一种双盘法兰直管离心整体铸造金属模具制造技术

一种双盘法兰直管离心整体铸造金属模具，包括左锥形插盘、带穿墙法兰管模、紧固螺栓、不带穿墙法兰管模、楔铁、锁紧销、树脂砂退让芯、过渡节管模、右锥形插盘，左锥形插盘与带穿墙法兰管模之间安装树脂砂退让芯并通过紧固螺栓连接，带穿墙法兰管模与过渡节管模通过紧固螺栓连接，过渡节管模与不带穿墙法兰管模通过紧固螺栓连接，不带穿墙法兰管模与右锥形插盘之间安装树脂砂退让芯并通过紧固螺栓连接。该发明专利技术组合拼装的模具设计，满足不同穿墙法兰位置的需求，水平离心浇注，可实现大批量生产，满足市场需求，利于保护环境，粉尘可全部回收，真正实现绿色环保铸造，应用于离心铸造技术领域中。

【技术实现步骤摘要】
一种双盘法兰直管离心整体铸造金属模具
本专利技术涉及金属模具制造
中的一种双盘法兰直管离心整体铸造金属模具，特别涉及双盘法兰直管离心整体铸造。
技术介绍
目前，在承压管线中大量使用双盘法兰管与阀门，消火栓，伸缩节等连接，在冶金，矿山，地铁，化工，污水处理等行业应用十分广泛。目前国内外市场上用于承压的输水管线多数采用离心球墨铸铁管。但双法兰离心球墨铸铁管受脱模困难的影响而无法实现离心整体铸造成型。传统的离心铸造只能生产盘插或承插直管，这是因为离心铸造成型的铸管需从管模带盘或带承口的一端从圆筒形管模中拔出，实现管模与铸管分离。而双盘管是无法从圆筒形管模中拔出的。在双盘法兰管不能离心铸造成型之前，供应市场的双盘法兰管有以下几种生产方式：一、焊接双盘法兰管。将离心球墨铸铁管按用户需求截取一定长度，把预先准备好并加热法兰盘套在管体上，管体与法兰过盈配合，利用碳弧焊机手工焊接，或利用气体保护焊机自动焊接。焊缝一般为角焊缝或填充焊缝。焊接双盘法兰管存在的主要问题：（1）焊缝与铸管本体材质不一致，“异质”焊缝强度低。（2）焊接区域应力集中，切无法完全消除。（3）管子两端的法兰在焊接前通过人工装配，尺寸误差大；焊接过程中受热应力影响很难保证两法兰孔的同心度和盘面的平行度。（4）目前国内外尚无铸铁焊缝的评价标准，因此焊接质量用户无法评价。结论；焊接法兰管因其焊缝强度低，脆性大而经常发生事故，所以不受用户欢迎。二、螺纹法兰管。顾名思义法兰与管是用螺纹连接的。这种连接方式轴向抗拉强度尚可，但径向强度低。因插口螺纹变形会造成接口漏水，大口径，地埋管均无法使用。因为受使用条件限制和接口密封不可靠等因素影响，也不受用户欢迎。三、砂型整铸法兰管。整铸法兰管目前多数采用普通砂型铸造和消失模铸造。其中普通砂型铸造存在的主要问题是，管壁厚不均匀，弯曲变形；消失模铸造存在的主要问题是，夹渣，气孔多，水压试验漏水率大。特别需要指出的是，管径规格越小，长度越长，存在上述缺陷的几率越大，DN200以下，长度在2米以上的法兰管很难整铸成型，即便成型，合格率也很低，无法满足市场需求。如何规避上述几种法兰管的缺陷，离心整体铸造双盘法兰直管是用户迫切需求。因此，研制开发一种双盘法兰直管离心整体铸造金属模具一直是急待解决的新课题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种双盘法兰直管离心整体铸造金属模具，该专利技术实现双盘法兰管整体离心铸造，替代焊接法兰管和其他生产工艺制造的法兰管，双盘法兰与管身一次整铸成型，完全达到国家GB/T13295-2013，国际ISO2531；2009标准要求，有效的降低管材安全风险，提高管线使用寿命，生产效率高，成本低，节能环保等优势。本专利技术的目的是这样实现的：一种双盘法兰直管离心整体铸造金属模具，包括左锥形插盘、带穿墙法兰管模、紧固螺栓、不带穿墙法兰管模、楔铁、锁紧销、树脂砂退让芯、过渡节管模、右锥形插盘，左锥形插盘与带穿墙法兰管模之间安装树脂砂退让芯并通过紧固螺栓连接，带穿墙法兰管模与过渡节管模通过紧固螺栓连接，过渡节管模与不带穿墙法兰管模通过紧固螺栓连接，不带穿墙法兰管模与右锥形插盘之间安装树脂砂退让芯并通过紧固螺栓连接，在两个带穿墙法兰管模的侧面分别安装楔铁、锁紧销，在两个不带穿墙法兰管模的侧面分别安装楔铁、锁紧销，在两个过渡节管模的侧面分别安装楔铁、锁紧销；左锥形插盘由第一定位销和第一法兰盘组成，在左锥形插盘的第一法兰盘孔中安装第一定位销；带穿墙法兰管模由第一定位销套、第二定位销、穿墙法兰组成，在穿墙法兰的左端孔内安装第一定位销套，在穿墙法兰的右端孔内安装第二定位销；不带穿墙法兰管模由第三定位销、不穿墙法兰、第二定位销套组成，在不穿墙法兰的左端孔内安装第二定位销套，在不穿墙法兰的右端孔内安装第三定位销；右锥形插盘由第三定位销套和第二法兰盘组成，在右锥形插盘的第二法兰盘孔中安装第三定位销套；所述的一种双盘法兰直管离心整体铸造金属模具的工作原理及使用操作方法是：将离心双盘法兰管模具设计成水平分型的两个半模，方便铸件从模具中取出；利用管模盘接特点，将管模具多节拼装，满足用户对法兰管的压力等级及长度需求，离心管模节长度设计是，在1-10自然数中取3个“重要数”，既管模节长度分别设计成1米，2米，5米和100毫米，200毫米，500毫米；通过拼接满足用户对不同长度管的需求；长度在5.8米内，压力等级在PN10，PN16，PN25之间任意选择；更换管模具两端的锥形夹持头可调整法兰压力等级，更换管模具过度段可调整铸管长度，更换管模具带穿墙法兰段还可实现双盘穿墙法兰管的生产；更换带插口段管模，可实现盘插，盘插带穿墙管生产；多节管模是通过法兰连接实现的，两法兰对接部位设计穿墙法兰；在管模分型面设计有凹凸定位和锁紧装置；浇注前将管模预热到180℃-220℃，在管模内壁喷0,5-1mm厚的硅藻土涂料，其目的：一是防止在浇注过程中管模承受较大的热冲击，二是防止浇注过程中铁水因激冷而产生大量的珠光体和渗碳体，这两种组织标准规定是不允许的；三是浇注后方便铸件与模具分离；在左锥形插盘和带穿墙法兰管模之间及不带穿墙法兰管模和右锥形插盘之间安装树脂砂退让芯的目的有两个，一是防止浇注后铸管自由收缩时受刚性管模阻碍法兰与管身之间产生裂纹；球墨铸铁一般体收缩量为0.8％，线收缩量为1％；树脂砂芯在浇注后受高温碳化分解，强度消失，给凝固收缩时的铸管留有较大退让空间，从而有效防止受刚性管模阻碍收缩造成裂纹；二是法兰孔可通过树脂砂退让芯整体铸出；将组装好管模具安放在专用离心机上，专用离心机设有主动力头，液压夹持头，举升缸，浇注溜槽；主动力头的作用是通过锁紧套的摩擦力向管模输出动力，带动管模高速旋转，在离心力作用下（约50G）铸件成型，液压夹持头的主要作用是利用液压油缸的水平推力将管模推向主动力头一侧，在夹紧管模的同时，两端的锥形套还能将两半管模锁紧；举升缸的作用是在夹紧管模时能使两锥形套对中，通过举升缸上的托轮还能在油缸推力下使管模水平移动；浇注后，松开夹紧装置，利用举升缸托住管模；浇注溜槽的作用是将定量的铁水注入管模中，用定量的铁水控制铸管壁厚达到标准要求；利用两开金属模具解决双盘法兰管，穿墙法兰管不能离心铸造的问题，克服其他铸造方法和焊接法兰的铸造缺陷多，成型率低，金相，性能不达标难题；离心铸造可有效控制管体壁厚，同时满足K级，C级管压力等级；组合拼装的模具设计，同时满足不同长度规格，不同法兰压力等级，不同穿墙法兰位置的需求；水平离心浇注，提高成型合格率和一次水压合格率，其中；成型合格率可达98％，一次水压合格率可达95％，是普通砂型铸造，消失模铸造的1-3倍，生产效率高达5倍，可实现大批量生产，满足市场需求；特别是整铸一体的法兰和穿墙法兰与焊接法兰相比，机械性能高一倍以上，整体金相组织完全一致，质量更可靠，用户更满意；离心浇注不仅使合金组织更致密，更有利于保护环境，浇注中产生的少量废气，粉尘可全部回收，真正实现绿色环保铸造；所述的一种双盘法兰直管离心整体铸造金属模具的铸造方法是：（1）模具准备：安装在管模两端的法兰盘可以自由更换为PN10，PN16，PN25，PN值不同（压力等级），法兰的厚度，螺栓孔径，孔数也不同；穿墙法兰位置是通过调整直管段管模长本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种双盘法兰直管离心整体铸造金属模具，包括左锥形插盘、带穿墙法兰管模、紧固螺栓、不带穿墙法兰管模、楔铁、锁紧销、树脂砂退让芯、过渡节管模、右锥形插盘，其特征在于：左锥形插盘与带穿墙法兰管模之间安装树脂砂退让芯并通过紧固螺栓连接，带穿墙法兰管模与过渡节管模通过紧固螺栓连接，过渡节管模与不带穿墙法兰管模通过紧固螺栓连接，不带穿墙法兰管模与右锥形插盘之间安装树脂砂退让芯并通过紧固螺栓连接，在两个带穿墙法兰管模的侧面分别安装楔铁、锁紧销，在两个不带穿墙法兰管模的侧面分别安装楔铁、锁紧销，在两个过渡节管模的侧面分别安装楔铁、锁紧销；左锥形插盘由第一定位销和第一法兰盘组成，在左锥形插盘的第一法兰盘孔中安装第一定位销；带穿墙法兰管模由第一定位销套、第二定位销、穿墙法兰组成，在穿墙法兰的左端孔内安装第一定位销套，在穿墙法兰的右端孔内安装第二定位销；不带穿墙法兰管模由第三定位销、不穿墙法兰、第二定位销套组成，在不穿墙法兰的左端孔内安装第二定位销套，在不穿墙法兰的右端孔内安装第三定位销；右锥形插盘由第三定位销套和第二法兰盘组成，在右锥形插盘的第二法兰盘孔中安装第三定位销套。

【技术特征摘要】
1.一种双盘法兰直管离心整体铸造金属模具，包括左锥形插盘、带穿墙法兰管模、紧固螺栓、不带穿墙法兰管模、楔铁、锁紧销、树脂砂退让芯、过渡节管模、右锥形插盘，其特征在于：左锥形插盘与带穿墙法兰管模之间安装树脂砂退让芯并通过紧固螺栓连接，带穿墙法兰管模与过渡节管模通过紧固螺栓连接，过渡节管模与不带穿墙法兰管模通过紧固螺栓连接，不带穿墙法兰管模与右锥形插盘之间安装树脂砂退让芯并通过紧固螺栓连接，在两个带穿墙法兰管模的侧面分别安装楔铁、锁紧销，在两个不带穿墙法兰管模的侧面分别安装楔铁、锁紧销，在两个过渡节管模的侧面分别安装楔铁、锁紧销；左锥形插盘由第一定位销和第一法兰盘组成，在左锥形插盘的第一法兰盘孔中安装第一定位销；带穿墙法兰管模由第一定位销套、第二定位销、穿墙法兰组成，在穿墙法兰的左端孔内安装第一定位销套，在穿墙法兰的右端孔内安装第二定位销；不带穿墙法兰管模由第三定位销、不穿墙法兰、第二定位销套组成，在不穿墙法兰的左端孔内安装第二定位销套，在不穿墙法兰的右端孔内安装第三定位销；右锥形插盘由第三定位销套和第二法兰盘组成，在右锥形插盘的第二法兰盘孔中安装第三定位销套。2.根据权利要求1所述的一种双盘法兰直管离心整体铸造金属模具，其特征在于：所述的一种双盘法兰直管离心整体铸造金属模具的工作原理及使用操作方法是：将离心双盘法兰管模具设计成水平分型的两个半模，方便铸件从模具中取出；利用管模盘接特点，将管模具多节拼装，满足用户对法兰管的压力等级及长度需求，离心管模节长度设计是，在1-10自然数中取3个“重要数”，既管模节长度分别设计成1米，2米，5米和100毫米，200毫米，500毫米；通过拼接满足用户对不同长度管的需求；长度在5.8米内，压力等级在PN10，PN16，PN25之间任意选择；更换管模具两端的锥形夹持头可调整法兰压力等级，更换管模具过度段可调整铸管长度，更换管模具带穿墙法兰段还可实现双盘穿墙法兰管的生产；更换带插口段管模，可实现盘插，盘插带穿墙管生产；多节管模是通过法兰连接实现的，两法兰对接部位设计穿墙法兰；在管模分型面设计有凹凸定位和锁紧装置；浇注前将管模预热到180℃-220℃，在管模内壁喷0,5-1mm厚的硅藻土涂料，其目的：一是防止在浇注过程中管模承受较大的热冲击，二是防止浇注过程中铁水因激冷而产生大量的珠光体和渗碳体，这两种组织标准规定是不允许的；三是浇注后方便铸件与模具分离；在左锥形插盘和带穿墙法兰管模之间及不带穿墙法兰管模和右锥形插盘之间安装树脂砂退让芯的目的有两个，一是防止浇注后铸管自由收缩时受刚性管模阻碍法兰与管身之间产生裂纹；球墨铸铁一般体收缩量为0.8％，线收缩量为1％；树脂砂芯在浇注后受高温碳化分解，强度消失，给凝固收缩时的铸管留有较大退让空间，从而有效防止受刚性管模阻碍收缩造成裂纹；二是法兰孔可通过树脂砂退让芯整体铸出；将组装好管模具安放在专用离心机上，专用离心机设有主动力头，液压夹持头，举升缸，浇注溜槽；主动力头的作用是通过锁紧套的摩擦力向管模输出动力，带动管...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙辉，李会谦，
申请(专利权)人：营口经济技术开发区爱维尔铸业有限公司，
类型：发明
国别省市：辽宁,21