專利名稱：大型弧形鑄件校正方法
技術領域：
本發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：
對于水泥回轉窯的大齒輪，其尺寸大，往往難以一次鑄造成型，在鑄造時，一般是 分別鑄造兩個半圓弧形鑄件(以下可稱為半圓齒輪)，半圓弧形鑄件的開口之間一般鑄有拉 筋，以限定開口的尺寸，即水泥回轉窯的大齒輪是由兩件半圓齒輪組合而成的。但是半圓弧 形鑄件結構復雜，即使在半圓弧形鑄件的開口之間鑄有拉筋，還是難以防止半圓弧形鑄件 產生變形。半圓弧形鑄件常見的變形狀況有開口尺寸變大(即尺寸跑開)和開口尺寸變小 (即尺寸縮攏)，這樣就需要對半圓弧形鑄件進行校正。目前對大型弧形鑄件(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)的開口 進行校正的方法主要有
1、常溫下采用壓力直接校正(未發生塑性變形的工件需進爐回火消除彈性應力)。對 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，重復數次達到圖紙要求 尺寸。該方法一般只適應小型弧形鑄件，很難適應大型弧形鑄件；并且該方法存在安全隱 患，要求技術熟練的工人操作，塑性不好的鑄件開裂傾向大，容易造成產品報廢。2、采用局部加熱設備降低校正動力，再用千斤頂將弧形鑄件開口尺寸增大或縮 小。對于開口尺寸變小的工件，把拉筋切開一個口子能放置千斤頂，用加熱設備局部加熱變 形量大的地方，用千斤頂把鑄件開口尺寸擴張到圖紙尺寸，然后把拉筋口焊接起來，取出千 斤頂，進熱處理爐人工時效處理，防止拉筋切除后尺寸反彈。該方法容易導致變形不均勻， 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對鑄件1進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的半圓開口兩端 的外部，各放一塊大擋鐵22 (要有相當的重量，以免移動)。對于開口尺寸變大的鑄件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 當的鐵磚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，此時大楔形鐵23受壓下落，擠鑄件1的兩外端，使其 向內收縮，恢復至圖紙尺寸。為了避免收縮過大，在鑄件1開口的內部放一長擋鐵25，其兩 端與鑄件1的開口內圓留出相應的校正尺寸；對于開口尺寸變小的鑄件1(如圖5-6所示)， 大楔形鐵23楔入鑄件1的半圓開口和長擋鐵25之間的間隙中，使鑄件1的半圓開口直徑 向外擴張，從而恢復到圖紙尺寸。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；工裝設備復雜，需要特制擋鐵(21、25)、楔鐵23 ；能耗高。

發明內容
本發明的目的是克服現有技術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，工藝步驟簡單，工藝設備條件低，能耗少。
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本發明的技術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、測量大型弧形鑄件的開口尺寸，比較設計時的尺寸，以確定開口尺寸跑開或縮攏的
變形量；
二、將大型弧形鑄件的拉筋切開，形成一間隙；
三、將大型弧形鑄件整體進爐加熱，然后保溫一段時間，再出爐；
四、根據第一步得到的開口尺寸跑開或縮攏的變形量，對處于較高溫度狀態的大型弧 形鑄件的彎曲部分的內側區或外側區進行局部冷卻，造成大型弧形鑄件的內側區與外側區 產生不均勻冷縮，使大型弧形鑄件的開口尺寸H縮小或者增大，同時跟蹤測量大型弧形鑄 件的開口尺寸；
五、當大型弧形鑄件的開口尺寸達到設計時的開口尺寸時，停止對大型弧形鑄件的彎 曲部分的內側區或外側區進行局部冷卻，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爐進行去應力退火處理；退火處理后可得到開口尺寸 符合設計要求的大型弧形鑄件。本發明進一步的技術方案是第三步所述的加熱溫度為500 550°C，保溫時間為 8 8. 5小時。本發明更進一步的技術方案是第三步所述的出爐為通過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。本發明再進一步的技術方案是在第四步中當對內側區或外側區進行局部冷卻 時，還可以對相對的外側區或內側區進行局部加熱處理，以增大開口尺寸的變化量。本發明還進一步的技術方案是所述的對內側區或外側區進行局部冷卻是采用 吹風方式進行冷卻，對內側區或外側區進行局部加熱是采用焦碳火或燃氣吹噴火焰方式加 熱。本發明進一步的技術方案是第五步所述的退火處理時的溫度為500 550°C，保 溫時間為8 12小時。本發明的方法與現有技術相比具有如下特點
1、由于采用不太高的溫度加熱校正技術，對鑄件的質量沒有影響且成功率高，同時節 約了熱能，成本低廉；
2、適用于各種型號、材質、規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，操作簡單，無安全隱患；
3、工具簡單，不需要擋鐵等難以固定的工裝，不需要其他輔助設備，操作方便；
4、校正速度快，節約時間，對于公司具有可觀的長遠經濟效益。


圖1為大型弧形鑄件還沒有校正時其拉筋切開一間隙后的結構示意圖2為大型弧形鑄件在校正尺寸后并將其拉筋切開的間隙焊接好時的結構示意圖； 圖3為現有技術中大型弧形鑄件開口變大校正時的結構示意圖； 圖4為圖3俯視圖5為現有技術中大型弧形鑄件開口變小校正時的結構示意圖； 圖6為圖5俯視圖。
具體實施例方式如圖1所示，大型弧形鑄件校正方法，其包括如下工藝步驟
一、測量大型弧形鑄件1的開口尺寸H(可以是內徑，也可以是外徑，圖1標的是內徑)， 比較設計時的尺寸，以確定開口尺寸H跑開或縮攏的變形量；
二、將大型弧形鑄件1的拉筋11的一端切開，形成一間隙12；
三、將大型弧形鑄件1整體進爐加熱，然后保溫一段時間，再出爐，出爐應該迅速吊下， 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、根據第一步得到的開口尺寸H跑開或縮攏的變形量，對處于較高溫狀態的大型弧 形鑄件1的彎曲部分的內側區13或外側區14進行局部冷卻(S卩如果開口尺寸H是跑開則 在內側區13進行局部冷卻，如果開口尺寸H是縮攏則在外側區14進行局部冷卻)，造成大 型弧形鑄件1的內側區13與外側區14產生不均勻冷縮(即不同步冷卻)，使大型弧形鑄件 1的開口尺寸H縮小或者增大，同時快速跟蹤測量大型弧形鑄件1的開口尺寸；
五、當大型弧形鑄件1的開口尺寸H達到設計時的開口尺寸時，停止對大型弧形鑄件1 的彎曲部分的內側區13或外側區14進行局部冷卻，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)，以穩定大型弧形鑄件1的開口尺寸H，然后將大型弧 形鑄件1整體進爐進行去應力退火處理；退火處理后可得到開口尺寸符合設計要求的大型 弧形鑄件1。在第四步中當對內側區13或外側區14進行局部冷卻時，還可以對相對的外側區 14或內側區13進行局部加熱處理，以增大開口尺寸的變化量，即當對內側區13進行冷卻 時，可以對外側區14進行加熱，以增加開口的收縮量，當對外側區14進行冷卻，可以對內側 區13進行加熱，以增加開口的擴張量；對內側區13或外側區14進行局部冷卻可以是采用 風管吹風進行冷卻，對內側區13或外側區14進行局部加熱可以是采用焦碳火或燃氣吹噴 火焰方式加熱。為了更清楚地說明本發明，現在列舉兩個水泥回轉窯的半齒輪鑄件的校正方法的 實施例，但其對發明的范圍無任何限制。實施例1
如圖1-2所示，一種回轉窯半齒輪鑄件，材質ZG35SiMn，毛坯重20500kg，表面硬度要求 為HB190 230，內圓尺寸Φ 7220mm,輪緣厚190mm，設計要求加工后輪緣厚度應均勻，其開 口偏差不得超過圖紙設計尺寸的5%，經劃線測量發現其開口尺寸跑開30mm左右，需校正。先將拉筋11 一端切開，留出50 60mm間隙12，整體進爐加熱至500 550°C保 溫8h后出爐迅速吊下，置于平板上，人工手持可移動風管對圖1所示的內側區13均勻吹 風冷卻，測量開口尺寸發現尺寸縮攏(即尺寸變小)，待尺寸縮攏38mm (含線性膨脹尺寸)左 右時，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小時以內整體 進爐進行500 550°C保溫8 IOh消除應力處理。出爐后在常溫下切除拉筋11測量開 口尺寸，發現回轉窯半齒輪鑄件的開口尺寸縮攏29mm，即回轉窯半齒輪鑄件的內圓尺寸為 Φ7221πιπι，尺寸校正成功。實施實例2
如圖1-2所示，一種回轉窯半齒輪鑄件，材質為ZG42CrMo，毛坯重20500kg，表面硬度要求為HB200以上，外圓尺寸Φ7600mm，輪緣厚180mm，設計要求加工后輪緣厚度應均勻，其開 口偏差不得超過圖示尺寸的5%;經劃線測量發現回轉窯半齒輪鑄件的開口尺寸縮攏60mm 左右，需校正。先將拉筋11的一端切開，整體進爐加熱至500 550°C保溫8. 5h后出爐迅速吊 下，同時在平整地面上放一堆焦炭用氧氣_丙烷焰點燃，插入風管通風保持燃燒；將圖1所 示的內側區13平放于燃燒的焦炭上加熱，人工手持可移動風管對圖1所示的外側區14均 勻吹風冷卻，測量其開口尺寸，發現尺寸跑開(即尺寸變大)，待尺寸變大74mm (含線性膨脹 尺寸)左右時，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小時內將半齒輪整體進爐，在500 550°C保溫10 12h消除應力，出爐后在常溫 下切除拉筋測量尺寸發現尺寸跑開61mm，即外圓尺寸為Φ7601πιπι，尺寸校正成功，變形產 品得以挽救并保證了產品質量。并且申請人已成功地將本發明的方法對多種3. 6米 7. 6米的鑄后產生變形的半 齒輪進行了校正。本發明的方法不局限于對水泥回轉窯的半圓齒輪的校正，其可以用來對任何大型 弧形鑄件、甚至任何彎曲型鑄件的校正。本發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校正大型弧形鑄 件的方法、特別是用熱脹或冷縮的方法來校正回轉窯半齒輪鑄件的方法就落在本發明的保 護范圍之內。
權利要求
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、測量大型弧形鑄件(1)的開口尺寸，比較設計時的尺寸，以確定開口尺寸跑開或縮 攏的變形量；二、將大型弧形鑄件(1)的拉筋(11)切開，形成一間隙(12)；三、將大型弧形鑄件(1)整體進爐加熱，然后保溫一段時間，再出爐；四、根據第一步得到的開口尺寸跑開或縮攏的變形量，對處于較高溫度狀態的大型弧 形鑄件(1)的彎曲部分的內側區(13)或外側區(14)進行局部冷卻，造成大型弧形鑄件(1) 的內側區(13)與外側區(14)產生不均勻冷縮，使大型弧形鑄件(1)的開口尺寸縮小或者 增大，同時跟蹤測量大型弧形鑄件(1)的開口尺寸；五、當大型弧形鑄件(1)的開口尺寸達到設計時的開口尺寸時，停止對大型弧形鑄件 (1)的彎曲部分的內側區(13)或外側區(14)進行局部冷卻，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)整體進爐進行去應力退火 處理；退火處理后可得到開口尺寸符合設計要求的大型弧形鑄件(1)。
2.根據權利要求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，保溫時間為8 8. 5小時。
3.根據權利要求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.根據權利要求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對內 側區(13)或外側區(14)進行局部冷卻時，還可以對相對的外側區(14)或內側區(13)進 行局部加熱處理，以增大開口尺寸的變化量。
5.根據權利要求3所述的大型弧形鑄件校正方法，其特征是在第四步中當對內側區 (13)或外側區(14)進行局部冷卻時，還可以對相對的外側區(14)或內側區(13)進行局部 加熱處理，以增大開口的尺寸變化量。
6.根據權利要求1或2所述的大型弧形鑄件校正方法，其特征是所述的對內側區 (13)或外側區(14)進行局部冷卻是采用吹風方式進行冷卻。
7.根據權利要求5所述的大型弧形鑄件校正方法，其特征是所述的對內側區(13)或 外側區(14)進行局部冷卻是采用吹風方式進行冷卻，對內側區(13)或外側區(14)進行局 部加熱是采用焦碳火或燃氣吹噴火焰方式加熱。
8.根據權利要求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 處理時的溫度為500 550°C，保溫時間為8 12小時。
9.根據權利要求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 時的溫度為500 550°C，保溫時間為8 12小時。
10.根據權利要求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 時的溫度為500 550°C，保溫時間為8 12小時。
全文摘要
本發明公開了一種大型弧形鑄件校正方法，其包括如下工藝步驟1.測量大型弧形鑄件(1)的開口尺寸；2.將大型弧形鑄件(1)的拉筋(11)切開一間隙(12)；3.將大型弧形鑄件(1)整體進爐加熱500～550℃，保溫8～8.5小時，再出爐；4.對內側區(13)或外側區(14)進行局部冷卻；5.當大型弧形鑄件(1)的開口尺寸達到設計時的開口尺寸時，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，然后進行去應力退火處理。其校正精度高，工藝步驟簡單，工藝設備條件低，能耗少；其特別適用于對水泥回轉窯的半圓齒輪的校正。
文檔編號C21D8/00GK102102140SQ201110053628
公開日2011年6月22日 申請日期2011年3月7日 優先權日2011年3月7日
發明者劉友成, 劉振, 劉文軍, 王燦, 謝馳中 申請人:衡陽中鋼衡重鑄鍛有限公司