[实用新型]圆台型非均匀壁厚铸件铸造工艺用模具

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种铸件铸造工艺用模具，特别是涉及一种圆台型非均匀壁厚铸件铸造工艺用模具。

背景技术

圆锥式破碎机是一种矿山通用设备，已广泛应用于矿物破碎工序，具有生产量大，破碎比大，破碎料度均匀等诸多优点。近年来，随着采矿业及碎石制砂业发展迅猛，圆锥式破碎机得到了更为广泛的应用。圆锥式破碎机破碎物料的基本原理就是利用偏心轴带动破碎元件——破碎壁，将物料挤向固定不动的破碎元件——轧臼壁，用碾压力将物料碾碎然后排出机体。圆锥机在破碎物料的同时也消耗着破碎元件破碎矿壁，轧臼壁。作为易损件的破碎壁，轧臼壁的质量的好坏将在很大程度上决定生产的正常性与生产成本的高低。

圆锥式破碎机破碎壁，轧臼壁采用高锰钢铸造。它通常是一种空心圆锥型铸件，上口小而薄，下口大而厚，上下壁厚之比通常在2.5～5倍之间，横向壁厚均匀。产品下口为主要工作部位，是产品的磨损区，其中轧臼壁外壁上通常有4～8个固定吊钩。现有的铸造工艺通常采用如下两种方式：

第一种：产品大头朝上，底注式顺序凝固铸造工艺。如图1：

1、工艺的基本特点：采用两箱，上下分型式造型，冒口以及浇注系统均集中于泥芯。小量生产通常采用车板造型，批量生产采用实型芯盒。型砂可以是粘土砂干型，水玻璃快干砂，也可用树脂砂型。当钢水充满型腔至冒口高度2/3时，改点浇冒口，以利铸件顺序凝固。此铸造工艺最大的优点就是能保证铸件的顺序凝固，冒口直接放在产品最厚的工作部位，使产品在凝固收缩过程中能到充足的流动的钢水补充。最终达到产品结构致密，无缩孔疏松等铸造缺陷。

2、此工艺在实际生产中存在的问题及缺陷：

(1)产品的工艺出品率低，工艺出品率通常在60％左右，超出60％就有可能在冒口根部出现缩孔疏松等铸造缺陷，常导致产品报废。近年来有些厂家也采用保温冒口套之类的铸造工艺，但工艺出品率不会超过70％，工艺出品率低的原因就是产品壁厚厚，热节圆直径大，同时产品为圆环状，需安补缩的距离长。为达到充分补缩，就必须加大冒口直径与高度以及冒口的数量，最终导致产品工艺出品率不高。

(2)冒口清理困难，清理过程中可能严重影响产品质量，甚至导致产品报废。高锰钢产品只有在进行水韧处理后才能进行冒口切割。冒口切割时必须将产品浸在水池中边气割边用水冷却产品与冒口的连接处，防止产品因气割升温而产生金相转变，转变成为硬而脆的马氏体组织。使产品补缩部位出现大量网状型的裂纹，严重影响产品质量。本工艺要求冒口直径大，实际清理时冒口切割工作量很大。

(3)泥芯需要大量芯骨，造型准备工作量大，生产效率低，芯骨损耗大，铸件打箱困难。由于铸件是翻转扣箱的，为防止泥芯翻转时掉落开裂，泥芯必须采用钢笼芯骨形式。因破碎壁，轧臼壁型号很多，尺寸差别很大，泥芯芯骨一般采用钢筋焊接的方式，每造型一个泥芯就需要焊一个芯骨架。直接造成生产辅助用工量大，生产周期长，生产占用场地面积大，生产效率低，钢筋等辅助材料消耗大。

(4)泥芯翻转困难，落砂困难。由于扣箱时需要翻转泥芯，要求行车起吊翻转运行平稳。防止剧烈振荡，一般采用双梁双钩行车，有许多小型铸造企业并不具备这个能力。产品浇注后，冒口收缩卡住上箱。造成出箱很困难，很多厂家采用震动落砂出箱法。震动落砂机对于一般企业来讲是一笔很大的投资，故其应用范围受到很大的限制。只有设备及资金均十分雄厚的大型企业才采用此种铸造工艺方法。

第二种：产品小口朝上，泥芯放置外冷铁底注式同时凝固铸造工艺，浇注工艺如图2：

1、工艺的基本特点，砂型采用上下两箱造型，冒口浇注系统均放在盖箱上，直浇道侧入底注式。泥芯无需翻转，下部放置直接外冷铁，钢水浇入时直接起激冷作用，达到延长末端区目的。冒口快浇满时钢水再慢浇补浇，以补充铸件收缩所需钢水。此种铸造工艺可以不必焊砂芯芯骨，泥芯不必翻转，冒口体积小，工艺出品率高，适合中小铸造企业生产。

2、此工艺存在的问题及缺陷。

(1)铸件容易出现缩孔、疏松等缺陷。铸造工艺将冒口放在铸件小头，铸件小头由于壁薄，钢水凝固速度快，它比冒口与产品大口先凝固，实际上就是切断了冒口的补缩通道，使冒口无法起到补缩作用。铸件的厚壁部分只有靠直接外冷铁的激冷作用和浇口的补缩钢水达到补缩目的，当浇口补浇时间不够长时，铸件就会出现缩孔、疏松等缺陷，尤其是吊耳根部热节处，几乎100％存在疏松问题。即使是浇注过程做到完美无缺，产品还是会出现轴线疏松等问题。