CN105251943B - 一种矿山机械主机架铸件的浇注系统及其造型方法 - Google Patents

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本发明涉及铸钢件造型工艺技术领域内一种大型矿山机械主机架铸件的浇注系统及其造型方法,其中,矿山机械主机架铸件的浇注系统,采用底注式浇注系统,底注式浇注系统的内浇道包括与铸件底部法兰的型腔连通的第一内浇道,铸件底部法兰的型腔内侧的砂芯中设有暗冒口,暗冒口的底侧连通有第二内浇道,暗冒口顶侧连通有第三内浇道,第三内浇道向上连通至铸件的主轴座型腔的底侧。本发明的底注式浇注系统的内浇道,第一内浇道和第二内浇道形成浇注的一级内浇道主要充型铸件底部法兰及筒体主体部份,第三内浇道设置在暗冒口顶部与主轴座的型腔之间形成二级内浇道,主要充型主轴座区域,这样暗冒口在补缩铸件同时,也是两级内浇道的连通器。

Description

一种矿山机械主机架铸件的浇注系统及其造型方法
技术领域
[0001] 本发明涉及铸造技术领域,特别一种大型矿山机械主机架铸件的浇注系统及其造 型方法,属于铸钢件造型工艺技术领域。
背景技术
[0002] 大型矿用机械圆锥式破碎机的主机架铸件是圆锥式破碎机的重要组成部分,其结 构如图1所示,机架主体呈圆筒形或圆锥筒形,下部设有底部法兰4,底部法兰4上侧外周设 有一圈外凸的凸台3,筒形主机架顶部设有主轴座1,主要承载主轴、锥体、调节环高速旋转 的高负荷冲击以及矿石的不断冲击。由于该主机架的主轴座1处是高应力区,对于铸件的夹 渣缺陷检测级别为1级,对铸件内部质量要求较高。并且该主机架底部法兰4以及主轴座1壁 厚大,按照传统铸钢件工艺,将主轴座1置于充型上部,浇注系统的内浇道5设置在底部法兰 5的下侧,在铸件型腔的内侧设置暗冒口 2,主轴座的顶部设置明冒口。按照此方法设计浇注 系统,由于浇注系统设置在底部,整个铸件充型从底部开始,又因铸件中间壁厚小,充型速 度慢,充型时间长,钢液上部的温降快,明冒口、暗冒口的钢液温度低,冒口模数降低,导致 冒口出现补缩能力下降,出现缩松缺陷。同时,过长的充型时间导致钢液在充型过程中产生 的二次氧化渣流动性差,最终富集在铸件内部。充型后期,容易发生钢液从底部上升至顶部 然后倒流到主轴座的现象,使氧化渣富集在主轴座处,影响产品质量。如果为了减少充型时 间而增大内浇口尺寸,则钢液直接冲刷型腔,容易产生卷砂缺陷,同样影响产品质量。
发明内容
[0003] 本发明的针对现有技术中的大型矿用机械圆锥式破碎机主机架铸件的浇注系统 设计存在的上述问题,提供一种矿山机械主机架铸件的浇注系统,以改变铸件凝固温度场, 减少充型时间,实现平稳定充型,减少铸件夹渣、缩松缺陷,提高铸件质量。
[0004] 本发明的目的是这样实现的,一种矿山机械主机架铸件的浇注系统,采用底注式 浇注系统,所述底注式浇注系统的内浇道包括与铸件底部法兰的型腔连通的第一内浇道, 所述铸件底部法兰的型腔内侧的砂芯中设有暗冒口,所述暗冒口的底侧连通有第二内浇 道,所述暗冒口顶侧连通有第三内浇道,所述第三内浇道向上连通至铸件的主轴座型腔的 底侧。
[0005] 本发明的底注式浇注系统的内浇道,第一内浇道和第二内浇道形成浇注的一级内 浇道主要充型铸件底部法兰及筒体主体部份,第三内浇道设置在暗冒口顶部与主轴座的型 腔之间形成二级内浇道,主要充型主轴座区域,这样暗冒口在补缩铸件同时,也是两级内浇 道的连通器。所以本发明的浇注系统的有益效果为:第二内浇道设置在暗冒口底部,保证暗 冒口钢液温度较铸件温度高,增大暗冒口的热模数,提高补缩效率,解决底部法兰的缩松倾 向;并且暗冒口截面积大,可设置较大内浇口,减少充型时间,避免钢液直接对型壁的冲刷, 减少卷砂缺陷;在暗冒口顶部设置第三内浇道,通过连通器原理直接对主轴座区域进行充 型,解决了主轴座充型倒流问题,保证充型平稳;主轴座上侧的明冒口钢液主要经过暗冒口 和主轴座流入,缩短钢液流程,从而使明冒口的温降小,保证明冒口钢液充型后的温度,提 高补缩能力,解决缩松问题;同时,本发明采用两级浇注系统的设计方式,保证整个铸件多 点进流,液面平稳上升,减小充型时间,减小钢液的二次氧化渣,提高铸件质量。
[0006] 作为本发明的进一步改进,所述第一内浇道、第二内浇道和第三内浇道竖直或倾 斜向上设置。
[0007] 为进一步实现均匀补缩和平稳充型,所述暗冒口沿砂芯内周向对称设有两个以 上,每个暗冒口的底侧和顶侧分别对应设置第二内浇道和第三内浇道。
[0008] 为进一步实现本发明的目的,本发明还提供一种上述矿山机械主机架铸件的浇注 系统的造型方法,所述底注式浇注系统分别流砂铺设于下砂型和与下砂型配合的下砂芯 中;流砂造型下砂型时,将铸件型模的底部法兰朝上放置在造型平台上,配合放置下砂箱 及浇注系统的直浇道,然后填砂紧实至型砂与铸件的底部法兰面平齐,固定放置底注式浇 注系统的内浇道和横浇道,其中,第一内浇道上端与铸件底部法兰对应的型腔连通,第二内 浇道分上下两段,下段位于下砂型中与横浇道连通,上段位于下砂芯中与暗冒口连通,填砂 紧实下砂型后将下砂型连同下砂箱翻转180°,然后提出下砂型内的铸件型模,完成下砂型 的造型;流砂造型与下砂型配合的下砂芯时,暗冒口固定在芯盒中的设计位置,在暗冒口底 部放置第二内浇道的上段,并且保证下砂芯下入下砂型时第二内浇道的上段与下砂型中的 第二内浇道的下段处于便于连通的同一直线上,在暗冒口的顶部放置与铸件的主轴座型腔 连通第三内浇道,然后开始流砂振实完成下砂芯的造型;再分别流砂造型上砂型和上砂型 内的上砂芯;向下砂型内下入下砂芯时,调整下砂芯的角度,将下砂芯中第二内浇道的上段 与下砂型中第二内浇道的下段对齐并用瓷管接扣密封连接,然后下芯安装上砂芯,使第三 内浇道与铸件的主轴座的型腔连通,完成浇注系统的铺砂,最后合箱。
[0009] 为便于流砂下砂型时铸件型模的固定,所述下砂型与上砂型的分型面设置在铸件 外凸的凸台上方,造型下砂型时,将铸件型模的底部法兰朝上放置在造型平台上,造型平台 上还设有用于配合套装凸台下侧的铸件型模的环形胎板,流砂造型完下砂型后将下砂型连 同下砂箱翻转180°,从上砂型的上方提出胎板和铸件型模。
附图说明
[0010]图1为矿山机械主机架铸件及现有技术浇注系统的示意图。
[0011]图2为本发明的矿山机械主机架铸件的浇注系统的示意图。
[0012]图3为下砂型流砂结束后翻转180°的示意图。
[0013]其中,1主轴座;2暗冒口;3凸台;4底部法兰;5内浇道;6第一内浇道;7下段;8上 段;9第三内浇道;10直浇道;11胎板;12下砂型;13横浇道;14下砂芯;15铸件模型。
具体实施方式
[00M]如图2所示为本发明的矿山机械主机架铸件的浇注系统,采用底注式浇注系统,底 注式浇注系统的内浇道包括与铸件底部法兰4的型腔连通的第一内浇道6,铸件底部法兰4 的型腔内侧的砂芯中设有暗冒口 2,暗冒口 2的底侧连通有第二内浇道,暗冒口 2顶侧连通有 第三内浇道9,第三内浇道9向上连通至铸件的主轴座1型腔的底侧;为便于钢液向上充注, 第一内浇道6、第二内浇道和第三内浇道9竖直或倾斜向上设置;为进一步实现均匀补缩和 T稳充型,暗冒口沿砂芯内周向对称设有两个以上,每个暗冒口 2的底侧和顶侧分别对应设 置第二内浇道和第三内浇道9。
[^15]本发明的上述矿山机械主机架铸件的浇注系统通过如下方法造型铺设,如图2所 示,所述底注式浇注系统分别流砂铺设于下砂型12和与下砂型配合的下砂芯14中;流砂造 型下砂型12时,将铸件型模I5的底部法兰朝上放置在造型平台上,配合放置下砂箱及浇注 系统的直浇道10,然后填砂紧实至型砂与铸件的底部法兰面平齐,固定放置底注式浇注系 统的内浇道和横浇道I3,其中,第一内浇道6上端与铸件底部法兰对应的型腔连通,第二内 浇道分上下两段,下段7位于下砂型I2中与横浇道I3连通,上段8位于下砂芯14中与暗冒口 2 连通,填砂紧实下砂型12后将下砂型12连同下砂箱翻转180。,如图3所示,然后提出下砂型 内的铸件型模15,完成下砂型12的造型;流砂造型与下砂型12配合的下砂芯14时,暗冒口 2 固定在芯盒中的设计位置,在暗冒口 2底部放置第二内浇道的上段8,并且保证下砂芯14下 入下砂型12时第二内浇道的上段8与下砂型12中的第二内浇道的下段7处于便于连通的同 一直线上,在暗冒口 2的顶部放置与铸件的主轴座型腔连通第三内浇道9,然后开始流砂振 实完成下砂芯14的造型;再分别流砂造型上砂型和上砂型内的上砂芯;向下砂型12内下入 下砂芯14时,调整下砂芯14的角度,将下砂芯14中第二内浇道的上段8与下砂型中第二内浇 道的下段7对齐并用瓷管接扣密封连接,然后下芯安装上砂芯,使第三内浇道9与铸件的主 轴座的型腔连通,完成浇注系统的铺砂,最后合箱。
[0016]为便于流砂下砂型时铸件型模的固定,将下砂型12与上砂型的分型面设置在铸件 外凸的凸台3上方,造型下砂型12时,将铸件型模15的底部法兰朝上放置在造型平台上,造 型平台上还设有用于配合套装凸台下侧的铸件型模15的环形胎板11,流砂造型完下砂型12 后将下砂型连同下砂箱翻转180°,从上砂型12的上方提出胎板11和铸件型模15。此处胎板 的空间可以通过在上型芯上设置相应的结构配合填充。
[0017]本发明的浇注系统中,第二内浇道设置在暗冒口 2底部,保证暗冒口 2钢液温度较 铸件温度高,增大暗冒口的热模数,提高补缩效率,解决底部法兰的缩松倾向;并且暗冒口 2 截面积大,可设置较大内浇口,减少充型时间,避免钢液直接对型壁的冲刷,减少卷砂缺陷; 在暗冒口顶部设置第三内浇道9,通过连通器原理直接对主轴座1区域进行充型,解决了主 轴座充型倒流问题,保证充型平稳;主轴座1上侧的明冒口钢液主要经过暗冒口和主轴座流 入,缩短钢液流程,从而使明冒口的温降小,保证明冒口钢液充型后的温度,提高补缩能力, 解决缩松问题;同时,本发明采用两级浇注系统的设计方式,保证整个铸件多点进流,液面 平稳上升,减小充型时间,减小钢液的二次氧化渣,提高铸件质量。

Claims (5)

1. 一种矿山机械主机架铸件的浇注系统,采用底注式浇注系统,所述底注式浇注系统 的内浇道包括与铸件底部法兰的型腔连通的第一内浇道,所述铸件底部法兰的型腔内侧的 砂芯中设有暗冒口,其特征在于,所述暗冒口的底侧连通有第二内浇道,所述暗冒口顶侧连 通有第三内浇道,所述第三内浇道向上连通至铸件的主轴座型腔的底侧。
2. 根据权利要求1所述的矿山机械主机架铸件的浇注系统,其特征在于,所述第一内浇 道、第二内浇道和第三内浇道竖直或倾斜向上设置。
3. 根据权利要求1所述的矿山机械主机架铸件的浇注系统,其特征在于,所述暗冒口沿 砂芯内周向对称设有两个以上,每个暗冒口的底侧和顶侧分别对应设置第二内浇道和第三 内饶道。
4.一种采用权利要求1或2所述的矿山机械主机架铸件的浇注系统的砂型造型方法,其 特征在于,所述底注式浇注系统分别流砂铺设于下砂型和与下砂型配合的下砂芯中; 流砂造型下砂型时,将铸件型模的底部法兰朝上放置在造型平台上,配合放置下砂箱 及浇注系统的直浇道,然后填砂紧实至型砂与铸件的底部法兰面平齐,固定放置底注式浇 注系统的内浇道和横浇道,其中第一内浇道上端与铸件底部法兰对应的型腔连通,第二内 浇道分上下两段,下段位于下砂型中与横浇道连通,上段位于下砂芯中与暗冒口连通,填砂 紧实下砂型后将下砂型连同下砂箱翻转180°,然后提出下砂型内的铸件型模,完成下砂型 的造型; 流砂造型与下砂型配合的下砂芯时,暗冒口固定在芯盒中的设计位置,在暗冒口底部 放置第二内浇道的上段,并且保证下砂芯下入下砂型时第二内浇道的上段与下砂型中的第 二内浇道的下段处于便于连通的同一直线上,在暗冒口的顶部放置与铸件的主轴座型腔连 通第三内浇道,然后开始流砂振实完成下砂芯的造型;再分别流砂造型上砂型和上砂型内 的上砂芯; 向下砂型内下入下砂芯时,调整下砂芯的角度,将下砂芯中第二内浇道的上段与下砂 型中第二内浇道的下段对齐并用瓷管接扣密封连接,然后下芯安装上砂芯,使第三内浇道 与铸件的主轴座的型腔连通,完成浇注系统的铺砂,最后合箱。
5.根据权利要求4所述的矿山机械主机架铸件的浇注系统的砂型造型方法,其特征在 于,所述下砂型与上砂型的分型面设置在铸件外凸的凸台上方,造型下砂型时,将铸件型模 的底部法兰朝上放置在造型平台上,造型平台上还设有用于配合套装凸台下侧的铸件型模 的环形胎板,流砂造型完下砂型后将下砂型连同下砂箱翻转180。,从上砂型的上方提出胎 板和上砂型。
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