铜阳极板砂型铸造双面浇铸模及其制作方法技术

本发明专利技术提供了一种铜阳极板砂型铸造双面浇注模及其制作方法，浇注模包括浇注模本体和浇注模定位块，浇注模本体上设有通过模底板隔开的两个型腔，模底板上设有连通两个型腔的顶杆孔。将熔炼的铜液注入树脂制作的砂型，加工铸造毛坯，使加工后的两个型腔符合设计要求，加工后的浇注模体纵向截面为“工”字形，保证模底板的厚度为浇注模体侧壁和模底板的相交处与浇注模体侧壁外表面之间距离的1～1.5倍，在模底板上加工顶杆孔，制成双面浇注模。本双面浇注模的散热能力得到提高，减少了铜阳极板的变形，从而减小了铜阳极板和铜浇铸模表面发生粘接的可能性，降低了浇注模表面点蚀和裂纹产生、延展等失效形式的发生，使用寿命大幅提高。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于铜的火法冶炼
，涉及一种铜阳极板砂型铸造双面浇铸模；本 专利技术还涉及一种该双面浇注模的制作方法。
技术介绍
铜阳极板浇铸模是铜冶炼行业的主耗模具，其质量优劣直接影响铜阳极板的产 量、质量和制造成本。国内比较常见的作法是用球墨铸铁材质的铜阳极模浇铸铜阳极板， 但该铜阳极模的制造周期长、使用寿命短，造成生产成本高。而采用球墨铸铁材质的母模 (金属型)浇铸铜阳极模，再用浇注的铜阳极模浇铸铜阳极板，克服了铸铁母模制造周期长、 使用寿命短的难题，但由于阳极铜含气量较高，金属型阳极模基本没有透气性，使得铜阳极 板表面极易形成冷隔、气孔和气窝，而且由于浇注过程中的温度梯度大，造成铜阳极板内部 缺陷较多，影响其质量，导致阳极板残极率较高。专利《砂型铸造铜阳极模工艺》(专利号 ZL200710052781. 9，公告号CN100586609,公告日2010. 02. 03)公开了一种用砂型铸造铜阳 极模的工艺，在一定程度上提高了砂型铸造的成品质量，但局限于造型材料的配比方面，没 有涉及阳极模的结构及形状，在具体实践中无法将铜的冶炼工序和机械制造行业的铸造工 序有机结合，无法进行推广应用，而且该铜阳极模只能使用一面，使用寿命有限。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种铜阳极板的砂型铸造双面浇注模，能够双面使用，大幅 提闻了使用寿命。本专利技术的另一个目的是提供一种上述双面浇注模的制作方法，重复使用废旧铜阳 极浇注模，不另外消耗铜原料，减少了浪费，大大降低了生产成本。为实现上述目的，本专利技术所采用的技术方案是一种铜阳极板砂型铸造双面浇注 模，包括浇注模本体和浇注模定位块，浇注模本体上设有两个型腔，该两个型腔通过模底板 隔开，模底板上设有顶杆孔，两个型腔通过顶杆孔相通。本专利技术所采用的另一个技术方案是一种上述铜阳极板砂型铸造双面浇注模的制 作方法，采用树脂制作砂型，将熔炼的铜液注入砂型，得到铸造毛坯，加工该铸造毛坯，使加 工后的两个型腔符合设计要求，加工后的浇注模体的纵向截面为“工”字形，并保证模底板 的厚度为烧注模体侧壁和模底板的相交处与烧注模体侧壁外表面之间距离的I 1. 5倍, 然后在模底板上加工顶杆孔，完成双面浇注模的制作。本专利技术双面浇注模采用结构简单的双面浇铸型腔结构，克服了目前铜冶炼行业广 泛使用的球墨铸铁材质的铜阳极模，或者球墨铸铁材质的母模(金属型)浇铸的铜阳极模， 在表面出现龟裂、点蚀、粘接和裂纹的扩展等失效形式时，导致铜阳极模报废的现象，当一 面浇注型腔出现失效形式，可以用另一面浇注型腔继续进行浇注，大幅提高了铜阳极模的 使用寿命。附图说明图1是本专利技术双面浇注模的结构示意图。图2是图1的A-A剖视图。图中，1.浇注模本体，2.顶杆孔，3.浇注模定位块，4.模底板，5.第一浇注模型腔， 6.第二浇注模型腔。具体实施方式下面结合附图和具体实施方式对本专利技术进行详细说明。本专利技术提供了一种用于生产铜阳极板的双面浇注模，当一面出现龟裂、点蚀、粘接 和裂纹的扩展的失效形式，无法使用后，调换另一面进行使用，大幅提高了浇注模的使用寿 命。该双面浇注模的结构,如图1和图2所示，包括浇注模本体1，浇注模本体I外侧壁上对 称设有浇注模定位块3 ;浇注模本体I的两个端面上分别设有凹陷的第一浇注模型腔5和 第二烧注模型腔6,第一烧注模型腔5和第二烧注模型腔6通过模底板4隔开,模底板4上 对称设有两个顶杆孔2，顶杆孔2的两端分别与第一浇注模型腔5和第二浇注模型腔6相 通；浇注模本体I的纵向截面为“工”字形，如图2所示，模底板4与浇注模本体I侧壁相 交处与浇注模本体I侧壁外表面之间的距离为边界厚度H，模底板4的厚度为底面厚度L， L=I 1. 5H。顶杆孔2的表面粗糙度不得低于RaO. 063。本专利技术还提供了一种上述双面浇注模的制作方法采用树脂制作砂型，将报废的 浇注模切割后直接融化，将熔炼的铜液注入树脂制成的砂型，冷却后得到铸造毛坯，加工 该铸造毛坯，使加工后的两个型腔符合图纸设计要求，使加工后的浇注模体的纵向截面为 “工”字形，并保证浇注模本体I的底面厚度为浇注模本体I边界厚度的I 1. 5倍，然后采 用成型刀具镗削或钻削加工在模底板上加工两个顶杆孔，保证该两个顶杆孔的几何精度， 即顶杆孔2的表面粗糙度不得低于RaO. 063，完成双面浇注模的制作。将本专利技术双面浇注模安装于圆盘浇注机上，阳极炉或反射炉中的铜液经浇铸系统 注入双面浇注模的一个型腔内，待铜液冷却后形成铜阳极板，将顶杆从没有浇注的另一个 型腔内穿入顶杆孔，通过顶杆顶起铜阳极板，用吊具吊起该铜阳极板并移除浇铸模，完成一 个循环后进入下一个循环过程。铜阳极板浇铸模在高温铜液的热冲击和起模后激冷的工况中，骤热和骤冷的条件 使得铜阳极模产生热应力下的塑性变形，当局部产生应力集中程度大于其强度时，即产生 微裂纹。在反复的交替变化中，裂纹的尖端应力更加集中，所以裂纹和龟裂逐渐的向四周和 深部扩展，造成铜阳极模表面凹凸不平，因而使浇铸的铜阳极板表面产生突起和毛刺，铜阳 极模趋于报废。为了延长铜阳极模的使用寿命，本专利技术浇铸模采用双面对称结构，可在一个工作 型腔失效后，使用其背面的另外一个工作型腔，大幅提高寿命，降低生产成本。该双面浇注 模的纵向截面为“工”字形，其边界厚度和底面厚度尽量接近一致，使得金属溶液冷却时能 够均匀冷却，冷却过程温度梯度小，产生缩松、气孔等缺陷的几率小，浇铸模的整体质量好。 该双面浇注模采用树脂砂型铸造而成，提高了铸模表面质量，不易与铜溶液发生粘接现象； 减薄浇铸模中部受热冲击部位的厚度，提高散热能力，减少铸造的铜阳极板的变形，从而减 小了铜阳极板和铜浇铸模表面发生粘接的可能性，降低了浇注模表面点蚀和裂纹产生、延展等失效形式的发生，延长了使用寿命；同时，增大浇铸模四周的厚度，提高整体刚度，使得 浇注模在铸造阳极板过程中不易变形，在保证浇铸模有足够的强度和刚度时可吸收足够的 热量，进一步延长了浇注模的使用寿命，降低生产成本。而且本专利技术铜阳极板浇铸模使用废 旧阳极浇铸模作为铸造原料制成，导热效果好，重复使用报废的铜阳极浇铸模，重复利用率 接近100%，不另外消耗铜原料，达到了材料的重复循环利用，降低成本。采用成型刀具镗削 或钻削加工铜阳极板浇铸模顶杆孔，保证了顶杆孔的几何精度，便于使用顶杆顶起阳极板； 在铜阳极板浇注过程中不出现由于间隙过大引起的液体渗漏或顶杆孔堵死，对顶杆顶起阳 极板活动自如和提高阳极浇铸模的寿命有至关重要的作用。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种铜阳极板砂型铸造双面浇注模，包括浇注模本体（1）和浇注模定位块（3），其特征在于，浇注模本体（1）上设有两个型腔，该两个型腔通过模底板（4）隔开，模底板（4）上设有顶杆孔（2），两个型腔通过顶杆孔（2）相通。

【技术特征摘要】
1.一种铜阳极板砂型铸造双面浇注模，包括浇注模本体(I)和浇注模定位块(3)，其特征在于，浇注模本体(I)上设有两个型腔，该两个型腔通过模底板(4 )隔开，模底板(4 )上设有顶杆孔(2 )，两个型腔通过顶杆孔(2 )相通。2.如权利要求1所述的铜阳极板砂型铸造双面浇注模，其特征在于，所述浇注模本体(1)的纵向截面为“工”字形，模底板(4)的厚度为浇注模本体(I)侧壁和模底板(4)的相交处与浇注模本体(I)侧壁外表面之间距离的I 1. 5倍。3.如权利要求1所述的铜阳极板砂型铸造双面浇注模，其特征在于，所述顶杆孔(2)的表面粗糙度不低于RaO. 063。4.一种权利要求1所述铜阳极板砂型铸造双面浇注模的制作方法...

【专利技术属性】
技术研发人员：甘立恒，李维舟，杨翰元，仲相成，党延春，张堪牢，王军年，
申请(专利权)人：金川集团股份有限公司，金川集团机械制造有限公司，
类型：发明
国别省市：