鑄造用金屬型的製作方法
2023-04-24 01:10:06 1
專利名稱：鑄造用金屬型的製作方法
技術領域：
本發明主要涉及鑄造用金屬型的結構、材料及其使用金屬型生產的產品高導電銅瓦。
背景技術：
目前，金屬型鑄造方法是將金屬液澆入使用金屬材料加工的鑄型內，以獲得鑄件的一種方法。這種方法形成的鑄件精度高，加工餘量小，內在質量比較好。且鑄型可以多次反覆使用，是目前高精度鑄件經常採用的方法。這種方法存在的問題是，金屬鑄型比較難加工，一般採用鑄鐵整體鑄造基本成形，然後機械加工。常常周期很長，對於體積比較大的、精度要求高的鑄件，其金屬型加工非常困難。在澆注過程中，散熱較困難，鑄件冷凝時間長。
911037160公開了一種「水冷金屬型鑄造方法及設備」是在金屬型上設一套冷卻系統，通如水、油等，加快鑄件的冷卻，以解決鑄型的壽命。980511270公開了一種「金屬型局部附砂群體磨球模具系統及其鑄造工藝」是在金屬型上局部附砂，以解決磨球的質量問題。上述兩個技術方案均未解決大型鑄件金屬型難加工、周期長的問題。
導電銅瓦又稱導電顎板，是礦熱爐生產中使用的關鍵備件，它工作在高溫和承受溶液侵蝕等惡劣環境中。因此，對於它的導電、導熱性能及使用壽命都有較高的要求。目前普遍採用砂型鑄造工藝生產。由於金屬晶粒粗大，它的機械性能、高溫性能以及導電性能普遍比較低，所以有人利用銅加工廠軋制而成的厚銅板按銅瓦的大小切割成一定尺寸的坯料生產。由於毛坯經一定程度軋制後消除了砂型鑄造的孔洞性缺陷，故強度、導電率、導熱性能均有一定程度的提高，但軋制而成的厚銅板晶粒仍粗大，所以其性能還不夠理想，其內部通水冷卻管又是鑽制而成，在水管改變方向處形成兩個直角連接，此處水的流動阻力增大，流速突然降低導致雜質沉降速度加劇，使管徑變細，水流量減少，導致銅瓦溫度急劇升高，降低使用壽命。再者，在導電銅管進水的地方採用錐形孔方式連接，也有螺紋連接的，易造成打弧，不久就會造成漏水，導致銅瓦報廢。另外，坯料是經軋制而成，它的使用形狀又受到一定限制。故用此方法生產導電銅瓦仍存在許多致命的缺陷。
發明內容
本發明的目的在於避免現有技術的不足之處而提供一種鑄造用金屬型。
本發明的目的可以通過採用以下技術方案來實現一種鑄造用金屬型，包括有上、下型體，澆口(4)、冒口(3)，其主要特點是還包括有形成澆鑄腔體的內型上體(21)，內型下體(22)，在其外側固連有上外型體(11)、下外型體(12)。所述的鑄造用金屬型的上外型體(11)、下外型體(12)可為上、下箱體。將金屬型分成需加工的內型體和外型體。外型體可以設計為標準化的外箱體。以減少需加工的鑄型體積和加工難度。
所述的形成澆鑄腔體的內型上體(21)，內型下體(22)的材料為高導熱材料。高導居住區熱材料可為銅合金或為紫銅。銅的導熱係數為鑄鐵的10倍，使銅液的溫度進一步降低，結晶速度迅速提高，晶粒得到了進一步細化，其強度、導電性、導熱性和使用壽命得到了極大的提高。
本發明鑄造用金屬型還包括形成澆鑄腔體的內型上體(21)，內型下體(22)與其外側的上外型體(11)、下外型體(12)之間設有間隙，間隙可以通風，進行散熱。形成澆鑄腔體的內型上體(21)，內型下體(22)與其外側的上外型體(11)、下外型體(12)之間還可設有肋板，肋板(51)與肋板(52)交錯設置形成通風道，並上部設有抽風口(62)、下部設有進風口(61)。所述的肋板數在上外型體(11)、下外型體(12)可各為3-8個，也可根據具體情況而定。對於導電率要求不是很高的產品，採用鑄鐵製造的金屬型並在其背部通風冷卻也是可行的。
本發明鑄造用金屬型還包括澆鑄系統(4)和/或冒口(3)為砂型，澆鑄系統(4)包括直澆道(41)，內澆道(42)及澆口杯(43)，以便使澆入的金屬液在澆道中的熱量損失減少。由於澆注系統用快幹砂製作，保證有較高的澆注和冒口補縮溫度，使金屬液衝型流暢，提高了產品的質量。
本發明在形成澆鑄腔體中設有金屬型芯(7)。所述的金屬型芯(7)可為通道，其兩端分別設有吹風口(71)、出風口(72)。在澆注過程中通風，以達到加快鑄件內部的快速結晶，形成細小晶粒，提高鑄件內在質量。
鑄造用金屬型所述的形成澆鑄腔體的內型上體(21)，內型下體(22)上外型體(11)、下外型體(12)可為整體或為數塊拼接。本發明根據鑄件用途不同，不同部位採用不同的金屬製成，或者，在金屬中形成鑄件周圍用同一種金屬製成，其餘用鑄鐵鑄成。
本發明的有益效果是，結構簡單，設計合理。
1.解決了大型金屬型的整體加工難，周期長的問題。
2.高新導電銅瓦使用本發明金屬型處於被由純紫銅製成的內型上體(21)，內型下體(22)之間，由於銅的導熱係數為鑄鐵的10倍，同時在內型上體(21)，內型下體(22)的背後通風進行強制冷卻(若採取一定密封措施也可通水冷卻)，使銅液的溫度進一步降低，結晶速度迅速提高，晶粒得到了進一步細化，其強度、導電性、導熱性和使用壽命得到了極大的提高。
3.在澆注的同時向型芯中強制通風，一方面防止型芯熔化，另一方面又加速了型芯周圍金屬液的冷卻速度，同樣，金屬的晶粒也進一步得到細化，使它的強度、導電性再次得到提高。另外，在澆注銅瓦中冷卻水管圓滑過度免除了軋制銅瓦冷卻水在拐彎處速度的突然變化，使雜質堆積減少，水流順暢，銅瓦溫度保持在正常的使用範圍內，延長了其使用時間。澆注系統用快幹砂製作，保證有較高的澆注和冒口補縮溫度，使銅液衝型流暢，提高了銅瓦的質量。
4.工裝全部採用模塊化設計，(包括箱體四周單獨製作，後組裝成整體)不僅加工製造方便，對於產品多的企業來說，使同類型構件設計標準化，可減少模塊數量，使工裝製造成本降低。
以下結合附圖所示之最佳實施例作進一步詳述
圖1為本發明實施例的主視圖。
圖2為本發明實施例的A-A剖視圖。
圖3為本發明實施例的B-B剖視圖。
圖4(a)為使用本發明生產的高導電銅瓦主視圖。
圖4(b)為圖4(a)的剖視圖。
具體實施例方式應用例圖1、圖2、圖3為生產高導電銅瓦的鑄造用金屬型，有上、下型體，澆口4、冒口3，形成澆鑄腔體的內型上體21，內型下體22，在其外側固連有上外型體11、下外型體12。上外型體11、下外型體12為上、下箱體。形成澆鑄腔體的內型上體21，內型下體22的材料為紫銅。形成澆鑄腔體的內型上體21，內型下體22與其外側的上外型體11、下外型體12之間設有肋板，肋板51與肋板52交錯設置形成通風道，並上部設有抽風口62、下部設有進風口61。肋板數在上外型體11、下外型體12各為3個。澆鑄系統4和冒口3為砂型，澆鑄系統4包括直澆道41，內澆道42及澆口杯43。在形成澆鑄腔體中設有金屬型芯7。金屬型芯7為銅管，其兩端分別設有吹風口71、出風口72。內型上體由21、23、25數塊拼接而成，內型下體為由22、24、26數塊拼接而成。上外型體由11、13、14數塊拼接而成，下外型體由12、15、16數塊拼接而成。
通過上述措施，使導電銅瓦的強度，導電性能和使用壽命都大有提高。它完全克服了用砂型和軋制銅板製成的銅瓦存在的問題。所以各方面性能都得到了較大的改善，使金屬型的應用範圍進一步擴大，把導電銅瓦的生產技術提高到了一個嶄新的高水平，使生產鐵合金和電石的企業其經濟效益明顯地提高。
新舊金屬型生產的高導電銅瓦性能對比
權利要求
1.一種鑄造用金屬型，包括有上、下型體，澆口(4)、冒口(3)，其特徵是還包括有形成澆鑄腔體的內型上體(21)，內型下體(22)，在其外側固連有上外型體(11)、下外型體(12)。
2.如權利要求1所述的鑄造用金屬型，其特徵是所述的上外型體(11)、下外型體(12)可為上、下箱體。
3.如權利要求1或2所述的鑄造用金屬型，其特徵是還包括形成澆鑄腔體的內型上體(21)，內型下體(22)的材料為高導熱材料。
4.如權利要求3所述的鑄造用金屬型，其特徵是所述的高導熱材料可為銅合金或為紫銅。
5.如權利要求1或2所述的鑄造用金屬型，其特徵是還包括形成澆鑄腔體的內型上體(21)，內型下體(22)與其外側的上外型體(11)、下外型體(12)之間設有間隙或設有肋板，肋板(51)與肋板(52)交錯設置形成通風道，並上部設有抽風口(62)、下部設有進風口(61)。
6.如權利要求5所述的鑄造用金屬型，其特徵是所述的肋板數在上外型體(11)、下外型體(12)各為3-8個。
7.如權利要求1或2所述的鑄造用金屬型，其特徵是還包括澆鑄系統(4)和/或冒口(3)為砂型。
8.如權利要求1或2所述的鑄造用金屬型，其特徵是還包括在形成澆鑄腔體中設有金屬型芯(7)。
9.如權利要求8所述的鑄造用金屬型，其特徵是所述的金屬型芯(7)可為通道，其兩端分別設有吹風口(71)、出風口(72)。
10.如權利要求1或2所述的鑄造用金屬型，其特徵是所述的形成澆鑄腔體的內型上體(21)，內型下體(22)、上外型體(11)、下外型體(12)可為整體或為數塊拼接。
全文摘要
本發明主要涉及鑄造用金屬型的結構、材料及其使用金屬型生產的產品高導電銅瓦。一種鑄造用金屬型，包括有上、下型體，澆口(4)、冒口(3)，其主要特點是還包括有形成澆鑄腔體的內型上體(21)，內型下體(22)，在其外側固連有上外型體(11)、下外型體(12)。所述的鑄造用金屬型的上外型體(11)、下外型體(12)可為上、下箱體。本發明將金屬型分成需加工的內型體和外型體。外型體可以設計為標準化的外箱體。以減少需加工的鑄型體積和加工難度。解決了大型金屬型的整體加工難，周期長的問題。
文檔編號B22C9/22GK1693007SQ20051004170
公開日2005年11月9日 申請日期2005年2月7日 優先權日2005年2月7日
發明者李玉合 申請人:李玉合