階梯冷鐵激冷順序銅套成型模型及成型方法
2023-05-25 14:47:26 1
專利名稱：階梯冷鐵激冷順序銅套成型模型及成型方法
技術領域：
本發明涉及一種用於成型高緻密性鋼套的成型模型及成型方法，主要用於 圓錐式破碎機中的銅套製作，屬銅鑄造成型模型及成型方法製造領域。
技術背景一般生產的圓錐式破碎機用銅套，採用銅套離心成型模及離心成型法生產 銅套，其注入銅套離心成型模內的銅水在密封的離心成型模內、在離心力的作 用下製造成銅套。這種銅套的生產模及生產工藝的優點是生產速度快、加工 量小。缺點是注入密封銅套離心成型模內的銅水在離心製作銅套的過程中， 由於位於銅套離心成型模內的銅水量系恆定的，銅水從液態離心冷凝成固態的 過程中所產生的收縮量無法得到補(充)縮，致使離心成型後的銅套晶相組織 疏鬆、緻密度差、抗震性能差， 一件價值5、 6萬元人民幣的銅套安裝在破碎機 中，由於銅套晶相組織疏鬆、，緻密度差，無法承受破碎機正常碎石振動擠壓而 裂紋、破碎、報廢。發明內容設計目的避免背景技術中的不足之處， 一是充分利用地球引力的作用及 重力加速的作用設計銅套成型模模型，二是充分利用冷鐵激冷的效應與銅套成 型模模型相結合，構成具有高緻密性的快速激冷效應的階梯冷鐵激冷順序銅套 成型模型及成型方法。設計方案為了實現上述設計目的。1、利用地球引力的作用，將銅套成 型模型設計成帶有錐度的下小、上大成型模型，是本發明的特徵之一。這樣做 的目的在於在模型設計上，由於銅套成型模的模底壁厚遠遠小於模口壁厚(也 就是說，所要成形的銅套壁厚度為下部薄，上部逐漸變厚)，當銅水由模型的帽 口澆入模腔時，銅水在地心引力、自身重力的雙重作用下，在緩慢落入銅套內的過程中，位於模腔下部銅水由於模腔的壁薄，因此在由液態冷卻成固態的過 程中，形成的是順序冷凝成形，即澆鑄到模腔下部的銅水先冷凝，冷凝過程中 所產生的收縮由上部澆入的銅水及時補縮，形成7令凝、收縮、補縮、冷凝、收 縮、補縮、……的良好循環，直至澆鑄完成，去掉澆鑄帽蓋，即可得到緻密度 非常好的銅套燒鑄品。2、模腔的腔壁外或腔壁內置有階梯狀冷鐵，是本發明的 特性之二。這樣做的目的在於緩慢澆鑄到銅套成型模內的銅水溫度非常高， 如果不能迅速地將澆鑄到銅套內的銅水冷卻，就無法形成下面冷卻收縮、上面 及時補縮的順序冷凝，也就無法形成高緻密度銅套。因此，在銅套模腔的腔壁 外設置階梯狀冷鐵結構顯得尤為重要。由於冷鐵具有快速吸收熱量、激冷的功 能，當銅水有序澆鑄到模腔內時，位於模腔下部的銅水所產生的熱量被位於其 外的冷鐵快速吸收，當銅水被冷鐵激冷收縮時，^^源澆鑄到模腔內的銅水及時 對激冷所產生的收縮進行補縮，如此順序澆鑄、激"令、收縮、補縮、澆鑄、激 冷、收縮、補縮、……，直至澆鑄成型。技術方案1:階梯冷鐵激冷順序銅套成型模型，它包括銅套成型模型，銅 套成型模型的模腔(2)壁的厚度為下薄、上厚且模腔(2)的腔壁外或腔壁內置有階梯狀冷鐵(1)。技術方案2:階梯冷鐵激冷順序銅套成型方法，它包括銅套成型模型，銅 套成型模型的模腔的壁厚為下薄、上厚，模腔的腔壁外或腔壁內置有階梯狀冷 鐵，銅水由銅套成型模型的帽蓋緩慢澆鑄到模腔，位於模腔下部的銅水所產生 的熱量被位於模腔壁外的冷鐵快速吸收，冷鐵在快速吸收銅水熱量的同時，銅 水被冷鐵激冷凝固的過程中所產生的收縮量，由源源澆鑄到模腔內的銅水及時 進行補縮，如此順序澆鑄、激冷、收縮、補縮、澆鑄、激冷、收縮、補縮、……， 直至澆鑄成型，去掉帽蓋即可。本發明與背景技術相比， 一是銅套採用錐形，莫腔成型模的設計，充分利用 地心引力、重力所產生的合力，達到了在銅套鑄造過程中順序冷卻、收縮、補 縮的目的，使所成形的銅套具有高緻密度；二是階梯狀冷鐵結構的設計，使銅 套的鑄造實現了快速連續澆鑄、激冷、收縮、補縮、澆鑄、激冷、收縮、補縮、…… 的目的，不僅大幅度地提高了生產效率，而且大大地提高了澆鑄銅套成型的高緻密性、高抗震性和長壽命性，在破壞性的試驗中，當破碎機的負載振動量連 續達到最大值且連續不間斷工作的情況下，銅套未產生任何裂紋現象，其使用 壽命是背景技術的數十倍以上至幾十倍，產生了意想不到的技術效果、經濟效 益和社會效益。
圖1是階梯冷鐵激冷順序銅套成型模型的第一種結構示意圖。圖2是階梯冷鐵激冷順序銅套成型模型的第二種結構示意圖。圖3是階梯冷鐵激冷順序銅套成型模型的第三種結構示意圖。圖4是階梯冷鐵激冷順序銅套成型模型的第四種結構示意圖。圖5是圖1的俯視結構示意圖。圖6是圖2的俯視結構示意圖。圖7是圖3的的俯視結構示意圖。
具體實施方式
實施例1:參照附圖1。階梯冷鐵激冷順序銅套成型模型，它包括銅套成型模型，銅套成型模型的模腔2壁的厚度為下薄、上厚且模腔2的腔壁外或腔 壁內置有階梯狀冷鐵l，其製作工藝系現有技術，在此不作敘述。模腔2的腔 壁外置有階梯狀冷鐵l，也就是說，模腔的內腔壁3外或腔壁內置有階梯狀冷 鐵1 ，模腔的外腔壁4外或腔壁內置有階梯狀冷鐵1 ，階梯狀冷鐵1排列自下而 上呈階梯狀結構。冷鐵l的本身系現有技術，在此不作敘述。實施例2:參照附圖1。在實施例1的基礎上，模腔的內腔壁3外置有階 梯狀冷鐵1 。實施例3:參照附圖2和3。在實施例1的基礎上，模腔的外腔壁4外置 有階梯狀冷鐵l。實施例4:在實施例l的基礎上，階梯狀冷鐵1呈間隔圓周排列。 實施例5:在實施例l的基礎上，階梯狀冷鐵l呈圓周排列。實施例6:在實施例2的基礎上，模腔的內腔壁3外的階梯狀冷鐵1呈間隔圓周排列。實施例7:在實施例2的基礎上，模腔的內月空壁3外的階梯狀冷鐵1呈圓周排列。實施例8:在實施例3的基礎上，模腔的外腔壁3外的階梯狀冷鐵1呈間隔圓周排列。實施例9:在實施例3的基礎上，模腔的外腔壁3外的階梯狀冷鐵1呈圓周排列。實施例10:在上述實施例的基礎上，階梯7令鐵激冷順序銅套成型方法，它 包括銅套成型模型，銅套成型模型的模腔的壁厚為下薄、上厚，模腔的腔壁外 或腔壁內置有階梯狀冷鐵，銅水由銅套成型模型的帽蓋緩慢澆鑄到模腔，位於 模腔下部的銅水所產生的熱量被位於模腔壁外的7令鐵快速吸收，冷鐵在快速吸 收銅水熱量的同時，銅水被冷鐵激冷(通過模腔壁吸收銅水傳導的熱量)凝固 的過程中所產生的收縮量，由源源澆鑄到模腔內的銅水對銅水被冷鐵激冷凝固 過程中所產生的收縮量及時進行補(充)縮，確保其密度緻密，如此順序澆鑄、 激冷、收縮、補縮、澆鑄、激冷、收縮、補縮、……，直至澆鑄成型，去掉帽蓋即可。使用時，取掉帽蓋或由下往上取其銅套的4/5 2/3，原因在於位於 銅套4/5 2/3上的銅套由於與注入銅水的澆注口之間的距離比較近，地心引力、 重力對其所產生的作用相對要小，因此所成型的銅套緻密度相對疏鬆，故此舍 去，回爐二次使用。需要理解到的是上述實施例雖然對本發明^作了比較詳細的說明，但是這些說明，只是對本發明的簡單說明，而不是對本發明的限制，任何不超出本發 明實質精神內的發明創造，均落入本發明的保護範圍內。
權利要求
1. 一種階梯冷鐵激冷順序銅套成型模型，它包括銅套成型模型，其特徵是銅套成型模型的模腔(2)壁的厚度為下薄、上厚且模腔(2)的腔壁外或腔壁內置有階梯狀冷鐵(1)。
2、 根據權利要求1所述的階梯冷鐵激冷順序銅套成型模型，其特徵是模腔的 內腔壁(3)外置有階梯狀冷鐵(1)。
3、 根據權利要求1所述的階梯冷鐵激冷順序銅套成型模型，其特徵是模腔的 外腔壁(4)外置有階梯狀冷鐵(1)。
4、 根據權利要求1所述的階梯冷鐵激冷順序銅套成型模型，其特徵是階梯狀 冷鐵(1)排列自下而上呈階梯狀結構。
5、 一種階梯冷鐵激冷順序銅套成型方法，它包括銅套成型模型，其特徵是銅 套成型模型的模腔的壁厚為下薄、上厚，模腔的腔壁外或腔壁內置有階梯狀冷 鐵，銅水由銅套成型模型的帽蓋緩慢澆鑄到模腔，位於模腔下部的銅水所產生 的熱量被位於模腔壁外的冷鐵快速吸收，冷鐵在快速吸收銅水熱量的同時，銅 水被冷鐵激冷凝固的過程中所產生的收縮量，由源源澆鑄到模腔內的銅水及時 進行補縮，如此順序澆鑄、激冷、收縮、補縮、澆鑄、激冷、收縮、補縮、……， 直至澆鑄成型，去掉帽蓋即可。
6、 根據權利要求5所述的階梯冷鐵激冷順序銅套成型方法，其特徵是模腔的 內腔壁外置有階梯狀冷鐵。
7、 根據權利要求5所述的階梯冷鐵激冷順序銅套成型方法，其特徵是模腔的 外腔壁外置有階梯狀冷鐵。
8、 根據權利要求5所述的階梯冷鐵激冷順序銅套成型方法，其特徵是模腔(2) 的腔壁內置有階梯狀冷鐵。
9、 根據權利要求5所述的階梯冷鐵激冷順序銅套成型方法，其特徵是使用時，由下往上取其銅套的4/5 2/3。
全文摘要
本發明涉及一種用於成型高緻密性鋼套的成型模型及成型方法，銅套成型模型的模腔的壁厚為下薄、上厚，模腔的腔壁外置有階梯狀冷鐵，銅水由銅套成型模型的帽蓋緩慢澆鑄到模腔，位於模腔下部的銅水所產生的熱量被位於模腔壁外的冷鐵快速吸收，冷鐵在快速吸收銅水熱量的同時，銅水被冷鐵激冷凝固的過程中所產生的收縮量，由源源澆鑄到模腔內的銅水及時進行補縮，如此順序澆鑄、激冷、收縮、補縮、澆鑄、激冷、收縮、補縮、……，直至澆鑄成型，去掉帽蓋即可。優點一是所成型銅套具有高緻密性、高抗震性和長壽命性；二是大幅度地提高了生產效率。
文檔編號B22D13/00GK101249552SQ20071006969
公開日2008年8月27日 申請日期2007年6月29日 優先權日2007年6月29日
發明者胡祖堯 申請人:杭州雙金機械配件有限公司