一种轧辊辊套挤压振动铸造装置及轧辊辊套生产装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种轧辊辊套挤压振动铸造装置及轧辊辊套生产装置，该装置的主要特征在于在轧辊辊套模具的型腔上部设置压块，在模具的底部设置振动装置，在金属液的充型及凝固过程中通过挤压振动实现轧辊辊套的挤压振动铸造。该方法的优点是可以消除凝固缺陷，促进夹杂物及气体的排出，更重要的是阻碍了大尺寸网状碳化物的形成，同时使得辊套的成分分布均匀，解决了目前高速钢轧辊网状析出物导致的抗剥落事故性差的问题。同时，使金属熔体在纵向压力下凝固，比传统的静态凝固能进一步提高了铸锻件的致密度，解决了辊套在凝固过程中易产生缩孔和疏松等问题从而提高其硬度和耐磨性等，提高轧辊使用寿命。

Roll roller sleeve extrusion vibration casting device and roll roller sleeve production device

The invention provides a squeeze vibration casting device for roll sleeve and a production device for roll sleeve. The main characteristics of the device are that a pressing block is arranged at the upper part of the cavity of the roll sleeve die, a vibration device is arranged at the bottom of the die, and the squeeze vibration of the roll sleeve is realized during the filling and solidification of the liquid metal. Movable casting. The advantages of this method are that solidification defects can be eliminated, inclusions and gases can be expelled, and more importantly, the formation of large-scale reticulated carbide is hindered, and the composition of roll sleeve is uniformly distributed, which solves the problem of poor spalling resistance caused by reticulated precipitates of high-speed steel rolls. At the same time, the solidification of metal melt under longitudinal pressure can further improve the density of casting and forging than the traditional static solidification, and solve the problems of shrinkage and porosity of roll sleeve in solidification process, so as to improve its hardness and wear resistance, and improve the service life of roll.

【技术实现步骤摘要】
一种轧辊辊套挤压振动铸造装置及轧辊辊套生产装置
本专利技术涉及一种轧辊辊套挤压振动铸造装置及轧辊辊套生产装置，属于冶金机械设备

技术介绍
轧辊是冶金工业生产中不可或缺的关键部件和最主要的消耗性备件，其质量的好坏对钢材的生产成本、加工效率以及轧制件的质量具有重要的影响；轧辊在生产工作中主要承受轧制时的动静载荷、磨损和温度变化的影响，因此需要轧辊具有高强度、高韧度、高热疲劳抗力和抗粘钢性；目前国内外已经开发出多种制作轧辊的材质，常用的材质有合金球铁、贝氏体球铁、高铬铸铁、高钒铸铁、高硼合金、工具型钢等铸造或者锻造整体轧辊、以及通过装配方式生产的高合金复合轧辊。复合轧辊由不同材质制作的轧辊辊套(即辊身外层)和辊芯(包括辊颈部分)构成。目前，复合轧辊的生产方法主要铸造法、焊接法、粉末冶金法和喷射沉积法，但是我国复合轧辊的生产最常见的还是使用离心铸造法。如中国专利:201310624270.5一种合金钢轧辊的生产方法、201110364040.0一种超强耐磨离心符合轧辊的生产方法和201410085918.0一种离心铸造的易切削高速钢轧辊制造工艺均公开了采用离心铸造法来生产轧辊的方法。离心铸造法虽然具有金属液收得率高、节约合金材料、生产效率高等特点，但是离心铸造法扔然存在难以避免的问题，例如：辊套与辊芯的复合界面处易产生夹杂、气孔和裂纹等缺陷，从而降低结合强度；离心力的作用下会时析出的碳化物产生偏析，使组织和成分不均匀；当芯轴材料是有石墨析出的灰铸铁或球铁，而轴套材料为高速钢时，会使外层与芯部结合部位石墨化恶化，加上碳化物的偏析，使结合层变脆，形成外层剥落，从而导致轧辊使用寿命低；因此，有待开发一种新的高速钢复合轧辊生产方法来进一步提高轧辊使用寿命。
技术实现思路
为此，本专利技术要解决现有技术中轧辊使用寿命低的问题，从而提供一种使用寿命高的轧辊辊套挤压振动铸造装置及轧辊辊套生产装置。本专利技术提供一种轧辊辊套挤压振动铸造装置，包括：支撑平台，设置在所述支撑平台上的上方开口的轧辊辊套模具，至少一个设置在所述模具底部的振动电机，设置在所述轧辊辊套模具顶部的支撑滑块和压块，所述支撑滑块在金属液凝固后能够从压块下方移除，所述压块能够在所述支撑滑块撤除后对模具内的已凝固金属液形成的铸件施加压力。优选地，所述模具的底部通过弹簧固定在所述支撑平台上。优选地，所述支撑平台上还设置有导轨，所述轧辊辊套模具设置在所述导轨时并能够沿所述导轨移动。优选地，所述轧辊辊套模具包括底模，侧模和柱形的辊芯模，所述底模，侧模和柱形的辊芯模围成轧辊辊套成型的型腔，所述振动电机位于所述底模底部，所述辊芯模固定在所述支撑平台上。优选地，所述支撑滑块的高度为5-20cm。优选地，所述压块施加于模具内的已凝固的金属液的铸件的压强为10-50MPa。优选地，所述振动电机振动的频率为200-300Hz，振幅为20-30μm。本专利技术还提供一种轧辊辊套生产装置，包括上述的轧辊辊套挤压振动铸造装置；还包括锻机，所述锻机的锻造锤头能够在撤除所述压块后从上方伸入到轧辊辊套模具内以对铸件进行锻造。优选地，本专利技术的轧辊辊套生产装置，还包括设置在所述轧辊辊套挤压振动铸造装置一旁的高温淬火系统，用于在开模后对进行锻造的铸件进行高温淬火。相对于现有技术，本专利技术具有以下优点：(1)本专利技术的轧辊辊套挤压振动铸造装置，轧辊辊套模具的型腔用于供金属液注入并形成轧辊辊套铸件，支撑滑块和压块设置在轧辊辊套模具顶部用于封盖型腔，金属液注入型腔时就可以开启位于轧辊辊套模具底部的振动电机，振动电机使轧辊辊套模具及内部的凝固过程中金属液振动，振动会一直持续到金属液完全凝固后的一段时间，金属液凝固后撤除支撑滑块，压块直接放置在铸件上，压块的重力作用在轧辊辊套模具内的铸件上，对铸件进行挤压。金属液充型及凝固过程通过振动消除凝固缺陷，促进夹杂物及气体的排出，更重要的是阻碍了大尺寸网状碳化物的形成，同时使得辊套的成分分布均匀，解决了目前高速钢轧辊网状析出物导致的抗剥落事故性差的缺陷。金属凝固后撤除支撑滑块通过压块加载压力，使金属熔体在纵向压力下凝固，比传统的静态凝固能进一步提高了铸锻件的致密度，解决了辊套在凝固过程中易产生缩孔和疏松等问题从而提高其硬度和耐磨性等。因此本专利技术的轧辊辊套挤压振动铸造装置，在轧辊辊套铸造过程中进行挤压和振动，能够克服离心铸造的种种缺陷，提高轧辊使用寿命。(2)本专利技术的轧辊辊套挤压振动铸造装置，将轧辊辊套模具分为底模，侧模和柱形的辊芯模，辊芯模固定在所述支撑平台上，辊芯模不随辊辊套模具的其它部分振动，在振动时辊芯模外壁与铸件更容易分离，可以非常方便地进行开模。所述模具底部通过弹簧固定在所述支撑平台上，所述支撑平台通过弹簧支撑模具，可防止模具的振动传递到支撑平台上。(3)本专利技术的轧辊辊套生产装置具有上述优点。同时本专利技术的轧辊辊套生产装置可以实现轧辊辊套的铸造—锻造—高温淬火的一体化连续性生产，单根轧辊的生产周期由原来的3-4天缩短为1-2天，生产效率提高一倍，生产成本方面，仅能耗可以降低20％～25％，具有显著的技术经济效益。附图说明为了更清楚地说明本专利技术具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术所述的轧辊辊套挤压振动铸造装置的结构示意图；图2为本专利技术的轧辊辊套生产装置的结构示意图；附图标记说明：1-支撑平台；2-底模；3-侧模；4-支撑滑块；5-压块；6-辊芯模；7-型腔；8-振动电机；9-导轨；11-锻造锤头；12-高温淬火系统。具体实施方式下面将结合附图对本专利技术的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。在本专利技术的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限制。在本专利技术的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本专利技术中的具体含义。此外，下面所描述的本专利技术不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。本专利技术提供一种轧辊辊套挤压振动铸造装置，如图1所示，包括支撑平台1，设置在所述支撑平台1上的上方开口的轧辊辊套模具，至少一个设置在所述模具底部的振动电机8，设置在所述轧辊辊套模具顶部的支撑滑块4和压块5，所述支撑滑块4在金属液凝固后能够从压块5下方移除，所述压块5能够在所述本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种轧辊辊套挤压振动铸造装置，其特征在于，包括支撑平台(1)，设置在所述支撑平台(1)上的上方开口的轧辊辊套模具，至少一个设置在所述模具底部的振动电机(8)，设置在所述轧辊辊套模具顶部依次设置的支撑滑块(4)和压块(5)，所述支撑滑块(4)在金属液凝固后能够从压块(5)下方移除，所述压块(5)能够在所述支撑滑块(4)撤除后对模具内的已凝固金属液形成的铸件施加压力。

【技术特征摘要】
1.一种轧辊辊套挤压振动铸造装置，其特征在于，包括支撑平台(1)，设置在所述支撑平台(1)上的上方开口的轧辊辊套模具，至少一个设置在所述模具底部的振动电机(8)，设置在所述轧辊辊套模具顶部依次设置的支撑滑块(4)和压块(5)，所述支撑滑块(4)在金属液凝固后能够从压块(5)下方移除，所述压块(5)能够在所述支撑滑块(4)撤除后对模具内的已凝固金属液形成的铸件施加压力。2.根据权利要求1所述的轧辊辊套挤压振动铸造装置，其特征在于，所述模具的底部通过弹簧固定在所述支撑平台(1)上。3.根据权利要求2所述的轧辊辊套挤压振动铸造装置，其特征在于，所述支撑平台(1)上还设置有导轨(9)，所述轧辊辊套模具设置在所述导轨(9)时并能够沿所述导轨(9)移动。4.根据权利要求3所述的轧辊辊套挤压振动铸造装置，其特征在于，所述轧辊辊套模具包括底模(2)、侧模(3)和柱形的辊芯模(6)，所述底模(2)、侧模(3)和柱形的辊芯模(6)围成轧辊辊套...

【专利技术属性】
技术研发人员：王宏明，李桂荣，
申请(专利权)人：江苏大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32