中空轴的铸造方法及铸造模技术

本发明专利技术公开了一种中空轴的铸造模及铸造方法；铸造模包括铸造外模、铸造内模(2)、浇道系统和冒口模；铸造外模包括外模砂型(12)，外模砂型(12)内设有内模安装腔(13)；外模砂型(12)下部设有底垫冷模(14)；外模砂型(12)中部设有颈部冷模(15)；铸造内模(2)安设在铸造外模的内模安装腔(13)中，铸造外模与铸造内模(2)之间形成中空轴铸造腔(133)；冒口模包括冒口砂型(42)，冒口砂型(42)上设有冒口(421)，外模砂型(12)的上端从冒口(421)中伸出。通过其铸造的中空轴，不会出现颈缩孔、缩松、裂纹、晶粗、夹杂物等铸造缺陷，可提高性能。

【技术实现步骤摘要】
中空轴的铸造方法及铸造模
本专利技术涉及一种水泥磨的部件的制造方法及专用制造设备，特别是一种中空轴的铸造方法及铸造模。
技术介绍
水泥磨是水泥厂的重要设备，中空轴则是其非常关键的部件。中空轴承受着整个磨体及研磨体的运转动载荷，在交变应力作用下连续运行，是水泥磨机体最薄弱的环节。因此,中空轴的铸造和加工质量直接影响着磨机是否能长期安全运转。目前，中空轴的铸造开发难点主要在于：轴颈部位圆角厚大，容易产生晶粗、裂纹、夹杂物等缺陷；轴身部位细长，补缩距离长，补缩通道不畅通，容易产生缩孔、缩松等缺陷。
技术实现思路
本专利技术的目的是克服现有技术的上述不足而提供一种中空轴的铸造模，利用其铸造的中空轴不会出现颈缩孔、缩松、裂纹、晶粗、夹杂物等铸造缺陷，可提高中空轴的性能。本专利技术的另一目的是提供一种中空轴的铸造方法，其可促进中空轴实现顺序凝固，防止缩孔、缩松、夹杂等铸造缺陷；减少中空轴颈部应力集中，有效防止裂纹的产生；其冷凝快，加工周期短、生产成本低。本专利技术的技术方案是：一种中空轴的铸造模，其包括铸造外模、铸造内模、浇道系统和冒口模；铸造外模包括外模砂型，外模砂型内设有内模安装腔，内模安装腔的周边形状与要铸造的中空轴的外形相符合，内模安装腔的上部为中空轴法兰铸造腔，下部为中空轴主轴铸造腔；外模砂型上位于内模安装腔的底部周边设有底垫冷模，底垫冷模为金属模；外模砂型上位于中空轴主轴铸造腔和中空轴法兰铸造腔交接处设有颈部冷模，颈部冷模为金属模；铸造内模的外形为与要铸造的中空轴的内腔的形状相符合，其安设在铸造外模的内模安装腔中，铸造外模与铸造内模之间形成用于铸造中空轴的中空轴铸造腔；浇道系统位于铸造外模和铸造内模中；冒口模包括冒口砂型，冒口砂型安装在铸造外模上方，冒口砂型上设有与铸造外模和铸造内模之间形成的中空轴铸造腔相对应的冒口，外模砂型(12)的上端从冒口中伸出。本专利技术进一步的技术方案是：所述的铸造内模的下端与铸造外模上的底垫冷模相对应的位置设有内底冷模；底垫冷模、颈部冷模、内底冷模均为环形铁模。本专利技术更进一步的技术方案是：所述的铸造外模还包括外模箱，外模砂型设在外模箱内；外模砂型上位于中空轴主轴铸造腔和中空轴法兰铸造腔交接处设有纵向延伸的防裂筋铸造腔。本专利技术再进一步的技术方案是：所述的浇道系统包括底注浇道、冒口内注浇道和传输浇道，其布设在外模砂型的底部，其出口设在外模砂型的内模安装腔的底部，底注浇道的另一端与传输浇道相连接；冒口内注浇道安设在铸造内模中，冒口内注浇道的出口对应于冒口模的冒口处，各内注浇道的另一端与传输浇道相连接；传输浇道包括竖浇道和横浇道，竖浇道竖向布置在铸造外模和铸造内模中，位于铸造外模中的竖浇道和铸造内模中的竖浇道相对接，横浇道横向布置在铸造外模和铸造内模中，并与竖浇道相连接。本专利技术还进一步的技术方案是：所述的冒口砂型对应于要铸造的中空轴的法兰面靠近边沿的位置设有暗冒口。本专利技术进一步的技术方案是：底注浇道为四根，四根底注浇道的出口沿周向均布；冒口内注浇道为三根，三根内注浇道的三个出口沿周向均布在铸造内模处侧；中空轴铸造腔与冒口的壁上还涂刷有覆砂层和醇基锆英粉涂料层；冒口模还包括冒口箱，冒口砂型安设在冒口箱内；暗冒口为八至十个，各暗冒口沿周向均布。本专利技术的另一技术方案是：一种中空轴的铸造方法，其包括如下工艺步骤：一、选模选取上述中空轴的铸造模；二、熔炼熔炼金属铸造液；三、浇注经传输浇道先向底注浇道(31)输送金属铸造液，待金属铸造液浇注至冒口(421)的五分之二至五分之三高度后，再经传输浇道向冒口内注浇道(32)输送金属铸造液，注入金属铸造液至冒口(421)满；四、粗处理保温五至八天，出模，利用铸件的余热热割冒口铸型；将铸件进窑进行正火和回火处理，即可制得铸造的中空轴。本专利技术进一步的另一技术方案是：所述的金属铸造液为钢水；步骤二熔炼温度为1540～1560℃；中空轴铸件余热热割冒口时的温度为350～450℃时。本专利技术与现有技术相比具有如下特点：1、本专利技术的铸造模的冒口内注浇道与底注浇道上下布置，使得浇注时可以先进行底注，钢水充型平稳，有利于排气集渣；后进行上注，有利于改变底注引起的反向顺序凝固，同时可提高冒口补缩效率。2、本专利技术的铸造模的颈部冷模，可加快铸件（即中空轴铸件，下同）的圆角部位冷却速度,有效防止此部位裂纹；底垫冷模和内底冷模，可以加快铸件底部冷却速，形成温度梯度，延长冒口补缩距离。3、本专利技术的铸造模的环形冒口保证中空轴铸件各个部位得到充分补缩，彻底解决环形铸件无末端区问题，确保铸件内部无缩孔缩松等缺陷，利于钢水中气体和夹杂物顺利从冒口排出。4、本专利技术的铸造模的暗冒口可以减少铸件内部夹杂物。中空轴铸件大平面在浇注时，钢水中的夹杂物容易上浮至上表面，夹杂物会聚集至暗冒口口内，从而减少了铸件内部夹杂物。5、本专利技术的铸造模的防裂筋铸造腔可以在铸件上形成防裂筋，防止铸件在收缩过程中，底部法兰至轴颈圆角部位受到型砂的阻碍而产生机械应力，减少底部法兰圆角和轴颈圆角产生裂纹。为了更清楚地说明本专利技术，列举以下实施例，但其对专利技术的范围无任何限制。附图说明图1为本专利技术的中空轴的铸造模的结构示意图；图2为本专利技术的中空轴的铸造外模的结构示意图；图3为本专利技术的中空轴的铸造内模的结构示意图；图4为本专利技术的中空轴的冒口模的结构示意图。具体实施方式实施例1如图1-4所示，一种中空轴的铸造模，其包括铸造外模、铸造内模2、浇道系统和冒口模。铸造外模包括外模箱11和外模砂型12，外模砂型12设在外模箱11内，外模砂型12内设有内模安装腔13，内模安装腔13的周边形状与要铸造的中空轴的外形相符合（基本一致）；内模安装腔13分为中空轴主轴铸造腔131和中空轴法兰铸造腔132，中空轴法兰铸造腔132位于中空轴主轴铸造腔131上部，即上部为中空轴法兰铸造腔132，下部为中空轴主轴铸造腔131；外模砂型12上位于内模安装腔13的底部周边设有环形（可以有缺口，甚至可以是多弧段拼接而成）的底垫冷模14，底垫冷模14为金属模，也就是为什么称作“冷模”的原因，金属便于散热，最好采用铁模，其价格便宜，通过其铸造中空轴时，降温效果好，可以激冷中空轴，扩大中空轴散热面积减少中空轴模数，底垫冷模14还可加快铸件（指要铸造的中空轴铸件，下同）底部冷却速，形成温度梯度，实现顺序凝固，延长冒口补缩距离；外模砂型12上位于中空轴主轴铸造腔131和中空轴法兰铸造腔132交接处设有纵向延伸的防裂筋铸造腔（附图没有示出），防裂筋铸造腔可以在铸造好的中空轴的颈部形成防裂筋，防裂筋可防止铸件在收缩过程中，中空轴法兰至中空轴主轴的颈圆角部位受到型砂的阻碍而产生机械应力，减少中空轴法兰圆角和中空轴主轴颈圆角产生裂纹；外模砂型12上位于中空轴主轴铸造腔131和中空轴法兰铸造腔132交接处（即形成中空轴法兰与中空轴主轴的颈部处）设有环形（可以有缺口，甚至可以是多弧段拼接）的颈部冷模15，颈部冷模15为金属模，最好为铁模，颈部冷模15可加快铸造的中空轴的颈部冷却速度,有效防止颈部裂纹。铸造内模2的外形为与要铸造的中空轴的内腔的形状相符合，其一般采用型砂制作而成，其安设在铸造外模的内模安装腔13中，铸造外模与铸造内模2之间形成用于铸造中空轴的中空轴铸造腔133（中空轴铸造腔133本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种中空轴的铸造模，其包括铸造外模、铸造内模(2)、浇道系统和冒口模；铸造外模包括外模砂型(12)，外模砂型(12)内设有内模安装腔(13)，内模安装腔(13)的周边形状与要铸造的中空轴的外形相符合，内模安装腔(13)的上部为中空轴法兰铸造腔(132)，下部为中空轴主轴铸造腔(131)；其特征是：外模砂型(12)上位于内模安装腔(13)的底部周边设有底垫冷模(14)，底垫冷模(14)为金属模；外模砂型(12)上位于中空轴主轴铸造腔(131)和中空轴法兰铸造腔(132)交接处设有颈部冷模(15)，颈部冷模(15)为金属模；铸造内模(2)的外形为与要铸造的中空轴的内腔的形状相符合，其安设在铸造外模的内模安装腔(13)中，铸造外模与铸造内模(2)之间形成用于铸造中空轴的中空轴铸造腔(133)；浇道系统位于铸造外模和铸造内模(2)中；冒口模包括冒口砂型(42)，冒口砂型(42) 安装在铸造外模上方，冒口砂型(42)上设有与铸造外模和铸造内模(2)之间形成的中空轴铸造腔相对应的冒口(421)，外模砂型(12)的上端从冒口(421)中伸出。

【技术特征摘要】
1.一种中空轴的铸造模，其包括铸造外模、铸造内模(2)、浇道系统和冒口模；铸造外模包括外模砂型(12)，外模砂型(12)内设有内模安装腔(13)，内模安装腔(13)的周边形状与要铸造的中空轴的外形相符合，内模安装腔(13)的上部为中空轴法兰铸造腔(132)，下部为中空轴主轴铸造腔(131)；其特征是：外模砂型(12)上位于内模安装腔(13)的底部周边设有底垫冷模(14)，底垫冷模(14)为金属模；外模砂型(12)上位于中空轴主轴铸造腔(131)和中空轴法兰铸造腔(132)交接处设有颈部冷模(15)，颈部冷模(15)为金属模；铸造内模(2)的外形为与要铸造的中空轴的内腔的形状相符合，其安设在铸造外模的内模安装腔(13)中，铸造外模与铸造内模(2)之间形成用于铸造中空轴的中空轴铸造腔(133)；浇道系统位于铸造外模和铸造内模(2)中；冒口模包括冒口砂型(42)，冒口砂型(42)安装在铸造外模上方，冒口砂型(42)上设有与铸造外模和铸造内模(2)之间形成的中空轴铸造腔相对应的冒口(421)，外模砂型(12)的上端从冒口(421)中伸出；所述的铸造内模(2)的下端与铸造外模上的底垫冷模(14)相对应的位置设有内底冷模(21)；底垫冷模(14)、颈部冷模(15)、内底冷模(21)均为环形铁模。2.根据权利要求1所述的中空轴的铸造模，其特征是：所述的铸造外模还包括外模箱(11)，外模砂型(12)设在外模箱(11)内；外模砂型(12)上位于中空轴主轴铸造腔(131)和中空轴法兰铸造腔(132)交接处设有纵向延伸的防裂筋铸造腔。3.根据权利要求1或2所述的中空轴的铸造模，其特征是：所述的浇道系统包括底注浇道(31)、冒口内注浇道(32)和传输浇道，其布设在外模砂型(12)的底部，其出口设在外模砂型(12)的内模安装腔(13)的底部，底注浇道(31)的另一端与传输浇道相连接；冒口内注浇道(32)安设在铸造内模(2)中，冒口内注浇道(32...

【专利技术属性】
技术研发人员：谢驰中，刘友成，文建华，杨斌，胡杰，
申请(专利权)人：衡阳中钢衡重铸锻有限公司，
类型：发明
国别省市：湖南;43