[其他]金屬球連續(xù)鑄造工藝及鑄型

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 88101692
• 申請(qǐng)日: 1988-04-06
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN88101692A
• 公開(kāi)（公告）日: 1988-10-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李建中
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 合肥工業(yè)大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): B22D5/00
• 分類(lèi)號(hào): B22D5/00
• 代理公司: 國(guó)家機(jī)械工業(yè)委員會(huì)機(jī)械專(zhuān)利事務(wù)所
• 代理人: 孫文彩

本發(fā)明涉及的是特種鑄造工藝中金屬球的鑄造工藝及鑄型，特別是金屬球的連續(xù)鑄造工藝及鑄型。

當(dāng)前金屬球的鑄造方法為砂型鑄造或金屬型鑄造。由于球形鑄件的比表面積小，散熱慢，在鑄造過(guò)程中補(bǔ)縮困難，所需的補(bǔ)縮系統(tǒng)較大，因而工藝出品率（即鑄件重量占鐵水總重量的百分?jǐn)?shù)）較低。對(duì)于φ100毫米的鑄球，砂型鑄造的工藝出品率低于65%。小球的工藝出品率則更低。金屬型鑄球具有尺寸精度高，組織細(xì)化，勞動(dòng)生產(chǎn)率高等優(yōu)點(diǎn)，近年來(lái)正在普及。

現(xiàn)有的金屬型鑄球工藝可歸納為以下三類(lèi)：

1.垂直分型，一型多鑄。由于每一型可鑄出多個(gè)球，生產(chǎn)效率高。采用串鑄方式，工藝出品率可達(dá)75%。

2.水平分型，一型多鑄。為了開(kāi)型取球及補(bǔ)縮的方便，上型的澆口部位一般需放置砂套或其他類(lèi)型的保溫套，有時(shí)設(shè)置保溫冒口。加保溫冒口有利于避免縮孔及縮松，且能提高工藝出品率;但操作工序較多，勞動(dòng)生產(chǎn)率一般低于上述垂直分型。

3.一型單鑄，加保溫澆口。其優(yōu)點(diǎn)是能夠有效地防止縮孔及縮松，操作較為簡(jiǎn)便。不足之處是勞動(dòng)生產(chǎn)率低，不適宜鑄造小球。

上述各種工藝由于均采用單型間斷澆注，不可避免地要采用澆冒系統(tǒng)，從而限制了鑄球的工藝出品率，一般低于75%。

在特種鑄造領(lǐng)域內(nèi)，連續(xù)鑄造技術(shù)雖然已被用來(lái)制造管件和棒件等易于從固定的結(jié)晶器或鑄型中抽動(dòng)的鑄件，但仍未被用于鑄球，這是因?yàn)殍T球不易從固定的模具中取出，且不易保持連續(xù)性。

球形鑄件的連續(xù)鑄造在國(guó)內(nèi)外文獻(xiàn)中尚無(wú)報(bào)道。最近檢索了Derwent公司所收集的，從1963年至1987年關(guān)于各種球的制造方法及設(shè)備方面的專(zhuān)利文獻(xiàn)，也未發(fā)現(xiàn)。

本發(fā)明的目的在于提供一種連續(xù)的鑄球工藝及鑄型它不僅提高鑄球的工藝出品率，降低能源和原材料的消耗;而且提高鑄球的內(nèi)在質(zhì)量，并且可以利用余熱進(jìn)行熱處理;同時(shí)提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，降低勞動(dòng)強(qiáng)度，改善生產(chǎn)條件。

本發(fā)明鑄球工藝為連續(xù)澆注過(guò)程，在連續(xù)澆注過(guò)程中，將若干副鑄型串疊組合，其可作垂直向下運(yùn)動(dòng)，也可在垂直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，按照合型澆注工位，冷卻凝固工段，開(kāi)型工位，鑄球推出工位，冷卻清整工位，鑄型進(jìn)入合型澆注預(yù)備工段等如此循環(huán)，便可實(shí)現(xiàn)連續(xù)澆注。澆注過(guò)程中，澆注通道起補(bǔ)縮通道即冒口頸的作用，補(bǔ)縮鑄球所需的金屬液由后繼鑄型提供。每副鑄型內(nèi)不同尺寸的球串鑄，大球作為小球的補(bǔ)縮冒口，自小球至大球順序凝固。

本發(fā)明設(shè)計(jì)的鑄型由型腔，澆注通道，排氣槽等構(gòu)成;其可以有三種類(lèi)型，第一種是每型有一個(gè)球坑，球坑的上下端分別與澆注通道相聯(lián)，第二種類(lèi)型是每型有大小多個(gè)球坑，大球坑的上下端分別與澆注通道相連，大球坑的兩側(cè)或一側(cè)通過(guò)內(nèi)澆道再串接依次漸小的球坑;第三種類(lèi)型是每型設(shè)置專(zhuān)用澆注補(bǔ)縮通道，通道的兩側(cè)或一側(cè)通過(guò)內(nèi)澆道連接一個(gè)球坑也可再向外側(cè)串接依次漸小的球坑。

下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)描述

圖1是第一種鑄型主視圖

圖2是第一種鑄型俯視圖

圖3是第一種鑄型側(cè)視圖

圖4是第二種鑄型主視圖

圖5是第二種鑄型俯視圖

圖6是第二種鑄型側(cè)視圖

圖7是第三種鑄型主視圖

圖8是第三種鑄型俯視圖

圖9是第三種鑄型側(cè)視圖

圖10是本發(fā)明連續(xù)鑄造工藝流程主視示意圖（鑄型在垂直平面內(nèi)作圓周運(yùn)動(dòng)）

圖11是圖10中G向局部和I向局部示意圖

圖12是圖10中H向局部開(kāi)型示意圖

圖13是圖10中H向局部合型示意圖

圖14是本發(fā)明連續(xù)鑄造工藝流程主視示意圖（鑄型向下垂直運(yùn)動(dòng)）

圖15是圖14的側(cè)視示意圖

圖中，（1）是澆包，（2）是鑄型，（3）是鑄球，（4）是澆注通道亦即補(bǔ)縮通道，（5）是型腔即球坑，（5a）是小球坑，（6）是內(nèi)澆道，（7）是排氣槽，（8）是鑄型分型面。連續(xù)鑄球工藝所用的鑄型及澆注系統(tǒng)可以有以下三種類(lèi)型的單元組合而成。

1.如圖1、圖2、圖3所示，每型一個(gè)球坑。每副鑄型（2）由兩個(gè)形狀完全相同的半型組成，垂直分型。型腔為一個(gè)球坑（5），其上下端分別連接一柱狀或其他形狀的澆注通道（4）。在連續(xù)澆注過(guò)程中，每副鑄型每個(gè)循環(huán)周期僅鑄一個(gè)球。