔編號(hào)C21D8/00GK102102140SQ201110053628
公開(kāi)日2011年6月22日 申請(qǐng)日期2011年3月7日 優(yōu)先權(quán)日2011年3月7日
發(fā)明者劉友成, 劉振, 劉文軍, 王燦, 謝馳中 申請(qǐng)人:衡陽(yáng)中鋼衡重鑄鍛有限公司