一种铁合金浇铸机的铜模具制造技术

一种铁合金浇铸机的铜模具，包括模具本体，模具本体的上表面上设有浇铸成型槽，其特征在于：所述模具本体由铜材制成，模具本体的下表面上设有散热凹槽。本实用新型专利技术的铜模具具有良好的导热性能和吸热能力，能够快速冷却高温铁合金液体以形成浇铸产品，且使用寿命长，应用在铁合金浇铸机上，既能够提高生产效率，又能够确保铁合金浇铸机长时间持续正常运行，满足铁合金浇铸机持续、稳定、大产量的要求。

A Copper Die for Ferroalloy Casting Machine

【技术实现步骤摘要】
一种铁合金浇铸机的铜模具
本技术涉及铁合金产品浇铸成型
，具体涉及一种铁合金浇铸机的铜模具。
技术介绍
铁合金是指除碳（C）以外的非金属或金属元素与铁组成的合金。铁合金的种类很多，包括硅铁、硅锰、锰铁、铝铁、铬铁、镍铁等系列铁合金。铁合金约90%比例直接用于炼钢，作为炼钢过程中的脱氧脱硫剂和合金添加剂，另约10%用于其他铁合金生产原料、有色金属冶炼、化学工业等。目前铁合金浇铸成型方式主要有地坑浇铸、铸铁锭模浇铸和浇铸机浇铸。随着铁合金矿热炉大型化、环保要求、人工成本、浇铸和破碎一体化等趋势，浇铸机浇铸的方式会成为未来的主流。浇铸机上设有大量的模具，用于铁合金液体的凝固和成型，各种铁合金熔化后的温度都在1000℃以上，高温液体需流入到浇铸机的模具中，靠模具自身材料的吸热能力与高温液体之间发生热交换。目前浇铸机上的模具，普遍采用铸铁结构模具，其材质为铸铁。模具在使用过程中会长时间反复冷热交替，而铸铁属于脆性材料，延伸率在7%左右，长期反复冷热交替变化，容易因局部的热疲劳不均匀而引起模具局部位置开裂或破碎，影响模具的使用寿命；而且，铸铁导热率非常低，散热慢，影响生产效率，因此铸铁结构模具无法满足铁合金浇铸机持续、稳定、大产量的要求。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题是提供一种铁合金浇铸机的铜模具，这种铜模具具有良好的导热性能和吸热能力，能够快速冷却高温铁合金液体以形成浇铸产品，且使用寿命长，有利于确保浇铸机长时间持续正常运行。采用的技术方案如下：一种铁合金浇铸机的铜模具，包括模具本体，模具本体的上表面上设有浇铸成型槽，其特征在于：所述模具本体由铜材制成，模具本体的下表面上设有散热凹槽。本技术的铜模具的模具本体采用铜材制成，利用铜材良好的导热性能和吸热能力（铜材的吸热能力大约是铸铁的3倍），能够快速将高温铁合金液体的热量传导至铜模具本体内部，使得高温铁合金液体慢慢凝固成固态；在模具本体下表面上开有散热凹槽，可在浇铸机下部设置喷磷装置或喷水装置，将磷或水喷到模具本体下表面上的散热凹槽中，磷或水与模具本体发生热交换，将模具本体上的热量带走，既可以使铜模具的温度适当降低，有利于提高铜模具的使用寿命，又可以加快冷却模具本体及浇铸产品。而且铜材具有一定的延展性，其延伸率在40%以上，因此在冷热变化的过程中能较大程度保持铜材的材料性能，不容易引起铜模具局部开裂，提高了铜模具的使用寿命。这样，将本技术的铜模具应用在铁合金浇铸机上，既能够提高生产效率，又能够确保铁合金浇铸机长时间持续正常运行，满足铁合金浇铸机持续、稳定、大产量的要求。用于制作模具本体的铜材可以是纯铜或铜合金，例如牌号为TU1、TU2、TP1的纯铜材质，或铬锆铜合金材料。纯铜具备优良的导热性能，但强度略低。铜合金比如铬锆铜合金材料，其再结晶温度（大约为480℃）高于纯铜，常温条件下抗拉强度接近普通纯铜的两倍，高温抗软化能力优于纯铜，虽然导热率略低于纯铜，但是从强度方面有利于提高铜模具的使用寿命。可采用锻压或铸造铜块，通过机加工外形制作模具本体。优选方案中，上述铜模具还包括两个翼板，两个翼板分别设于模具本体的左右两端。两个翼板用于将铜模具连接到铁合金浇铸机的模具输送机构上。上述翼板上通常设有多个连接孔（如两个连接孔），用于翼板与模具输送机构的连接。更优选方案中，上述模具本体的左右两端分别设有多个左右走向的螺孔，各螺孔中分别安装有螺钉，通过螺钉将翼板固定安装在模具本体上，并且翼板靠近模具本体的一端与模具本体焊接。通过螺钉和焊接的双重固定，使翼板与模具本体连接牢固，即使长期在高温条件下运行，翼板与模具本体之间也不易脱离。更进一步的优选方案中，上述螺钉采用圆柱头内六角螺钉；翼板上与所述螺孔对应的位置设有左右走向的通孔，通孔中设有限位台阶，螺钉处在对应的通孔中，螺钉的螺杆与对应的螺孔旋合，螺钉的头部与限位台阶紧密接触，螺钉的头部和模具本体共同将翼板夹紧。通常，在螺钉的头部与限位台阶之间设有弹簧垫圈。优选方案中，上述模具本体的上表面上设有多个浇铸成型槽。这多个浇铸成型槽通常在模具本体的上表面上均匀分布。优选方案中，上述浇铸成型槽的横截面面积自下至上逐渐增大，例如浇铸成型槽的腔体呈下小上大的圆锥状或圆台状（或近似圆台状）。采用这种结构的浇铸成型槽，有利于铁合金凝固后浇铸产品顺利脱离模具本体。当高温铁合金液体在浇铸成型槽里慢慢凝固之后，使铜模具翻转，因浇铸成型槽开口大而底部小，翻转的过程中浇铸产品大端在下而小端在上，方便凝固后铁合金产品脱离模具本体。优选方案中，上述浇铸成型槽的内表面上设有锆喷涂层、钛喷涂层或镍喷涂层。锆、钛、镍为难熔金属材料，通过设置上述锆喷涂层、钛喷涂层或镍喷涂层，能够减少高温铁合金液体对浇铸成型槽的冲击磨损，进一步延长铜模具的使用寿命。优选方案中，上述模具本体的下表面上设有多个散热凹槽。这多个散热凹槽通常在模具本体的下表面上均匀分布。散热凹槽的形状可以是长方形，亦可以是圆形或椭圆形等其他形状。本技术的铜模具具有良好的导热性能和吸热能力，能够快速冷却高温铁合金液体以形成浇铸产品，且使用寿命长，应用在铁合金浇铸机上，既能够提高生产效率，又能够确保铁合金浇铸机长时间持续正常运行，满足铁合金浇铸机持续、稳定、大产量的要求。附图说明图1是本技术优选实施例的结构示意图（俯视方向）；图2是图1的A-A剖视图；图3是图2的仰视图；图4是图2的左视图；图5是图4的B-B剖视图（局部）。具体实施方式如图1-图5所示，这种铁合金浇铸机的铜模具包括模具本体1和两个翼板2，两个翼板2分别设于模具本体1的左右两端。模具本体1由铜材制成，模具本体1的上表面上设有多个浇铸成型槽3，模具本体1的下表面上设有多个散热凹槽4。上述多个浇铸成型槽3在模具本体1的上表面上均匀分布。上述多个散热凹槽4在模具本体1的下表面上均匀分布。参考图4和图5，本实施例中，模具本体1的左右两端分别设有多个（如三个）左右走向的螺孔5，各螺孔5中分别安装有螺钉6，通过螺钉6将翼板2固定安装在模具本体1上，并且翼板2靠近模具本体1的一端与模具本体1焊接（翼板2与模具本体1之间通过焊缝11连接）。螺钉6采用圆柱头内六角螺钉；翼板2上与螺孔5对应的位置设有左右走向的通孔7，通孔7中设有限位台阶8，螺钉6处在对应的通孔7中，螺钉6的螺杆61与对应的螺孔5旋合，螺钉6的头部62与限位台阶8紧密接触，螺钉6的头部62和模具本体1共同将翼板2夹紧。在螺钉6的头部与限位台阶8之间设有弹簧垫圈9。参考图2，本实施例中，浇铸成型槽3的横截面面积自下至上逐渐增大，例如浇铸成型槽3的腔体呈下小上大的圆锥状或圆台状（或近似圆台状）。参考图2和图3，本实施例的散热凹槽4的形状为长方形。散热凹槽的形状亦可以是圆形或椭圆形等其他形状。用于制作模具本体1的铜材可以是纯铜或铜合金，例如牌号为TU1、TU2、TP1的纯铜材质，或铬锆铜合金材料。可采用锻压或铸造铜块，通过机加工外形制作模具本体1。翼板2上设有两个连接孔10，连接孔10用于翼板2与模具输送机构的连接。本实施例的铜模具用在铁合金浇铸机上时，将两个翼板2与铁合金浇铸机的模具输送机构的连接，从而将铜模具连接到模具输送机构上。进行铁合金浇铸时，将高温铁本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种铁合金浇铸机的铜模具，包括模具本体，模具本体的上表面上设有浇铸成型槽，其特征在于：所述模具本体由铜材制成，模具本体的下表面上设有散热凹槽。

【技术特征摘要】
1.一种铁合金浇铸机的铜模具，包括模具本体，模具本体的上表面上设有浇铸成型槽，其特征在于：所述模具本体由铜材制成，模具本体的下表面上设有散热凹槽。2.根据权利要求1所述的铁合金浇铸机的铜模具，其特征是：所述铜模具还包括两个翼板，两个翼板分别设于模具本体的左右两端。3.根据权利要求2所述的铁合金浇铸机的铜模具，其特征是：所述翼板上设有多个连接孔。4.根据权利要求2所述的铁合金浇铸机的铜模具，其特征是：所述模具本体的左右两端分别设有多个左右走向的螺孔，各螺孔中分别安装有螺钉，通过螺钉将翼板固定安装在模具本体上，并且翼板靠近模具本体的一端与模具本体焊接。5.根据权利要求4所述的铁合金浇铸机的铜模具，其特征是：所述螺钉采用圆柱头内六角螺钉；翼板上与所述螺孔对应的位置设有左右走向的通孔...

【专利技术属性】
技术研发人员：储少军，李立鸿，白皓，周兵其，王海娟，沈大伟，李宁，吴渊，
申请(专利权)人：汕头华兴冶金设备股份有限公司，汕头华兴饶平铜业有限公司，
类型：新型
国别省市：广东,44