[其他]中空帶底鑄造產(chǎn)品的鑄型和鑄造方法

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 86107495
• 申請(qǐng)日: 1986-10-30
• 公開（公告）號(hào): CN86107495A
• 公開（公告）日: 1987-07-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 中村史朗;井上勝哉
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 久保田鐵工株式會(huì)社
• 主分類號(hào): B22D7/04
• 分類號(hào): B22D7/04;B22C9/24
• 代理公司: 中國(guó)國(guó)際貿(mào)易促進(jìn)委員會(huì)專利代理部
• 代理人: 楊梧,許賓

本發(fā)明是關(guān)于在用鑄鐵材料鑄造中空帶底的產(chǎn)品時(shí)所應(yīng)用的一種具有冷卻裝置的靜態(tài)鑄型，以及使用上述鑄型的靜態(tài)鑄造方法。

到目前為止，都是通過(guò)使用靜態(tài)砂型來(lái)制造大規(guī)格、端部封閉的中空的鑄鐵材料的鑄件。但是，其產(chǎn)品并非令人滿意，因?yàn)?，金屬結(jié)構(gòu)在各部的厚度或者該產(chǎn)品的壁部并不是一致的。在鑄件的表面層即熔態(tài)金屬與砂型接觸處，能獲得較好的結(jié)構(gòu);而特別是在壁部的中芯部，由于離砂型的距離較大時(shí)，需要較長(zhǎng)的凝固時(shí)間，因此熔態(tài)金屬的冷卻速度降低，造成石墨結(jié)構(gòu)的降級(jí)，從而導(dǎo)致產(chǎn)品的機(jī)械性能出現(xiàn)不一致。

另外，本發(fā)明人也考慮過(guò)是否可能采用日本審查過(guò)的專利申請(qǐng)SHO.58-5739所公開的那種用于端部封閉的中空鋼錠鑄造的靜態(tài)鑄型。其理由是：這種鑄型是在芯部具有強(qiáng)制冷卻方法，并且具有用金屬制成的外型腔，因此這種鑄型被認(rèn)為在增加熔態(tài)金屬的冷卻速度上是有效的。

然而，當(dāng)應(yīng)用這種所述的靜態(tài)鑄型來(lái)將鑄鐵材料鑄造成產(chǎn)品時(shí)，產(chǎn)品發(fā)生了產(chǎn)品破裂的缺陷。據(jù)認(rèn)為這是由于在鑄造中，金屬制成的外型腔內(nèi)表面的表層部分被融化并剝落失去，結(jié)果熔態(tài)金屬進(jìn)入外型腔的融化剝落處并在那兒凝固。尤其是當(dāng)溫度降低時(shí)，凝固的鑄鐵材料收縮，而外型腔由于熔態(tài)金屬的加熱而產(chǎn)生熱膨脹。然而，這種收縮和膨脹運(yùn)動(dòng)彼此受到限制，故導(dǎo)致了產(chǎn)品破裂的發(fā)生。

本發(fā)明已經(jīng)解決了上面所提及的難題。

本發(fā)明的目的是提供一種將鑄鐵材料鑄造成中空有底的產(chǎn)品，特別是大規(guī)格的產(chǎn)品的靜態(tài)鑄型，它的鑄型能迅速地冷卻產(chǎn)品的壁的中芯部，而不會(huì)引起破裂。

本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種將鑄鐵材料鑄造成中空有底的產(chǎn)品的靜態(tài)鑄型，這種鑄型由一個(gè)外型腔和一個(gè)在該外型腔中的型芯部分組成。在這個(gè)外型腔內(nèi)側(cè)壁表面，通過(guò)堆放冷卻塊并在其間夾入耐火材料層，以便允許冷卻塊熱膨脹;而且提供冷卻管道，它至少與冷卻塊的一部分接觸。

本發(fā)明的進(jìn)一步目標(biāo)是提供一種使用上述鑄型的鑄造方法，即使當(dāng)產(chǎn)品的表面部分和壁的中芯部分快速冷卻時(shí)，鑄造后也不致引起破裂。

圖的簡(jiǎn)要說(shuō)明：

圖1是一個(gè)剖視圖，顯示了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)靜態(tài)鑄造模型的實(shí)施例。

圖2是沿圖1的Ⅱ-Ⅱ線剖開的剖視圖。

圖3和圖4是圖2中所示的外型腔的其它實(shí)施例的剖視圖。

圖5所示的是一種型芯的實(shí)施例。

圖6是一個(gè)中空帶底產(chǎn)品的縱向剖視圖。

圖7所示的是下型腔的另一實(shí)施例的剖視圖。

圖8是用本發(fā)明的鑄型所鑄造的產(chǎn)品之外表層部分的顯微結(jié)構(gòu)圖。

圖9是用本發(fā)明的鑄型鑄造的產(chǎn)品之壁中芯部分的顯微結(jié)構(gòu)圖。

圖10是用常規(guī)鑄型鑄造的產(chǎn)品之外表層部分的顯微結(jié)構(gòu)圖。

圖11是用常規(guī)鑄型鑄造的產(chǎn)品之壁中芯部分的顯微結(jié)構(gòu)圖。

下面，將參考圖1來(lái)對(duì)本發(fā)明的靜態(tài)鑄造模型的一個(gè)實(shí)施例予以詳細(xì)解釋。

這個(gè)實(shí)施例的靜態(tài)鑄型包括一個(gè)外型腔1、一個(gè)型芯2和一個(gè)頂蓋3。外型腔1包括一個(gè)下型腔4和一個(gè)側(cè)型腔5。型芯2被懸掛在頂蓋3上、置于外型腔1的內(nèi)部。

側(cè)型腔5包括一個(gè)金屬框架6和一個(gè)位于其內(nèi)周面的組合冷卻部分7，該組合冷卻部分7的內(nèi)表面是為形成被鑄造產(chǎn)品的外側(cè)表面用的。

組合冷卻部分7的內(nèi)周壁面由許多堆壘的冷卻塊8a構(gòu)成，冷卻塊8a橫向和縱向之間都置有耐火砂。提供砂層9a的目的在于允許冷卻塊8a熱膨脹。這種砂應(yīng)選用諸如鉻鐵砂、鋯砂或類似的具有高熱傳導(dǎo)性的耐火砂。

冷卻塊8a如圖2所示，通常是由鑄鐵材料制成的長(zhǎng)方形的實(shí)心分離結(jié)構(gòu)，而且冷卻管10a夾持在每個(gè)壘砌的冷卻塊8a的中心部分，并通過(guò)冷卻塊8a縱向延伸。冷卻管包括管10a和管11a。管10a借助其中的流水使冷卻塊8a冷卻，流水來(lái)自外部，通過(guò)頂蓋3與置于下型腔4的上部的凹坑中的U型帶和管11a相連通，管11a埋在冷卻塊8a的后面的砂子15a之中。應(yīng)該理解管11a也可以通過(guò)金屬框架6延伸出去。

在這方面，由于銅的導(dǎo)熱性和易加工性，適宜于被用來(lái)制作管子10a和11a。此外，冷卻塊的形狀不限制于如圖2所示的分離結(jié)構(gòu)，也可以是具有梯形橫截面的集成結(jié)構(gòu)如圖3所示。而且，每根管子10a可以被夾持在冷卻塊8a的U形凹槽中，如圖4所示。在相對(duì)于模型腹腔24的周表面，可以將冷卻塊做成一種與產(chǎn)品的外形相一致的弧形的或者其它相適應(yīng)的形態(tài)。配置在金屬框架6和冷卻塊8a之間的砂子部分15a，并不限于鉻鐵砂或類似的具有高熱傳導(dǎo)性的砂，也可以是硅砂或類似的砂。