一種雙金屬合金錘鑄造用金屬模具的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本實(shí)用新型提出了一種雙金屬合金錘鑄造用金屬模具，模具雙金屬結(jié)合部位設(shè)置保溫帶溝槽，模具內(nèi)部安裝內(nèi)冷鐵，采用上冒口統(tǒng)一澆道澆鑄；金屬模具由上帽、左半模、右半模、內(nèi)冷鐵、砂芯、合模固定架六部分組成，左右半模設(shè)有保溫帶溝槽、溢流孔；左半模有內(nèi)冷鐵安裝孔和砂芯安裝孔；使用時(shí)先用型砂制作保溫帶、上冒口和砂芯，然后安裝內(nèi)冷鐵，噴耐火涂料，合模，裝砂芯，放上冒口，形成一個(gè)完整的雙金屬合金錘鑄造金屬模具。本實(shí)用新型鑄造時(shí)雙金屬采用同一澆道，工藝簡(jiǎn)單、省工省時(shí)、節(jié)約鋼水，具有模具重復(fù)使用，使用少量型砂，節(jié)省生產(chǎn)空間，不產(chǎn)生廢氣污染，沒(méi)有澆鑄死角等優(yōu)點(diǎn)。
【專(zhuān)利說(shuō)明】一種雙金屬合金錘鑄造用金屬模具

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及鑄造用金屬模具，具體為一種雙金屬合金錘鑄造用金屬模具。

【背景技術(shù)】
[0002]目前，錘式破碎機(jī)復(fù)合合金錘，包括錘頭和錘柄。其中，錘柄由低碳鋼鑄造，錘頭由高鉻鑄鐵鑄造，錘頭和錘柄之間多以鑲鑄、機(jī)械組合、镕悍方式復(fù)合而成，鑄造模具多為消失模鑄造、砂型鑄造。現(xiàn)有技術(shù)制作合金錘(CN 102357387 A等)有幾種缺點(diǎn):一是現(xiàn)有鑄造技術(shù)多為錘頭和錘柄分別鑄造，然后再?gòu)?fù)合，工藝復(fù)雜，費(fèi)工費(fèi)時(shí)；二是多為分次鑄造或采用雙液兩澆道等容易造成鋼水浪費(fèi)；三是現(xiàn)有鑄造技術(shù)極易產(chǎn)生廢氣污染環(huán)境，翻砂制模占用的空間場(chǎng)地大，同時(shí)產(chǎn)生大量廢砂，重復(fù)利用比較麻煩；四是澆鑄過(guò)程容易造成沖混、結(jié)合不良、冷隔和裂紋等缺陷，致使錘頭與錘柄連接強(qiáng)度不夠，很容易發(fā)生斷裂，而且錘頭型號(hào)越大，越易斷裂。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為解決上述問(wèn)題，本實(shí)用新型提供一種雙金屬合金錘鑄造用金屬模具，它是通過(guò)如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:
[0004]一種雙金屬合金錘鑄造用金屬模具，由上冒口、左半模、右半模、內(nèi)冷鐵、砂芯、合模固定架六部分組成，左、右半模和上冒口金屬部分材質(zhì)為鑄造生鐵，內(nèi)冷鐵和合模固定架材質(zhì)為低碳鋼，砂芯和上冒口內(nèi)部材質(zhì)為型砂。上冒口金屬部分為方形筒狀，外形大小與左半模、右半模合并后上部外形大小一致，內(nèi)部用型砂做成方形漏斗狀，上冒口即是雙液雙金屬的統(tǒng)一澆道口，同時(shí)也用作補(bǔ)縮；左半模和右半模組合后的型腔根據(jù)合金錘的大小、形狀設(shè)計(jì)確定，其中錘頭在上部，錘柄在下部；左半模和右半模在錘頭和錘柄結(jié)合部位設(shè)有一段保溫帶溝槽，保溫帶溝槽深度一般為I厘米，寬度為3-5厘米，形成的保溫帶的厚度和高度根據(jù)合金錘的大小進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整；左半模、右半模合并后夾縫處對(duì)應(yīng)保溫帶中間位置一側(cè)設(shè)有溢流孔，溢流孔在左右半模上各占一半并穿透保溫帶與型腔相通；左半模保溫帶下方有兩個(gè)內(nèi)冷鐵安裝孔；左半模下部錘柄的軸孔位置設(shè)有砂芯安裝孔；右半模下部錘柄的軸孔位置設(shè)有砂芯定位槽；左半模在與右半模接觸面的周邊設(shè)有用于合模的模具定位柱，相應(yīng)位置右半模設(shè)有用于合模的模具定位孔；內(nèi)冷鐵上部為圓弧形狀，下部為方形，下部焊接兩個(gè)與左半模內(nèi)冷鐵安裝孔配套的定位柱，內(nèi)冷鐵中間有兩個(gè)上下排列的貫通孔，上下兩個(gè)貫通孔的位置應(yīng)使內(nèi)冷鐵安裝后，上貫通孔位于型腔的錘頭部分，下貫通孔位于錘柄部分，內(nèi)冷鐵同時(shí)起到激冷和連接錘頭與錘柄作用，內(nèi)冷鐵的厚度與大少根據(jù)合金錘的大小設(shè)計(jì)確定；砂芯用型砂制作，外形為圓柱狀，可用二氧化碳吹水玻璃砂法制作，大小根據(jù)合金錘的軸芯確定；合模固定架采用頂絲緊固形式，固定架的左側(cè)支撐架中間位置有鏤空部分，便于合模后從此處插入砂芯，右側(cè)支撐架上安裝頂絲用于合緊左右半模。
[0005]本實(shí)用新型的有益效果是:一種雙金屬合金錘鑄造技術(shù)及金屬模具，相比現(xiàn)有技術(shù)，一是不需要重復(fù)制作砂模，使用金屬模具可以重復(fù)使用，提高了模具利用率和使用效率，節(jié)省生產(chǎn)空間；二是使用上澆道澆鑄，便于觀察內(nèi)部情況；三是雙液雙金屬采用同一澆道，節(jié)約鋼水；四是合金錘錘頭錘柄一次成型，使操作工藝更簡(jiǎn)便、省工省時(shí)、提高生產(chǎn)效率；五是金屬模具保溫帶的設(shè)置，使錘頭錘柄結(jié)合部位雙金屬液的冶金結(jié)合更加充分，不易出現(xiàn)冷隔和裂紋；六是金屬模具本身吸熱加上內(nèi)冷鐵的激冷作用，能夠有效提高所鑄合金錘的合金密度和硬度且不易造成錘頭與錘柄金屬液的沖混；七是沒(méi)有廢氣污染環(huán)境問(wèn)題，符合當(dāng)前環(huán)保潮流；八是不易產(chǎn)生澆鑄死角產(chǎn)品成品率高，不易產(chǎn)生次品和廢品。

【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0006]圖1是上冒口俯視圖。
[0007]圖2是圖1A — A向剖視圖。
[0008]圖3是圖1B — B向剖視圖。
[0009]圖4是左半模主視圖。
[0010]圖5是圖4C — C向剖視圖。
[0011]圖6是圖4俯視圖。
[0012]圖7是右半模主視圖。
[0013]圖8是圖7D — D向剖視圖。
[0014]圖9是圖7俯視圖。
[0015]圖10是內(nèi)冷鐵主視圖。
[0016]圖11是圖1OE — E向剖視圖。
[0017]圖12是圖10仰視圖。
[0018]圖13是砂芯主視圖。
[0019]圖14是圖13F —F向剖視圖。
[0020]圖15是合模固定架主視圖。
[0021]圖16是圖15G — G向剖視圖。
[0022]圖17是圖15俯視圖。
[0023]圖18是金屬模具組裝結(jié)構(gòu)左視示意圖。
[0024]圖19是金屬模具組裝結(jié)構(gòu)俯視示意圖。
[0025]圖20是金屬模具組裝結(jié)構(gòu)正視示意圖。
[0026]圖中:1.上冒口，2.型砂，3.上澆道口，4.溢流孔，5.模具定位柱，6.保溫帶溝槽，7.左半模，8.內(nèi)冷鐵安裝孔，9.砂芯安裝孔，10.右半模，11.砂芯定位槽，12.模具定位孔，13.內(nèi)冷鐵貫通孔，14.內(nèi)冷鐵，15.內(nèi)冷鐵定位柱，16.砂芯，17.合模固定架，18.頂絲安裝孔，19.頂絲。
[0027]【具體實(shí)施方式】:
[0028]通過(guò)下面對(duì)實(shí)施例的描述，將更加有助于公眾理解本實(shí)用新型，但不能也不應(yīng)當(dāng)將 申請(qǐng)人:給出的具體實(shí)施例視為對(duì)本實(shí)用新型技術(shù)方案的限制，任何對(duì)部件或技術(shù)特征的定義進(jìn)行改變或?qū)φw結(jié)構(gòu)作形式而非實(shí)質(zhì)的變換都應(yīng)視為對(duì)實(shí)用新型技術(shù)方案所限定的保護(hù)范圍。
[0029]在圖1至圖20所示，雙金屬合金錘鑄造用金屬模具由上冒口 1、左半模7、右半模10、內(nèi)冷鐵14、砂芯16、合模固定架17六部分組成，左右半模和上冒口 I金屬部分材質(zhì)為鑄造生鐵，內(nèi)冷鐵14和合模固定架17材質(zhì)為低碳鋼，砂芯16和上冒口 I內(nèi)部材質(zhì)為水玻璃砂。上冒口 I外形大小與左半模7、右半模10合并后上部外形大小一致。內(nèi)部用二氧化碳吹水玻璃砂法做成方形漏斗狀上澆道口 3 ;左半模7和右半模10組合后的型腔是根據(jù)合金錘的大小、形狀設(shè)計(jì)確定，其中錘頭在上部，錘柄在下部；左半模7和右半模10在錘頭和錘柄結(jié)合部位設(shè)有保溫帶溝槽6，保溫帶溝槽6 —側(cè)連通溢流孔4能夠使超過(guò)溢流孔的金屬液從型腔流出模具；左半模7保溫帶溝槽6下方有兩個(gè)內(nèi)冷鐵安裝孔8，下部錘柄的軸孔位置有砂芯安裝孔9 ;左半模7與右半模10接觸面周邊設(shè)有用于合模的模具定位柱5 ;右半模10下部錘柄的軸孔位置有砂芯定位槽11 ;右半模10設(shè)有用于合模的模具定位孔12 ;內(nèi)冷鐵14上部為圓弧形狀，下部為方形，下部焊接兩個(gè)與左半模7內(nèi)冷鐵安裝孔8配套的定位柱15，內(nèi)冷鐵14中間有兩個(gè)上下排列的貫通孔13，上下兩個(gè)貫通孔的位置使內(nèi)冷鐵14安裝后，上貫通孔位于型腔的錘頭部分，下貫通孔位于錘柄部分，內(nèi)冷鐵14的厚度與大少根據(jù)合金錘的大小設(shè)計(jì)確定；砂芯16用二氧化碳吹水玻璃砂法制作成圓柱狀；合模固定架17采用頂絲緊固形式，固定架的左側(cè)支撐架中間位置為鏤空部分，便于合模后從此處插入砂芯16，右側(cè)支撐架上設(shè)有頂絲安裝孔18，安裝孔的螺紋及孔徑與頂絲配套，通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)頂絲的旋轉(zhuǎn)手柄將左右半模合緊。下面以Ilkg高鉻合金鑄鐵錘鑄造為例，具體步驟包括:
[0030]步驟1:根據(jù)Ilkg合金錘要求，結(jié)合上述雙金屬合金錘鑄造用金屬模具特征設(shè)計(jì)制作出金屬模具的上冒口 I金屬部分、左半模7、右半模10、內(nèi)冷鐵14、合模固定架17，其中保溫帶溝槽深I(lǐng)厘米，寬3厘米。
[0031]步驟2:制作保溫帶，將左、右半模平放，取拌好的水玻璃砂填滿(mǎn)保溫帶溝槽6，用工具將水玻璃砂抹平，去掉多余的水玻璃砂，使水玻璃砂不能有缺陷和不平的地方，也不能高出模具保溫帶上下的平面，然后通開(kāi)保溫帶處的溢流孔4，用二氧化碳吹氣法硬化即可。
[0032]步驟3:制作上冒口。將上冒口 I金屬部分開(kāi)口朝上平放，中間部分放上根據(jù)合金錘大小預(yù)先制作的漏斗形澆道口模具，使其位于上冒口 I中間，用拌好的水玻璃砂填充上冒口 1，填滿(mǎn)抹平后用二氧化碳吹氣法硬化，取出澆道口模具，完成上冒口 I制作。
[0033]步驟4:制作軸孔砂芯。根據(jù)合金錘軸孔直徑大小預(yù)先制作筒狀砂芯模具，填充拌好的水玻璃砂然后用二氧化碳吹氣法硬化，打開(kāi)砂芯模具完成軸孔砂芯16制作。
[0034]步驟5:噴耐火涂料。將做好的上冒口 1、左半模7、右半模10型腔部分和砂芯16噴上一層耐火涂料，防止鑄件粘模及高溫鋼水損壞模具。
[0035]步驟6:組合金屬模具。在完成上述準(zhǔn)備的左半模7上安裝內(nèi)冷鐵14，使用量好尺寸的墊木墊在內(nèi)冷鐵14和左半模7之間，內(nèi)冷鐵14安裝到位后抽出墊木即可，然后將左半模7上的模具定位柱5對(duì)準(zhǔn)右半模10的模具定位孔12，合并左右半模并放入合模固定架17內(nèi)用頂絲19頂緊，注意左半模的砂芯安裝孔9放置于鏤空支架一側(cè)，右半模放置于頂絲19一側(cè)，然后將軸孔砂芯16從左半模7的砂芯安裝孔9插入到右半模10的砂芯安裝槽11，然后將上冒口 I放置于合并的左右半模上面，四邊對(duì)齊，上澆道口 3正對(duì)型腔的中央，檢查內(nèi)冷鐵14、砂芯16、耐火涂料、溢流孔4、左右半模夾縫、上冒口 I是否正常到位，至此完成模具的組合。
[0036]步驟7:熔煉。將爐料按工藝配比稱(chēng)重放入熔爐內(nèi)進(jìn)行加熱，使?fàn)t料融成金屬液體，本實(shí)施例使用兩臺(tái)中頻電爐，一臺(tái)爐內(nèi)放入低碳鋼爐料(碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.3-0.5%),鋼水出爐溫度控制在1600 - 1620°C，另一臺(tái)爐內(nèi)放入高鉻鑄鐵爐料(碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2.6% -2.9%，鉻的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為15% -20% )，鐵水出爐溫度控制在1480 — 1500°C。
[0037]步驟8:燒鑄。從上冒口 I處上澆道口 3緩慢倒入低碳鋼水，當(dāng)鋼水從溢流孔4流出時(shí)停止，用耐火泥土堵住溢流孔4，隔3 — 15秒再?gòu)纳蠞驳揽?3緩慢倒入高鉻鑄鐵水，至倒?jié)M上冒口 I時(shí)停止。
[0038]步驟9:開(kāi)模處理。鑄件適當(dāng)冷卻后，松開(kāi)合模固定架頂絲19，輕敲金屬模具即可拆開(kāi)左、右半模，模具溫度在100°c左右時(shí)，清理左右半模，然后在保溫帶溝槽6內(nèi)重新填滿(mǎn)抹平水玻璃砂，即可利用模具的余熱完成保溫帶的制作，以備模具下次使用，可省去制作保溫帶二氧化碳吹氣的步驟；鑄件自然冷卻到環(huán)境溫度后對(duì)鑄件進(jìn)行一下簡(jiǎn)單處理，去除鑄件表面異物、合金錘澆冒口補(bǔ)縮部分、鏟磨毛刺和披縫。
[0039]步驟10:熱處理。使用常規(guī)技術(shù)進(jìn)行1000°C淬火320°C回火處理，合金錘的鑄造完成。
[0040]本實(shí)用新型同樣適用錘重較大的30_80kg高合金錘的鑄造生產(chǎn)。
[0041]本實(shí)用新型也同樣適用高合金鋼錘鑄造。
[0042]根據(jù)本公司多年生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)和合金錘用戶(hù)的使用反饋，本實(shí)用新型在相同合金含量情況下，鑄造合金錘的密度、硬度、耐磨度、溶合層冶金結(jié)合強(qiáng)度均比其它鑄造工藝的產(chǎn)品高，使用壽命長(zhǎng)，不易斷裂。
【權(quán)利要求】
1.一種雙金屬合金錘鑄造用金屬模具，由上冒口、左半模、右半模、內(nèi)冷鐵、砂芯、合模固定架六部分組成，其特征在于:型腔設(shè)計(jì)錘頭在上部，錘柄在下部；左半模和右半模在錘頭和錘柄結(jié)合部位設(shè)有保溫帶；左半模、右半模合并后夾縫處對(duì)應(yīng)保溫帶中間位置一側(cè)設(shè)有溢流孔，溢流孔在左右半模上各占一半并穿透保溫帶與型腔相通；左半模有兩個(gè)內(nèi)冷鐵安裝孔；左半模下部錘柄的軸孔位置設(shè)有砂芯安裝孔；右半模下部錘柄的軸孔位置設(shè)有砂芯定位槽；左半模在與右半模接觸面的周邊設(shè)有用于合模的模具定位柱，相應(yīng)位置右半模設(shè)有用于合模的模具定位孔；使用時(shí)先用型砂制作上冒口、保溫帶和砂芯備用，然后將內(nèi)冷鐵定位柱插入左半模的內(nèi)冷鐵安裝孔內(nèi)，使內(nèi)冷鐵位于合金錘左右半模合并后型腔的中間位置；再將左半模上的模具定位柱對(duì)準(zhǔn)右半模上的模具定位孔，合在一起放到合模固定架上，旋轉(zhuǎn)頂絲，使左右半模充分合緊，再將砂芯從合模固定架左側(cè)鏤空位置沿左半模的砂芯安裝孔插到右半模的砂芯定位槽內(nèi)，然后將上冒口放在合并后的左右半模上，四邊對(duì)齊，澆道口居中，形成一個(gè)完整的雙金屬合金錘鑄造用金屬模具。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙金屬合金錘鑄造用金屬模具，其特征在于:所述保溫帶厚度為I厘米，高度為3-5厘米，保溫帶的厚度和高度根據(jù)合金錘的大小進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙金屬合金錘鑄造用金屬模具，其特征在于:所述內(nèi)冷鐵材質(zhì)為低碳鋼，外形上部為圓弧形狀，下部方形焊接兩個(gè)定位柱，內(nèi)冷鐵中間有兩個(gè)上下排列的貫通孔，上下兩個(gè)貫通孔的位置應(yīng)使內(nèi)冷鐵安裝后，上貫通孔位于型腔的錘頭部分，下貫通孔位于錘柄部分。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙金屬合金錘鑄造用金屬模具，其特征在于:所述上冒口金屬部分為方形筒狀，材質(zhì)為鑄造生鐵，外形大小與左半模、右半模合并后上部外形大小一致，內(nèi)部用型砂做成方形漏斗狀。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙金屬合金錘鑄造用金屬模具，其特征在于:所述合模固定架采用頂絲緊固形式，材質(zhì)為低碳鋼，固定架的左側(cè)支撐架中間位置有鏤空部分，右側(cè)支撐架上設(shè)有頂絲安裝孔。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙金屬合金錘鑄造用金屬模具，其特征在于:所述左半模、右半模，材質(zhì)為鑄造生鐵。
【文檔編號(hào)】B22D19/16GK204075157SQ201420511431
【公開(kāi)日】2015年1月7日 申請(qǐng)日期:2014年9月7日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月7日
【發(fā)明者】王愛(ài)國(guó) 申請(qǐng)人:遷安市同力冶金設(shè)備有限公司, 王愛(ài)國(guó)