CN104525868B - 一种悬磨式矿石粉碎部件的造型工装及其制作方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及铸造工艺装备领域中一种悬磨式矿石粉碎部件的造型工装及其制作方法，其中的悬磨式矿石粉碎部件的造型工装，包括型芯上模样，所述型芯上模样上侧设有冷铁芯骨组合装置，所述冷铁芯骨组合装置包括若干同心设置的环形芯骨，各环形芯骨按直径从小到大的顺序沿锥面分布，各环形芯骨之间通过若干与其焊接连接的三角形桁架固定，各环形芯骨和三角形桁架与型芯上模样相对的一侧固定设有若干冷铁，最大的环形芯骨的外周设有若干支撑定位销，所述芯盒的对应位置设有若干与支撑定位销对应的支撑孔。本发明的结构解决了铸件砂型内的冷铁设置中存在的摆放不便和标记繁琐的问题，并可简化造型过程，提高造型效率和铸件质量。

Description

一种悬磨式矿石粉碎部件的造型工装及其制作方法

技术领域

本发明涉及铸造工艺装备领域，特别涉及矿山机械中一种悬磨式矿石粉碎装置的造型工装及其制作方法。

背景技术

悬磨式矿石粉碎主要部件的结构如图1所示，有一个锥形研磨面，工作时借助研磨介质对矿石进行冲击和研磨从而使矿石粉碎，其使用环境恶劣，力学性能要求高，所以其产品设计壁厚较大，平均壁厚一般都大于100mm，同时材质多选用高牌号的500-7球墨铸铁，产品无损检测级别要求高，铸造难度大。铸造中，必须在上模砂芯中使用冷铁对凝固过程进行调整，才能满足该矿石粉碎设备的质量和性能要求。

铸造中，常用的冷铁材料主要有三种，分别是铸铁冷铁，钢质冷铁和石墨冷铁。在实际生产过程中，首先要在模样上做冷铁位置标记，生产时由操作工人手持放置，进行流砂造型/制芯。此工艺主要存在以下问题：

（1）模样表面常使用脱模剂，常用的脱模剂为银粉脱模剂，此脱模剂不透明，会掩盖冷铁位置标记，使标记失去指导作用；石蜡脱模剂有一定的透明度，但是施涂操作技术要求高，成本高，使用较少；

（2）模样上的冷铁位置标记易磨损，需要定期维护，增加生产管理成本；

（3）使用了冷铁后将无法使用振动紧实平台，因为冷铁在砂型中是靠型砂挤压固定的，振动紧实可能导致冷铁移位，也会使冷铁沿周产生缝隙，冷铁易掉落，冷铁间隙型砂只能依靠手工紧实，紧实效果差；

（4）冷铁需手持放置，重量不能太大，故铸铁或钢质冷铁的体积都较小，从而数量较多，劳动强度高，生产效率低；石墨冷铁密度较小，可以设计体积较大的石墨冷铁，但回收、管理和存储问题较多；

（5）由于手持操作限制了冷铁的设计体积，所以在使用过程中冷铁间隙较多，间隙内的型砂强度难以保证，增加了铸件夹砂风险；

（6）由于每块冷铁都是手工放置，冷铁质量的浮动，冷铁规格的多样，以及操作工人的技能给产品质量控制带来更多的不稳定因素，容易导致铸件质量波动，或管理成本增加。

芯骨也是铸造中常用的一种工装，可以是铸铁骨架或焊制钢结构，埋于型砂中，主要用于解决砂型强度或刚度不足的问题。

发明内容

本发明针对现有技术中悬磨式矿石粉碎部件的铸件砂芯中冷铁和芯骨设置中存在的问题，提供一种将冷铁和芯骨组合使用的悬磨式矿石粉碎部件的造型工装，以实现造芯中填砂前将冷铁和芯骨位置准确固定，方便填砂和砂型的紧实，提高铸件的铸造质量。

本发明的目的是这样实现的，一种悬磨式矿石粉碎部件的造型，包括型芯上模样，所述型芯上模样上侧设有冷铁芯骨组合装置，所述冷铁芯骨组合装置包括若干同心设置的环形芯骨，各环形芯骨按直径从小到大的顺序沿锥面分布，各环形芯骨之间通过若干与其焊接连接的三角形桁架固定，各环形芯骨和三角形桁架与型芯上模样相对的一侧固定设有若干冷铁，最大的环形芯骨的外周设有若干支撑定位销，所述型芯上模样的对应位置设有若干与支撑定位销对应的支撑孔。

作为本发明的优选，所述冷铁包括直冷冷铁和隔砂冷铁。

作为本发明的优选，所述冷铁为铸铁或钢质冷铁。

为便于冷铁固定连接，所述冷铁与各环形芯骨和三角形桁架之间焊接固定。

本发明的另一个目的是提供一种上述悬磨式矿石粉碎部件的造型工装的制作方法，包括如下过程：

1）根据悬磨式矿石粉碎部件结构尺寸制作型芯上模样，根据冷铁芯骨组合装置上支撑定位销的位置在型芯上模样上加工与支撑定位销配合的支撑孔；

2）制作冷铁芯骨组合装置，先按设计尺寸焊接各环形芯骨和三角形桁架，再焊接支撑定位销，制成芯骨框架；按设计尺寸和位置，在芯骨框架上标记各冷铁的固定位置；依次固定各冷铁，其中直冷冷铁的固定位置以上模样表面作为定位面，使冷铁的直冷面正好无间隙抵靠在上模样表面，先点焊固定，再满焊加固；固定隔砂冷铁时，先制作厚度一定的垫块，然后通过垫块隔垫使隔砂冷铁与型芯上模样表面保持一定的距离进行隔砂冷铁的焊接固定。

作为本发明的优选，所述垫块的厚度为20—30mm。

采用本发明的带有冷铁芯骨组合装置的造型工装在大型悬磨式矿石粉碎部件铸造中主要取得如下有益效果：

a. 模样表面不再需要冷铁位置标记，降低对模样脱模剂的要求，降低成本；减少冷铁位置的标记、维护成本；

b.冷铁与芯骨组合后，冷铁是通过芯骨进行固定，冷铁不容易发生移位，从而可以使用振动紧实平台，提高了紧实效率和效果；

c.冷铁与芯骨组合以后，冷铁通过芯骨进行固定，通过固定的冷铁挂住型砂，降低了冷铁或砂块掉落的风险，有利于保证产品质量；

d. 组合装置可通过吊运装置进行整体摆放，相比工人手工摆放的方式，大大提升了作业效率，对于悬磨式矿石粉碎机械，铸造生产过程冷铁摆放将耗费8小时左右，而使用吊车放置冷铁芯骨组合装置，一般30分钟内可完成操作。同时由于使用吊车进行放置，也大大降低了劳动强度；

e. 由于冷铁可以通过芯骨进行固定，通过吊车进行作业，从而解放了冷铁的设计局限，可以增加冷铁的使用尺寸；

d. 组合装置作为一个整体工装，在重复使用过程中，每个位置都是精确的，每块冷铁的质量都是有保证的，从而有效保证了过程质量稳定性，为产品质量稳定提供了保障；

e. 作为整体工装，其大大简化了冷铁的使用次数管理，只需要根据生产记录对冷铁进行维护即可。

附图说明

图1为悬磨式矿石粉碎铸件的结构示意图。

图2为本发明的悬磨式矿石粉碎部件的造型工装的示意图。

图3为悬磨式矿石粉碎部件的造型工装的剖面图。

具体实施方式

实施例1

如图2和图3所示为本发明的悬磨式矿石粉碎部件的造型工装，包括型芯上模样4，型芯上模样4上放置砂箱6，上模样4上设有冷铁芯骨组合装置，该冷铁芯骨组合装置包括若干同心设置的环形芯骨1，各环形芯骨1按直径从小到大的顺序沿锥面分布，各环形芯骨1之间通过若干与其焊接连接的三角形桁架2固定，各环形芯骨1和三角形桁架2与型芯上模样4相对的一侧固定设有若干冷铁3，最大的环形芯骨1的外周设有若干支撑定位销5，型芯上模样4的对应位置设有若干与支撑定位销5对应的支撑孔。其中，本发明的冷铁包括直冷冷铁和隔砂冷铁，图中为简化只示出了直冷冷铁；为便于冷铁与芯骨的固定，该冷铁为铸铁或钢质冷铁，并且各通过焊接固定的方式固定在各环形芯骨或三角形桁架上。当然也可以采用其它连接方式，如螺纹连接或卡接等其它便于固定连接的方式。

实施例2

采用本发明的悬磨式矿石粉碎部件的造型工装的制作方法主要通过如下过程制是：

1）根据悬磨式矿石粉碎部件结构尺寸制作型芯上模样4，根据冷铁芯骨组合装置上支撑定位销5的位置在型芯上模样4上端面加工与支撑定位销5配合的支撑孔；

2）制作冷铁芯骨组合装置，先按设计尺寸组装焊接各环形芯骨1和三角形桁架2，再焊接支撑定位销5，制成芯骨框架；将支撑定位销5与型芯上模样4的定位孔配合安装好，以便于在型芯上模样上固定芯骨框架；按设计尺寸和位置，在芯骨框架上标记各冷铁的固定位置；依次焊接固定各冷铁3，其中直冷冷铁的固定位置以上模样表面作为定位面，使冷铁的直冷面正好无间隙抵靠在上模样表面，再进行点焊定位，然后进行焊接加固；固定隔砂冷铁时，根据隔层的厚度，先制作一适应厚度的垫块，该垫块一般厚度为20-30mm,然后通过垫块隔垫使隔砂冷铁与上模样4表面保持一定的距离进行隔砂冷铁的焊接固定。最后再根据设计要求检测校正各部件的尺寸和位置。

完成上述造型工装的制作后可以直接进行机械填砂和振实紧砂作业，保证型芯填砂的紧实度和砂型强度，提高铸件产品质量，并且固定为一体的冷铁芯骨组合装置，也便于使用过程中机械吊运，降低人工劳动强度，提高生产效率。

本发明并不局限于上述实施方式，根据产品的结构和特点，对冷铁芯骨的形状和摆放位置进行适当变形和调整均不超出本发明的保护范围。

Claims (2)

1.一种悬磨式矿石粉碎部件的造型工装的制作方法，所述悬磨式矿石粉碎部件的造型工装，包括型芯上模样，所述型芯上模样上侧设有冷铁芯骨组合装置，所述冷铁芯骨组合装置包括若干同心设置的环形芯骨，各环形芯骨按直径从小到大的顺序沿锥面分布，各环形芯骨之间通过若干与其焊接连接的三角形桁架固定，各环形芯骨和三角形桁架与型芯上模样相对的一侧固定设有若干冷铁，所述冷铁包括直冷冷铁和隔砂冷铁，最大的环形芯骨的外周设有若干支撑定位销，所述型芯上模样的对应位置设有若干与支撑定位销对应的支撑孔；其特征在于，制作方法包括如下过程：

1）根据悬磨式矿石粉碎部件结构尺寸制作型芯上模样，根据冷铁芯骨组合装置上支撑定位销的位置在型芯上模样上加工与支撑定位销配合的支撑孔；

2）制作冷铁芯骨组合装置，先按设计尺寸焊接各环形芯骨和三角形桁架，再焊接支撑定位销，制成芯骨框架；按设计尺寸和位置，在芯骨框架上标记各冷铁的固定位置；依次固定各冷铁，其中直冷冷铁的固定位置以上模样表面作为定位面，使冷铁的直冷面正好无间隙抵靠在上模样表面，先点焊固定，再满焊加固；固定隔砂冷铁时，先制作厚度一定的垫块，然后通过垫块隔垫使隔砂冷铁与型芯上模样表面保持一定的距离进行隔砂冷铁的焊接固定。

2.根据权利要求1所述的悬磨式矿石粉碎部件的造型工装的制作方法，其特征在于，所述垫块的厚度为20—30mm。