一种用于生产厚大断面打桩机上活塞的模具结构制造技术

本实用新型专利技术公开了一种用于生产厚大断面打桩机上活塞的模具结构，包括金属外模和金属外模内覆的树脂砂内模，在金属外模的表面设有散热片，在金属外模上纵、横向设置有多个通向树脂砂表面的排气通道。所述模具结构，散热效果佳，排气顺畅，能大幅提高厚大断面上活塞的凝固过程，使其铸件散热使凝固时间大幅缩短，能够保证上活塞的球化率，细化了基体组织晶粒，提高了铸件的力学性能。且浇铸冷却过程，排气顺畅，可很好地保证整个上活塞表面的成形质量。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种模具结构，尤其涉及一种用于生产厚大断面打桩机上活塞的模具结构。
技术介绍
打桩机的上活塞，通常近似于光滑圆柱形,其断面直径达φ620-φ860mm，长度达4200mm-5300mm；其散热模数（M=V/S）大多在M=15--22cm，属于散热很差，冷却极其缓慢，凝固时间特别长的厚大断面球墨铸铁件。而上活塞铸件的生产过程中，对铸铁液冷却凝固是必经步骤，厚大断面的上活塞，在呋喃树脂砂砂型模内凝固时间要长达8小时以上。而球墨铸铁凝固时间只要超过1.5小时，铸件就会出现碎块石墨，使石墨呈水草状，从而使有碎块石墨的部位，质地疏松、力学性能恶化。当上活塞铸件直径在φ750mm以上的时候，凝固时间会更长，受碎块石墨的影响更加明显。因而使用现有的模具结构加工厚大断面打桩机上活塞难以保证性能，给厚大断面打桩机上活塞的加工带来了困难。
技术实现思路
本技术目的在于，克服上述现有技术的缺陷，提供一种能够保证产生出的上活塞性能的，用于生产厚大断面打桩机上活塞的模具结构。本技术所述的用于生产厚大断面打桩机上活塞的模具结构，其特征在于，包括金属外模和金属外模内覆的树脂砂内模，在金属外模的表面设有散热片，在金属外模上纵、横向设置有多个通向树脂砂表面的排气通道。本技术所述的用于生产厚大断面打桩机上活塞的模具结构,外层的金属外模与内覆的树脂砂内膜相结合,同时具备了树脂砂膜和金属模的优点。且金属模外表面设置的散热片能够大幅增加模具的散热面积，从而提供模具的散热效果，使铸铁液能够快速的降温，加速厚大断面上活塞的凝固过程，使散热使凝固时间大幅缩短，从而降低了碎块石墨对上活塞的力学性能的影响，保持上活塞的球化率，细化了基体组织晶粒，提高了铸件的力学性能。其在金属外模上还设置多个通向树脂砂表面的排气通道，能够将浇铸时树脂砂内模因受热高温加热释放出大量气体从排气通道快速排出，从而避免浇铸时因内模产生气体而影响上活塞的成形质量，避免因此产生的瑕疵。多个排气通道纵、横向设置，能够使模具断面方向和高度方向，均存在排气通道，从而使整个树脂砂内膜不同方向、不同高度、不同部位产生的气体，都能够及时地通过就近的排气通道泄放，从而更好地保证整个上活塞表面的成形质量，避免因此带来的质量瑕疵。所述的金属外模厚度以为80-120mm为佳；树脂砂内模厚度以20-25mm为佳。经测试，其能使φ620-φ860mm，长度达4200mm-5300mm的上活塞的冷却时间降至1.2-2小时，从而极大地降低碎块石墨对力学性能的影响，使上活塞的球化率高达80%以上，可靠的保证上活塞铸件的力学性能，使细化晶粒，强度和韧性高。附图说明图1是本技术所述模具结构的半剖结构示意图。图2是本技术所述模具结构的横截面结构示意图。具体实施方式本技术所述的一种用于生产厚大断面打桩机上活塞的模具结构，如图1、2所示。模具结构的横截面为环状结构，包括金属外模1和树脂砂内模2，内外两摸紧密连接。其中金属外模的金属材料采用灰铸铁，因为灰铸铁的导热率45--53W/mK，明显高于铸钢和球墨铸铁，同时灰铸铁价格低廉；树脂砂内模的树脂砂采用呋喃树脂砂。为了增大模具结构的蓄热量，金属外模设置厚度为80-120mm，使模具结构的总重量基本等于铸件的重量，进一步加速厚大断面的上活塞凝固散热。在金属外模的表面设置有散热片3，以增加模具的散热面积，提高散热效率。散热片3可呈环形珊格状，围绕在金属外模的外表面，横竖交叉，在增加散热效率的同时，能保证强度。同时由于树脂砂内模在受热高温的时候会释放出大量气体，而生产厚大断面打桩机上活塞的模具的直径和高度都很大，在模具中部产生的大量气体难以顺畅排出，在排出的过程中，会对上活塞的质量产生不利影响，为克服此问题，在金属外模的纵、横向设置多个通向树脂砂表面的排气通道。浇铸时，因树脂砂受热产生的气体可从排气通道快速排泄到外界。排气通道以设置在环形珊格状的散热片的各个格内为佳，加工更加方便。为了使树脂砂内模与金属外模有更好的附着力，可在金属外模内侧设置凸出的挂砂条21，或者内凹的挂砂槽。挂砂条或挂砂槽为细长结构，多条挂砂条或挂砂槽交叉构成网状。金属模覆砂工作原理：根据传热学傅里叶传热公式：Q=K*A*ΔT/d，即：当传热系数K不变时，传热量Q和物体温度ΔT、接触面积A成正比，与传热距离d成反比。采用覆砂金属模结构，大幅缩短金属外模与上活塞铸件的距离，使高温铁液的温度快速传热到金属模上，从而达到快速凝固、快速冷却的目的；快速凝固可以确保厚大断面球墨铸铁的球化率，使力学性能良好；快速冷却，可以细化晶粒，提高强度和韧性。对于本领域的技术人员来说，可根据以上描述的技术方案以及构思，做出其它各种相应的改变以及变形，而所有的这些改变以及变形都应该属于本技术权利要求的保护范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于生产厚大断面打桩机上活塞的模具结构，其特征在于，包括金属外模和金属外模内覆的树脂砂内模，在金属外模的表面设有散热片，在金属外模上纵、横向设置有多个通向树脂砂表面的排气通道。

【技术特征摘要】
1.一种用于生产厚大断面打桩机上活塞的模具结构，其特征在于，包括金属外模和金属外模内覆的树脂砂内模，在金属外模的表面设有散热片，在金属外模上纵、横向设置有多个通向树脂砂表面的排气通道。2.根据权利要求1所述的模具结构，其特征在于，散热片呈环形珊格状，围绕在金属外模的外表面。3.根据权利要求1所述的模具结构，其特征在于，金属外模厚度为80-120mm；所述的树脂砂内模厚度为20-25...

【专利技术属性】
技术研发人员：柯志敏，陈永成，初文雄，张红林，
申请(专利权)人：广东中天创展球铁有限公司，
类型：新型
国别省市：广东;44