一種球鐵研磨盤砂型鑄型的制作方法
【專利摘要】本實用新型實施例公開了一種球鐵研磨盤砂型鑄型，通過從鑄件中心圓孔邊緣處放置薄環(huán)狀內(nèi)澆口的方式，使鐵水從里向外全方位均勻充型；并在鑄件外緣設(shè)計薄環(huán)狀排氣溢流口，保證內(nèi)澆口和排氣溢流口能在鑄件開始大量凝固前提前完成凝固；而且在澆注過程中，采用大流量起澆、先快后慢以及澆滿后再補澆的工藝步驟。上述工藝有效利用鐵水凝固過程中的石墨化膨脹特性實現(xiàn)鑄件的自補縮，充分均衡補縮鑄件各部位的凝固收縮，達到鑄件內(nèi)部、特別是工作面區(qū)域有較高致密度和無縮松夾渣等缺陷的工藝質(zhì)量要求，有效提高研磨盤的出品率和合格率；另外，通過砂型鑄造研磨盤，具有工藝簡便、生產(chǎn)率高以及能耗成本費用低的特點，易于廣泛推廣。
【專利說明】
一種球鐵研磨盤砂型鑄型
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實用新型涉及球鐵研磨盤生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種球鐵研磨盤砂型鑄型。
【背景技術(shù)】
[0002]在減薄與研磨人造藍寶石和水晶等材質(zhì)的高檔晶體薄膜片的生產(chǎn)行業(yè)，雙面研磨機上一般采用球墨鑄鐵材質(zhì)的高端鑄鐵研磨盤。為了保證在減薄與研磨過程中，減少因為研磨盤工作平面的不均勻磨損造成被磨削的晶體薄膜片出現(xiàn)破碎的問題發(fā)生，以及保證研磨質(zhì)量，對研磨盤的工作面硬度差、致密度和無縮松夾渣缺陷等具有很高的要求。
[0003]目前有鑄造廠家在采用生產(chǎn)工藝簡單、鑄造費用合理的傳統(tǒng)砂型工藝生產(chǎn)高端球鐵研磨盤產(chǎn)品，一般都是采用研磨盤鑄件平置、在外圓的邊緣布置澆注工藝系統(tǒng)和補縮冒口的水平鑄造工藝。各種型號球鐵研磨盤的基本工程尺寸范圍:外圓直徑*厚度=(C 200?2000)*(10?60)毫米，鑄造模數(shù)<2.5厘米，工藝結(jié)構(gòu)屬薄平板圓盤類鑄件。這類鑄件采用砂型平鑄工藝方法，通過邊緣冒口來充分均衡補縮鑄件各部位的凝固收縮是很困難的；球墨鑄鐵凝固過程的石墨化膨脹現(xiàn)象造成的先漲后縮凝固特性也極大減弱了邊緣冒口對鑄件全面補縮的能力。而且，在上述水平鑄造工藝中，盤面溫度場各部位溫度不均勻，溫差較大使得研磨盤工作面的硬度差也較大，不能符合工作面硬度差《布氏硬度HB±5的技術(shù)要求。因此，要達到鑄件內(nèi)部、特別是工作面區(qū)域有具有符合標準的硬度差、較高致密度和無縮松夾渣等缺陷的工藝質(zhì)量要求很困難，如何保證研磨盤的出品率和合格率是本領(lǐng)域技術(shù)人員亟需解決的技術(shù)問題。
【實用新型內(nèi)容】
[0004]本實用新型實施例中提供了一種球鐵研磨盤砂型鑄型，以解決現(xiàn)有技術(shù)中的高端球鐵研磨盤出品率和合格率低的問題。
[0005]為了解決上述技術(shù)問題，本實用新型實施例公開了如下技術(shù)方案:
[0006]本實用新型實施例公開了一種球鐵研磨盤砂型鑄型，包括上砂型和下砂型，其中:
[0007]所述上砂型和所述下砂型相互匹配扣合成鑄件型腔；
[0008]所述上砂型包括直澆道、澆口杯以及排氣孔，其中:
[0009]所述直澆道設(shè)置于所述上砂型的中心、且貫穿所述上砂型；
[0010]所述澆口杯設(shè)置于所述直澆道的頂部、與所述直澆道相連通；
[0011]所述排氣孔貫穿所述上砂型、且靠近所述上砂型的外周；
[0012]所述下砂型包括平環(huán)狀內(nèi)澆道、緩流窩座以及溢流保溫圈，其中:
[0013]所述緩流窩座設(shè)置于所述直澆道底部的對應(yīng)位置；
[0014]所述平環(huán)狀內(nèi)澆道環(huán)繞所述直澆道底部的外周、與所述直澆道相連通，澆注鐵水通過所述平環(huán)狀內(nèi)澆道從所述直澆道進入所述鑄件型腔；
[0015]所述溢流保溫圈設(shè)置于所述鑄件型腔的外周，且所述溢流保溫圈的頂部與所述排氣孔相連通、側(cè)面通過排氣溢流口與所述鑄件型腔相連通，且所述溢流保溫圈的底面與所述排氣溢流口的下內(nèi)底面平齊；
[0016]所述排氣溢流口的厚度小于所述平環(huán)狀內(nèi)澆道的厚度。
[0017]優(yōu)選地，所述平環(huán)狀內(nèi)澆道的設(shè)置于所述鑄件型腔下內(nèi)邊緣對應(yīng)位置，所述排氣溢流口設(shè)置于所述鑄件型腔上外邊緣對應(yīng)位置。
[0018]優(yōu)選地，所述球鐵研磨盤砂型鑄型包括多個排氣孔，且所述排氣孔沿所述溢流保溫圈頂部均勾分布。
[0019]優(yōu)選地，所述溢流保溫圈的頂面高于所述鑄件型腔的頂面。
[0020]優(yōu)選地，所述平環(huán)狀內(nèi)澆道的厚度為8-12mm。
[0021 ]優(yōu)選地，所述排氣溢流口的厚度為6-10mm。
[0022]優(yōu)選地，所述澆口杯包括耐火澆口杯，所述直澆道包括陶管直澆道。
[0023]由以上技術(shù)方案可見，本實用新型實施例提供的球鐵研磨盤砂型鑄型，包括上砂型和下砂型，所述上砂型和所述下砂型相互匹配扣合成鑄件型腔;所述上砂型包括直澆道、澆口杯以及排氣孔，其中所述直澆道設(shè)置于上砂型的中心、且貫穿所述上砂型;所述澆口杯設(shè)置于所述直澆道的頂部、與所述直澆道相連通;所述排氣孔貫穿所述上砂型、且靠近所述上砂型的外周;所述下砂型包括緩流窩座、平環(huán)狀內(nèi)澆道以及溢流保溫圈，所述緩流窩座設(shè)置于所述直澆道底部的對應(yīng)位置;所述平環(huán)狀內(nèi)澆道環(huán)繞所述直澆道底部的外周與所述直澆道相連通;所述溢流保溫圈設(shè)置于所述鑄件型腔的外周，且所述溢流保溫圈的頂部與所述排氣孔相連通、側(cè)面通過排氣溢流口與所述鑄件型腔相連通，且所述溢流保溫圈的底面與所述排氣溢流口的下內(nèi)底面平齊。所述排氣溢流口的厚度小于所述平環(huán)狀內(nèi)澆道的厚度。所述鑄件鑄型通過采用所述平環(huán)狀內(nèi)澆道，澆注鐵水從直澆道沿所述平環(huán)狀內(nèi)澆道從里向外全方位均勻充形，保證鑄件各方向溫度場分布均勻;而且，所述鑄件型腔外周還可設(shè)計有向下延伸的、用砂型隔開的、獨立的環(huán)狀溢流保溫圈，利用溢流的高溫鐵水做保溫，進一步減小鑄件內(nèi)緣和外緣的溫度差異，滿足高質(zhì)量研磨盤對硬度差的要求;另外，通過保證環(huán)繞設(shè)置的排氣溢流口和所述平環(huán)狀內(nèi)澆道能夠提前凝固，利用球墨鑄鐵凝固過程的石墨化膨脹特征做自補縮，來充分均衡補縮鑄件各部位的凝固收縮，達到鑄件內(nèi)部、特別是工作面區(qū)域有較高致密度和無縮松夾渣等缺陷的工藝質(zhì)量要求，有效提高研磨盤的鑄造質(zhì)量和成品率。另外，通過砂型鑄造研磨盤，具有工藝簡便、生產(chǎn)率高以及能耗成本費用低的特點，易于廣泛推廣。
【附圖說明】
[0024]為了更清楚地說明本實用新型實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員而言，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0025]圖1為本實用新型實施例提供的一種球鐵研磨盤砂型鑄型的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0026]圖2為本實用新型實施例提供的一種球鐵研磨盤砂型鑄型的俯視結(jié)構(gòu)示意圖；
[0027]圖3為本實用新型實施例提供的一種球鐵研磨盤砂型無冒口鑄造工藝的流程示意圖；
[0028]圖4為本實用新型實施例提供的另一種球鐵研磨盤砂型無冒口鑄造工藝的流程示意圖；
[0029]圖5為本實用新型實施例提供的一種澆注流量速度調(diào)整方法的流程示意圖；
[0030]圖6為本實用新型實施例提供的又一種球鐵研磨盤砂型無冒口鑄造工藝的流程示意圖；
[0031]圖1-2的符號表不為:
[0032]1-上砂型，11-直澆道，12-澆口杯，13-排氣孔，2_下砂型，21-緩流窩座，22-平環(huán)狀內(nèi)澆道，23-溢流保溫圈，24-排氣溢流口，3-鑄件型腔。
【具體實施方式】
[0033]為了使本技術(shù)領(lǐng)域的人員更好地理解本實用新型中的技術(shù)方案，下面將結(jié)合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒緦嵱眯滦椭械膶嵤├绢I(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都應(yīng)當屬于本實用新型保護的范圍。
[0034]參見圖1，為本實用新型實施例提供的一種球鐵研磨盤砂型鑄型的結(jié)構(gòu)示意圖，所述研磨盤鑄造模型包括上砂型I和下砂型2;所述上砂型I和所述下砂型2相互匹配扣合成鑄件型腔3;所述鑄件型腔3與所述研磨盤的形狀和尺寸相匹配。在具體實施時，所述上砂型I和所述下砂型2均選用剛度較高的水玻璃砂型。
[0035]其中，所述上砂型I包括直澆道11、澆口杯12和排氣孔13;所述直澆道11設(shè)置于所述上砂型I的中心、且貫穿所述上砂型I;所述澆口杯12設(shè)置于所述直澆道11的頂部、與所述直澆道11相連通，澆注鐵水通過所述澆口杯12和所述直澆道11進入所述鑄造模型內(nèi)部;所述排氣孔13貫穿所述上砂型1、且靠近所述上砂型I的外周，所述排氣孔13用于排氣。
[0036]所述下砂型2包括平環(huán)狀內(nèi)澆道22、緩流窩座21以及溢流保溫圈23;所述緩流窩座21設(shè)置于所述直澆道11底部對應(yīng)位置、與所述直澆道11相連通，用于承接由直澆道11最先下落的鐵水，防止或減少鐵水飛濺和對砂型的沖擊;所述平環(huán)狀內(nèi)澆道22環(huán)繞所述直澆道11底部的外周、與所述直澆道11相連通，澆注鐵水通過所述平環(huán)狀內(nèi)澆道22從所述直澆道11進入所述鑄件型腔3，通過設(shè)置所述平環(huán)狀內(nèi)澆道22，澆注鐵水能夠從里向外全方位均勻充型，保證盤狀鑄件各方向的溫度場溫度分布均勻;所述溢流保溫圈23設(shè)置于所述鑄件型腔3的外周，保證所述溢流保溫圈23與所述鑄件型腔3為同心圓周；而且所述溢流保溫圈23的頂部與所述排氣孔13相連通，所述溢流保溫圈23的側(cè)面通過排氣溢流口 24與所述鑄件型腔3相連通。在本實用新型實施例中，所述平環(huán)狀內(nèi)澆道22設(shè)置于所述鑄件型腔3下內(nèi)邊緣對應(yīng)位置，即所述平環(huán)狀內(nèi)澆道22的底面與所述鑄件型腔3的底面相平齊;所述排氣溢流口24設(shè)置于所述鑄件型腔3上外邊緣對應(yīng)位置，在具體實施時，所述排氣溢流口 24的剖面形狀為矩形，所述排氣溢流口 24的頂面與所述鑄件型腔3的頂面相平齊;通過環(huán)狀設(shè)置所述平環(huán)狀內(nèi)澆道22和所述排氣溢流口 24，鑄件底部一般對應(yīng)工作面、頂部為非工作面，工作面部位鐵水中的浮渣和雜質(zhì)物能夠充分上浮到非工作面部位，有效保證了高端球鐵研磨盤產(chǎn)品的內(nèi)在質(zhì)量要求。當然，具體實施時，根據(jù)實際鑄造需要，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以將所述平環(huán)狀內(nèi)澆道22設(shè)置于所述鑄件型腔3上內(nèi)邊緣對應(yīng)位置。另外，所述澆口杯12使用耐火材料制備而成，所述直澆道11包括耐火耐高溫的陶管。
[0037]參見圖2，為本實用新型實施例提供的一種球鐵研磨盤砂型鑄型的俯視結(jié)構(gòu)示意圖，在本實用新型實施例中，包括8個排氣孔13，且所述排氣孔13設(shè)置于所述溢流保溫圈23對應(yīng)位置、并沿所述溢流保溫圈23均勻分布。當然，在具體實施時，所述球鐵研磨盤砂型鑄型可以包括任意多個所述排氣孔13，例如10個等，且多個所述排氣孔13也可以為非均勻分布。
[0038]所述研磨盤的鑄造質(zhì)量與溫度緊密相關(guān)，根據(jù)金屬鑄造凝固原理，金屬凝固獲得組織種類和晶粒大小是由冷卻強度和速度決定的，不同組織和大小晶粒集體的金屬硬度都是不相同的，所以獲得的研磨盤工作面硬度差大小是由其鑄造凝固溫度場的溫度差控制的。為了保證所述研磨盤具有符合標準的硬度差，保證溫度場分布均勻一致，所述溢流保溫圈23的頂面高于所述鑄件型腔3的頂面，所述溢流保溫圈23的底面與所述排氣溢流口 24的下內(nèi)底面平齊，從而保證鐵水溢流容量，利用溢流出的鐵水保溫達到控制溫度均衡的目的。而且，為了保證內(nèi)澆口和排氣溢流口能在鑄件開始大量凝固前提前完成凝固，所述排氣溢流口 24的厚度小于所述平環(huán)狀內(nèi)澆道22的厚度;具體地，所述平環(huán)狀內(nèi)澆道22的厚度為8-12mm，所述排氣溢流口24的厚度為6-10mm。當然，根據(jù)實際生產(chǎn)需求，本領(lǐng)域技術(shù)人員可將所述平環(huán)狀內(nèi)澆道22和所述排氣溢流口 24的厚度設(shè)置為任意其他數(shù)值。
[0039]在具體實施時，所述球鐵研磨盤砂型鑄型在砂型造型時，需要進行嚴格緊實作業(yè)提高緊實度，從而在研磨盤鑄造凝固時能夠承受球鐵凝固時的石墨化膨脹壓強，進而保證研磨盤的鑄造質(zhì)量。
[0040]由上述實施例可見，本實用新型實施例提供的球鐵研磨盤砂型鑄型，包括上砂型I和下砂型2，所述上砂型I和所述下砂型2相互匹配扣合成鑄件型腔3;所述上砂型I包括直澆道11、澆口杯12以及排氣孔13，其中所述直澆道11設(shè)置于上砂型I的中心、且貫穿所述上砂型I;所述澆口杯12設(shè)置于所述直澆道11的頂部、與所述直澆道11相連通;所述排氣孔13貫穿所述上砂型1、且靠近所述上砂型I的外周；所述下砂型2包括緩流窩座21、平環(huán)狀內(nèi)澆道22以及溢流保溫圈23，所述緩流窩座21設(shè)置于所述直澆道11底部的對應(yīng)位置;所述平環(huán)狀內(nèi)澆道22環(huán)繞所述直澆道11底部的外周、與所述直澆道11相連通;所述溢流保溫圈23設(shè)置于所述鑄件型腔3的外周，且所述溢流保溫圈23的頂部與所述排氣孔13相連通、側(cè)面通過排氣溢流口 24與所述鑄件型腔3相連通，且所述溢流保溫圈23的底面與所述排氣溢流口 24的下內(nèi)底面平齊。所述排氣溢流口 24的厚度小于所述平環(huán)狀內(nèi)澆道22的厚度。所述鑄件型腔3通過采用所述平環(huán)狀內(nèi)澆道22，澆注鐵水從直澆道11沿所述平環(huán)狀內(nèi)澆道22從里向外全方位均勻充形，保證鑄件各方向溫度場分布均勻；而且，所述鑄件型腔3外周還設(shè)計有向下延伸的、用砂型隔開的、獨立的環(huán)狀溢流保溫圈23，利用溢流的高溫鐵水做保溫，進一步減小鑄件內(nèi)緣和外緣的溫度差異，滿足高質(zhì)量研磨盤對硬度差的要求;另外，通過環(huán)繞設(shè)置的排氣溢流口 24和所述平環(huán)狀內(nèi)澆道22，利用球墨鑄鐵凝固過程的石墨化膨脹特征做自補縮，來充分均衡補縮鑄件各部位的凝固收縮，達到鑄件內(nèi)部、特別是工作面區(qū)域有較高致密度和無縮松夾渣等缺陷的工藝質(zhì)量要求，有效提高研磨盤的鑄造質(zhì)量和成品率。
[0041 ]與本實用新型提供的一種球鐵研磨盤砂型鑄型的實施例相對應(yīng)，本實用新型還包括提供了一種球鐵研磨盤砂型無冒口鑄造工藝，在具體鑄造過程中選用上述球鐵研磨盤砂型鑄型。
[0042]參見圖3，為本實用新型實施例提供的一種球鐵研磨盤砂型無冒口鑄造工藝的流程示意圖，所述鑄造工藝包括以下步驟:
[0043]步驟SlOl:澆注鐵水靜置一預(yù)設(shè)的靜止時間，并清除所述澆注鐵水中的浮渣。
[0044]澆注鐵水中難以避免存在浮渣，為了減少澆注鑄件出現(xiàn)夾渣缺陷的幾率，需要將澆注鐵水中的浮渣清除。在實際實施時，通過將澆注鐵水靜置的方式，保證浮渣盡量浮起；具體地，將所述澆注鐵水靜置一預(yù)設(shè)的靜置時間，技術(shù)人員可以設(shè)置所述靜置時間為5分鐘，當然根據(jù)實際鑄造需要，所述靜置時間可以設(shè)置為其他任意數(shù)值。
[0045]為了進一步提高研磨盤鑄造質(zhì)量，在圖3所示的鑄造方法的基礎(chǔ)上，在將所述澆注鐵水靜置前，還包括圖4所示的步驟，參見圖4，為本實用新型實施例提供的另一種球鐵研磨盤砂型無冒口鑄造工藝的流程示意圖，該工藝包括:
[0046]步驟S201:對澆注鐵水進行球化和孕育處理。
[0047]為了改善球鐵的力學(xué)和機械性能，一般在澆注鐵水中加入鎂、稀土鎂或稀土硅鎂合金等種類球化劑，對澆注鐵水進行球化處理;對澆注鐵水進行孕育處理主要作用是為石墨析出提供足夠的晶核，影響鑄鐵凝固過程，抑制白口、并控制石墨的大小、形態(tài)和分布狀況，減少鑄件端面敏感性、增加共晶團數(shù)、降低鐵水的過冷傾向，以達到增加彈性模數(shù)，改善厚薄端面的硬度分布，提高和改善鑄件的機械性能，在具體孕育處理過程中，也是通過加入孕育劑的方式進行。澆注鐵水的球化和孕育處理工藝是本領(lǐng)域技術(shù)人員的常規(guī)方法，詳細過程在此不再贅述。
[0048]步驟S202:清除所述澆注鐵水中的浮渣。
[0049]通過靜置清除球化和孕育處理后的澆注鐵水中的浮渣，進一步降低鑄件的夾渣缺陷，提高所述研磨盤的鑄造質(zhì)量。
[0050]步驟S102:將所述澆注鐵水以第一流量速度澆入鑄件型腔。
[0051 ]選用40/100目石英砂或者高剛度的水玻璃砂型制作所述鑄件鑄型，在具體實施時，一般采用有箱的砂型鑄造方法，保證鑄件水平放置在下箱中央，且周圍吃砂量均勻一致;而且在制造所述鑄件鑄型時，需要進行緊實作業(yè)保證所述鑄造砂型的緊實度，進而提高研磨盤的鑄造質(zhì)量。
[0052]制作完所述鑄件鑄型后，將步驟SlOl處理后的澆注鐵水以第一流量速度澆入鑄件型腔3。在具體實施時，將清除浮渣后的澆注鐵水通過鑄件鑄型的澆口杯12注入直澆道11內(nèi)，進而進入所述鑄件型腔3內(nèi)部，在澆注的開始階段，一般使用較高的第一流量速度，以保證澆注鐵水迅速進入所述鑄件型腔3內(nèi)部并進行填充。在本實用新型實施例中，所述第一流量速度的具體數(shù)值不做限制，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)實際鑄造需求設(shè)置所述第一流量速度。
[0053]步驟S103:調(diào)整所述澆注鐵水的流量速度逐步降低至第二流量速度。
[0054]澆注過程中，根據(jù)澆注鐵水在所述鑄件型腔3內(nèi)的填充程度隨時調(diào)整所述澆注鐵水的流量速度。在本實用新型實施例中，優(yōu)選地，根據(jù)鑄件鑄型的澆口杯12內(nèi)的鐵水高度來判斷是否需要將所述澆注鐵水的流量速度調(diào)整至所述第二流量速度，而且在澆注過程中一般采用先快后慢的澆注策略，即所述第二流量速度小于所述第一流量速度。具體地，預(yù)設(shè)第一高度閾值，所述第一高度閾值的具體位置可以根據(jù)實際鑄造需求進行設(shè)定，例如可以位于所述澆口杯12的中間等;判斷鑄件鑄型的澆口杯12內(nèi)的鐵水高度是否大于所述第一高度閾值，如果澆注鐵水的高度大于所述第一高度閾值，調(diào)整所述流量速度至第二流量速度。當然在具體實施時，技術(shù)人員可以根據(jù)其他方式進行判斷何時調(diào)整所述澆注鐵水的流量速度，例如可以使用定時的方式，在以所述第一流量速度澆注一段定時時間后，將所述流量速度調(diào)整至所述第二流量速度;所述定時時間可以根據(jù)技術(shù)人員的實際生產(chǎn)經(jīng)驗、流量速度以及鑄件的體積等綜合計算獲得。
[0055]參見圖5，為本實用新型實施例提供的一種澆注流量速度調(diào)整方法的流程示意圖，該澆注流量速度調(diào)整方法包括以下步驟:
[0056]步驟S1031:以預(yù)設(shè)流量速度變化率，調(diào)整所述澆注鐵水的流量速度至第二流量速度。
[0057]通過上述步驟的判斷，需要進行流量速度調(diào)整時，可以以一預(yù)設(shè)的流量速度變化率進行調(diào)整，例如如果所述第一流量速度為100kg/min，所述第二流量速度為50kg/min，則可以設(shè)置所述流量速度變化率為20kg/min2，從而漸進式地將所述第一流量速度調(diào)整至所述第二流量速度。
[0058]步驟S1032:根據(jù)鑄件鑄型的澆口杯內(nèi)的鐵水高度變化量，調(diào)整所述速度變化率。
[0059]為了靈活控制澆注鐵水進入鑄件型腔的速度，根據(jù)鑄件鑄型的澆口杯12內(nèi)的鐵水高度變化量，調(diào)整所述速度變化率;在具體實施時，例如如果所述澆口杯12的鐵水高度迅速下降，且下降量很大，則可以降低所述速度變化率甚至調(diào)整所述速度變化率為0，保證以較高的澆注流量速度進行澆注；如果所述澆口杯12內(nèi)的鐵水高度變化量不大，則可能表示澆注速度和鑄件型腔3的填充速度達到平衡，可以增大所述速度變化率;如果所述澆口杯12的鐵水高度有升高的趨勢，則可能表示澆注速度過快，需要盡快調(diào)整流量速度，從而增大所述速度變化率。
[0060]當然，上述流量速度的調(diào)整方法僅是示例性描述，本領(lǐng)域技術(shù)人員還可以根據(jù)實際生產(chǎn)經(jīng)驗進行其他方式的動態(tài)調(diào)整，例如可以以階梯式地方式調(diào)整所述流量速度，具體地，將所述第一流量速度調(diào)整至一中間流量速度，并保持以所述中間流量速度進行澆注一段時間后，在將所述中間流量速度調(diào)整至所述第二流量速度等;而且，在具體調(diào)整過程中，可以設(shè)置任意多個所述中間流量速度，從而形成階梯式調(diào)整。
[0061]為了防止鐵水澆注過程中的溢流浪費，參見圖6，為本實用新型實施例提供的球鐵研磨盤砂型無冒口鑄造工藝的流程示意圖，在圖3所示步驟的基礎(chǔ)上，該方法還包括:
[0062]步驟S301:判斷鑄件鑄型的澆口杯內(nèi)的鐵水高度是否大于第二高度閾值。
[0063]預(yù)設(shè)第二高度閾值，所述第二高度閾值靠近所述澆口杯12的杯口；如果澆口杯12內(nèi)的鐵水高度大于所述第二高度閾值，則澆注鐵水有可能發(fā)生溢出的風(fēng)險。
[0064]步驟S302:如果澆口杯內(nèi)的鐵水高度大于所述第二高度閾值，降低澆注鐵水量。
[0065]當所述澆口杯12的鐵水高度大于所述第二高度閾值時，則降低澆注鐵水量，可將鐵水量降低至任意值甚至為O;然后，通過所述澆口杯12內(nèi)的鐵水高度是否變化，判斷所述鑄件型腔3是否注滿，從而進行繼續(xù)澆注、停止?jié)沧⒒蛘吆罄m(xù)步驟。
[0066]步驟S104:鑄件型腔澆滿后，以第三流量速度補澆所述澆注鐵水以預(yù)設(shè)的補澆時間。
[0067]為了防止縮孔產(chǎn)生，在所述鑄件型腔3澆滿后，以第三流量速度進行補澆;根據(jù)所述補澆的持續(xù)時間設(shè)定所述補澆時間，在具體實施時，所述補澆時間可以設(shè)定為I分鐘;在本實用新型實施例中，所述第三流量速度和所述補澆時間的具體數(shù)值不做限制，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)實際鑄造需求設(shè)定所述第三流量速度和所述補澆時間為任意數(shù)值。
[0068]由上述實施例可見，本實用新型實施例提供的一種球鐵研磨盤砂型無冒口鑄造工藝，通過將澆注鐵水靜置，并清除浮渣;然后，將所述澆注鐵水以第一流量速度澆入鑄件型腔3，同時調(diào)整所述澆注鐵水的流量速度至第二流量速度，所述第二流量速度小于所述第一流量速度;最后鑄件型腔3澆滿后，以第三流量速度補澆所述澆注鐵水一預(yù)設(shè)的補澆時間。通過上述工藝步驟，能夠有效清除澆注鐵水的浮渣，滿足研磨盤工作面區(qū)域較高致密度和無縮緊夾渣缺陷的質(zhì)量要求;而且在澆注過程中通過采用大流量起澆，先快后慢，最后補澆的方式，能夠有效保證澆注鐵水的均衡凝固，有效降低鑄件凝固收縮產(chǎn)生的鑄造應(yīng)力，提高研磨盤的質(zhì)量和成品率；另外，通過使用砂型鑄型進行鑄造，生產(chǎn)操作工藝簡便，能夠有效提尚尚端球鐵研磨盤廣品的生廣效率，降低鑄造生廣的能耗和費用。
[0069]需要說明的是，在本文中，諸如“第一”和“第二”等之類的關(guān)系術(shù)語僅僅用來將一個實體或者操作與另一個實體或操作區(qū)分開來，而不一定要求或者暗示這些實體或操作之間存在任何這種實際的關(guān)系或者順序。而且，術(shù)語“包括”、“包含”或者其任何其他變體意在涵蓋非排他性的包含，從而使得包括一系列要素的過程、方法、物品或者設(shè)備不僅包括那些要素，而且還包括沒有明確列出的其他要素，或者是還包括為這種過程、方法、物品或者設(shè)備所固有的要素。在沒有更多限制的情況下，由語句“包括一個……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的過程、方法、物品或者設(shè)備中還存在另外的相同要素。
[0070]以上所述僅是本實用新型的【具體實施方式】，使本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠理解或?qū)崿F(xiàn)本實用新型。對這些實施例的多種修改對本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說將是顯而易見的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本實用新型的精神或范圍的情況下，在其它實施例中實現(xiàn)。因此，本實用新型將不會被限制于本文所示的這些實施例，而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點相一致的最寬的范圍。
【主權(quán)項】
1.一種球鐵研磨盤砂型鑄型，其特征在于，包括上砂型(I)和下砂型(2)，其中: 所述上砂型(I)和所述下砂型(2)相互匹配扣合成鑄件型腔(3); 所述上砂型(I)包括直澆道(11)、澆口杯(12)以及排氣孔(13)，其中: 所述直澆道(11)設(shè)置于所述上砂型(I)的中心、且貫穿所述上砂型(I); 所述澆口杯(12)設(shè)置于所述直澆道(11)的頂部、與所述直澆道(11)相連通； 所述排氣孔(13)貫穿所述上砂型(1)、且靠近所述上砂型(I)的外周； 所述下砂型(2)包括平環(huán)狀內(nèi)澆道(22)、緩流窩座(21)以及溢流保溫圈(23)，其中: 所述緩流窩座(21)設(shè)置于所述直澆道(11)底部的對應(yīng)位置； 所述平環(huán)狀內(nèi)澆道(22)環(huán)繞所述直澆道(11)底部的外周、與所述直澆道(11)相連通，澆注鐵水通過所述平環(huán)狀內(nèi)澆道(22)從所述直澆道(11)進入所述鑄件型腔(3); 所述溢流保溫圈(23)設(shè)置于所述鑄件型腔(3)的外周，且所述溢流保溫圈(23)的頂部與所述排氣孔(13)相連通、側(cè)面通過排氣溢流口(24)與所述鑄件型腔(3)相連通，且所述溢流保溫圈(23)的底面與所述排氣溢流口( 24)的下內(nèi)底面平齊； 所述排氣溢流口( 24)的厚度小于所述平環(huán)狀內(nèi)澆道(22)的厚度。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的球鐵研磨盤砂型鑄型，其特征在于，所述平環(huán)狀內(nèi)澆道(22)的設(shè)置于所述鑄件型腔(3)下內(nèi)邊緣對應(yīng)位置，所述排氣溢流口( 24)設(shè)置于所述鑄件型腔(3)上外邊緣對應(yīng)位置。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的球鐵研磨盤砂型鑄型，其特征在于，包括多個排氣孔(13)，且所述排氣孔(13)沿所述溢流保溫圈(23)頂部均勻分布。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的球鐵研磨盤砂型鑄型，其特征在于，所述溢流保溫圈(23)的頂面高于所述鑄件型腔(3)的頂面。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的球鐵研磨盤砂型鑄型，其特征在于，所述平環(huán)狀內(nèi)澆道(22)的厚度為8-12mm。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的球鐵研磨盤砂型鑄型，其特征在于，所述排氣溢流口(24)的厚度為 6-10mm。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的球鐵研磨盤砂型鑄型，其特征在于，所述澆口杯(12)包括耐火澆口杯，所述直澆道(11)包括陶管直澆道。
【文檔編號】B22D37/00GK205519490SQ201620080333
【公開日】2016年8月31日
【申請日】2016年1月27日
【發(fā)明人】陸國慶
【申請人】婁底市現(xiàn)代精密鑄造有限公司