泵壳铸造工装的立体检测样板设计

泵壳铸造工装的立体检测样板设计
发表时间：2019-12-16T15:29:21.473Z 来源：《基层建设》2019年第26期作者：张昭
[导读] 摘要：文章简要介绍检测样板的作用，讲述公司现有检测样板的形式和在使用过程中发现的不足之处，并结合检测样板实际需求，将平面单样板改进为立体复合式样板。

石家庄工业泵厂有限公司河北石家庄 050100
摘要：文章简要介绍检测样板的作用，讲述公司现有检测样板的形式和在使用过程中发现的不足之处，并结合检测样板实际需求，将平面单样板改进为立体复合式样板。

后经生产实践验证，该立体复合式检测样板使用效果良好，便于操作，能够有效检测工装变形量，大大降低因工装变形造成的不良后果。

关键词：工装修复；检测样板；立体结构
前言
木质工装在树脂砂造型中被广泛使用，一方面原材料易获取且较为便宜，另一方面加工性能好，可加工成较为复杂的结构形式[1]。

同时木质工装也存在一些弊端，即在使用过程中易磨损、变形，需要定期维护。

木质工装结构简单时，可通过卡钳、直尺、盒尺等量具进行直接检测；但结构复杂具有较多空间曲面时，普通测量工具就难以对工装进行检测。

此时通常会使用检测样板来验证工装是否磨损或者变形，检测样板与工装相应位置具有相同的形状，当检测工具与工装接触面严丝合缝时，说明工装尺寸符合使用要求[2]；当尺寸偏差超过规定数值，就需要对工装进行修复。

1 改进前工装检测样板使用弊端
我公司泵壳为木质工装，模样及芯盒截面多为曲面结构，在长期使用过程中，工装逐渐磨损或变形，修复过程一般为人工修补，曲面大多无法完全重合。

公司现有泵壳检测样板（图1所示），为多个单样板形式，但单个样板仅能保证局部尺寸符合要求，无法保证整体形位尺寸是否正确。

在不断使用脱膜剂以及工装修复过程中，造成模样逐渐增大，芯盒逐渐减小，使泵壳壁厚超过规定尺寸。

加之本身泵壳型腔与蜗壳之间间隙较小，约3-5mm，增厚的泵壳与蜗壳装配时产生干涉，导致无法安装。

需要人工打磨泵壳整个型腔干涉位置，浪费大量人力物力，延长了零部件生产周期，有延误交货期的隐患。

如果在给用户发送备件过程中出此现象，不仅造成往返运输费用及装配费用的增加，并且极大影响了公司声誉。

因此，通过现场观察，设计者反复试验将单一检测样板改进为整体式立体样板。

图1
2 检测样板改进实施过程
针对上述，公司技术人员咨询现场工人，集思广益。

利用三维辅助软件、多层板以及红松木，最终设计出立体复合式样板（图2所示），成功解决单检测样板弊端，具体实施过程如下。

2.1 首先利用三维设计软件，根据铸造工艺方案，包括收缩率、机械加工余量以及芯头尺寸等参数，绘制泵壳模样、芯盒等工装三维图。

2.2 根据泵壳工装三维图，反算出立体检测样板各断面形状，由于蜗形体内腔呈渐开线形式，因此选择约8个合适位置的断面，设计单个样板三维图，再作出分型面轮廓三维图。

2.3 利用雕铣机加工单个样板及分型面样板，保证样板尺寸精度，分型面样板上设计定位插槽，加工完成后，将各单检测样板组合粘牢固。

2.4 持续跟踪工装加工进度和使用情况，在此工装检测工具取得成功的情况下，大力推广。

图2
3 立体复合式样板特点
3.1 立体复合式检测样板，相对于平面单样板来说，能够检测工装整体形位尺寸，能够模拟蜗壳与泵壳装配过程，可有效解决因工装变形产生的干涉现象。

3.2 普通平面单检测样板属于“单兵作战”，只能验证工装局部形状是否与样板相符，而无法综合检测整体形状是否相符；立体复合式样板附带分型面轮廓部分，能够将单个样板定位在正确位置，同时可以检测工装整体变形情况。

3.3 立体式样板上增设若干观察孔，不但可以减轻工装重量节省原材料，便于实际操作，另外在样板使用过程中，能够直接通过观察孔
找出变形区域，进而在该处进行修补，提高工装修复效率。

3.4 整个设计过程中，工装及检测样板均采用三维造型软件，加工过程采用数控机床，极大地保证了样板尺寸精度，消除人为绘图、手工加工样板产生的误差。

4 新型样板使用效果及推广
该样板首先用于解决某一种泵壳与蜗壳产生干涉，装配不上这一现象。

立体样板设计完成后，由木型组使用，用来检测泵壳工装，现场使用效果良好，便于操作，能够有效检测工装变形量，大大降低因工装变形造成的不良后果。

后续进行大面积推广，对公司近百种泵壳工装检测样板进行改进。

立体样板的完成，提供了一种检测工具的设计思路，解决了单个样板难以检测整体形位尺寸误差的难题，针对我公司现有泵壳工装大多为木质这一现象，设计制作立体样板十分必要，可周期性检测工装是否变型，免去铸件打磨、退换货等后续补救措施，将隐患消除在事故发生之前。

参考文献
[1]沈济民,陆用伟.铸工实用技术手册.2002.11.
[2]周伟峰.R型面样板检测.工具技术.2004,(01).。