CN105689685B - 一种破碎机颚板的液态模锻模具和方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种破碎机颚板的液态模锻模具和方法。通过上、下压头对颚板金属液三步加压，使金属液在较低压力下充型、较高压力下凝固、补缩、高压下塑性变形，既加大了凝固的过冷度，细化显微组织，又提高了补缩能力，根除了收缩缺陷，还使工作面产生了10mm厚的塑性变形层，综合力学性能优异，彻底根除了颚板折断的危险，能够得到内部致密、无收缩缺陷的颚板，材料利用率由原来的70％提高到90％以上。用金属铸型代替现有技术中的砂型，不仅使所得颚板外形光洁，尺寸精确，且根除了废砂污染。并且浇注时使用了缓冲坑和浇注垫，使高温金属液不会直接冲击模具腔，避免了模具的熔焊故障，使用寿命显著提高。

Description

一种破碎机颚板的液态模锻模具和方法

技术领域

本发明涉及一种破碎机颚板的液态模锻模具和方法，适用于各种规格颚式破碎机颚板的铸造。

背景技术

颚式破碎机俗称颚破，又名老虎口。由动颚和静颚两块颚板组成破碎腔，模拟动物的两颚运动而完成物料破碎作业的破碎机，广泛运用于矿山冶炼、建材、公路、铁路、水利和化工等行业中各种矿石与大块物料的破碎，被破碎物料的最高抗压强度为320Mpa。

颚式破碎机的工作部分是两块颚板，一块是固定颚板(定颚)，垂直(或上端略外倾)固定在机体前壁上，另一块是活动颚板(动颚)，位置倾斜，与固定颚板形成上大下小的破碎腔(工作腔)。活动颚板对着固定颚板做周期性的往复运动，时而分开，时而靠近。分开时，物料进入破碎腔，成品从下部卸出；靠近时，使装在两块颚板之间的物料受到挤压、弯折和劈裂作用而破碎。定颚和动颚都是由颚床和颚板组成，颚板是工作部分，用螺栓和楔铁固定在颚床上。定颚的颚床就是机架前壁，动颚的颚床悬挂在轴上，需要有足够的强度和刚度，以承受破碎反力，因而大多采用铸钢或铸铁件。颚板的形状总体上是一个具有一定弧度的矩形板，一面设有齿，另一面设有加强筋，工作时，动鄂板和定颚板间齿峰对齿谷。破碎物料时对物料除了有挤压作用外，还有弯曲作用，物料比较容易破碎。

现有技术中，鄂板的材料有耐磨铸铁、耐磨钢以及复合材料三大类。耐磨铸铁硬度较大、耐磨性较好、来源容易、价格便宜，但性脆、容易折断、使用寿命短。耐磨钢中以含锰12％以上的高锰钢居多，常用的是ZGMn13。高锰钢的韧性较好，且具有加工硬化的特点，在压力作用下会不断被强化，故在工作中不断磨损又不断强化，直到磨损至不能使用才报废，从使用寿命、成本等方面总体考虑，ZGMn13比耐磨铸铁使用寿命长、成本低。复合材料颚板的品种及其制造方法很多，有的是采用镶铸的方法实现抗磨齿与颚板本体之间的复合(如申请号201220562508.7)，也有的采用复合浇注方法实现工作层和支撑层的双金属复合。

现有技术中，由于颚板尺寸大，材料是抗磨材料，塑性成形性能差，一般都采用铸造方法成形。具体的铸造方法除了常见的砂型铸造外，还包括干砂V法铸造(申请号201210240445.8)，双液双金属复合铸造方法(申请号201210240445.8)，双金属复合铸造冷硬铸铁颚板(申请号200520097961.5)的铸造方法。这些方法都属于重力铸造，所得颚板的工作层组织较为粗大，甚至有收缩缺陷，使用中有断裂的危险，使用寿命较低。

还有的采用挤压铸造方法制备电极炉用纯铜导电颚板(申请号00132288.5)，通过施加2～20MPa的外加压力来实现低压下的结晶凝固，提高了使用寿命。但这种纯铜导电颚板与破碎机颚板形状、结构和性能要求都不同，对于破碎机颚板的铸造没有启发作用。激光熔覆法制造颚板(201310325530.9)可以在颚板本体的表面形成一层0.6～1.8mm厚的抗磨层，无法形成大厚度的抗磨层，且制备效率较低，应用受到限制。

为了解决现有技术中重力铸造单材质颚板内部组织粗大、使用寿命较短、容易出现折断的问题，以及双金属复合颚板制备效率低、镶铸块与基体结合不牢固的问题，提出本发明。

发明内容

针对现有技术中存在的缺陷，本发明的目的在于提供一种破碎机颚板的液态模锻模具和方法，来提高颚板内部致密度，细化显微组织，提高抗磨能力、使用寿命和制造效率。

为达到以上目的，本发明采取的技术方案是：

一种破碎机颚板的液态模锻模具，包括上压头1、下模2、下压头4、上顶杆8和下顶杆7；

所述下模2内部为下模腔。

在上述方案的基础上，所述上压头1的上端安装在加压设备上，上压头1的下端面形状及尺寸与颚板工作面形状及尺寸相适应，可以伸入下模腔内做上下运动，提供向下的压力，用来形成颚板的工作面，颚板工作面上形成与上压头1的下端面相匹配的抗磨齿。

在上述方案的基础上，所述上压头1的两端侧壁与下模腔内两端侧壁之间单侧运动间隙为0.1～0.25mm。

在上述方案的基础上，所述上压头1采用热作模具钢制成，在上压头1的下端面齿谷的纵向两侧开有排气道9，排气道9的宽度与抗磨齿顶宽相同，深0.06～0.1mm，排气道9的数量是颚板抗磨齿数量的两倍。

在上述方案的基础上，所述下模2采用热作模具钢制成，下模腔底面形状与颚板的安装面形状相适应，用来形成颚板的安装面。

在上述方案的基础上，在下模腔底面中央留有直径100～300mm的圆形通孔，圆形通孔内装有下压头4，下压头4可以在圆形通孔内自如地做升降运动。

在上述方案的基础上，浇注时，下压头4的上端面比下模腔底面低20～150mm，形成一个圆柱形空腔，作为浇注颚板金属液6的缓冲坑3，防止浇注时金属液喷溅形成表面缺陷。

在上述方案的基础上，所述下压头4的上端面设有垫板5，垫板5用0.5～2mm厚的钢制成。

在上述方案的基础上，所述下压头4为圆柱形，采用热作模具钢制成，下压头4的下端安装在加压设备上，提供向上的压力，对颚板进行二次加压补缩。

在上述方案的基础上，所述上顶杆8的上端与上顶件机构连接，并均匀分布；上顶杆8在上顶件机构推动下，做垂直向下运动，将颚板与上压头1分离。

在上述方案的基础上，相邻的上顶杆8间距为100～300mm，顶出行程为20～100mm。

在上述方案的基础上，所述上顶杆8的下端为圆柱体，用热作模具钢制成，直径8～30mm。

在上述方案的基础上，所述下顶杆7与下顶件机构连接，并均匀分布；下顶杆7在下顶件机构推动下，做垂直运动将颚板顶出下模2。

在上述方案的基础上，相邻的下顶杆7间距为100～300mm，顶出行程为100～300mm。

在上述方案的基础上，所述下顶杆7上端为圆柱体，用热作模具钢制成，直径8～30mm。

一种破碎机颚板的液态模锻方法，包括如下步骤：

1、模具准备：在下压头4的上端面放置垫板5，其直径与缓冲坑3直径一致；

2、浇注金属液：将熔炼后的颚板金属液6在1～5s时间内快速浇入缓冲坑3及下模腔内，浇注量为颚板重量的102％～110％；

3、静置：浇注结束后，让颚板金属液6在下模腔内静置5～60s，排除其中的气体和杂质；

4、液锻成型：静置结束后，采用三步加压液锻成型：第一步，利用上压头1直接对颚板金属液6施加50～100MPa的压力，使颚板金属液6在高压作用下充满上压头1的抗磨齿腔，形成抗磨齿；第二步，下压头4对颚板金属液6自下而上施加100～150MPa的压力，完成凝固、补充收缩，形成完整的颚板和致密的抗磨齿；第三步，上压头1对抗磨齿增加压力至150～300MPa，使颚板沿厚度方向发生塑性变形，进一步细化组织；

5、开模取件：上压头1上升10～50mm时，上顶杆8将颚板与上压头1分离后，随着上压头1继续上升，下顶杆7和下压头4同时以与上压头1上升相同的速度开始上顶，将颚板顶出下模腔，得到破碎机颚板，这样可以防止颚板抱在上压头1上，也能防止开裂和变形；

6、余热热处理：将出模后的破碎机颚板迅速置入保温炉内保温5～15min，利用颚板的自身余热实现内外温度均匀一致，随后进行正火、淬火或水韧处理。

本发明和技术相比所具有的有益效果是：

(1)实现了颚板的无冒口铸造：既省去了现有铸造技术中的冒口，又能够得到内部致密、无收缩缺陷的颚板，材料利用率由原来的70％提高到90％以上。

(2)实现了无砂绿色铸造：用金属铸型代替现有技术中的砂型，不仅使所得颚板外形光洁，尺寸精确，且根除了废砂污染。

(3)颚板性能好：通过压头对金属液三步加压，使金属液在较低压力下充型、较高压力下凝固、补缩、高压下塑性变形，既加大了凝固的过冷度，细化显微组织，又提高了补缩能力，根除了收缩缺陷，还使工作面产生了10mm厚的塑性变形层，综合力学性能优异，彻底根除了颚板折断的危险，使用寿命显著提高。

(4)模具使用寿命长：由于使用了缓冲坑和浇注垫，高温金属液浇注时不会直接冲击模具腔，避免了模具的熔焊故障，使使用寿命显著提高。

附图说明

本发明有如下附图：

图1本发明浇注金属液后，未合模状态示意图；

图2本发明合模后，颚板成型后状态示意图；

图3本发明排气道示意图；

图中，1-上压头，2-下模，3-缓冲坑，4-下压头，5-垫板，6-颚板金属液，7-下顶杆，8-上顶杆，9-排气道。

具体实施方式

以下结合附图对本发明作进一步详细说明。

如图1和图2所示，本发明所述破碎机颚板的液态模锻模具，包括上压头1、下模2、下压头4、上顶杆8和下顶杆7；

所述下模2内部为下模腔。

所述的上压头1的上端安装在加压设备上，其下端面形状及尺寸与颚板工作面形状及尺寸相适应，可以伸入下模腔内做上下运动，提供向下的压力，用来形成颚板的工作面，颚板工作面上形成与上压头1的下端面相匹配的抗磨齿。

所述上压头1的两端侧壁与下模腔内两端侧壁之间单侧运动间隙为0.1～0.25mm。

如图3所示(图3为上压头的左视图)，所述上压头1用热作模具钢制成，在上压头1下端面齿谷的纵向两侧开有排气道9，排气道9的宽度与抗磨齿顶宽相同，深0.06～0.1mm，排气道9的数量是颚板抗磨齿数量的两倍。

所述的下模2用热作模具钢制成，其下模腔底面形状与颚板的安装面形状相适应，用来形成颚板的安装面。

在下模腔底面中央留有直径100～300mm的圆形通孔，圆形通孔内装有下压头4，下压头4可以在圆形通孔中自如地做升降运动。

浇注时，下压头4上端面比下模腔底面低20～150mm，形成一个圆柱形空腔，作为浇注颚板金属液6的缓冲坑3，防止浇注时金属液喷溅，形成表面缺陷。

所述下压头4的上端面设有垫板5，垫板5用0.5～2mm厚的钢制成。

所述下压头4为圆柱形，用热作模具钢制成，下压头4下端安装在加压设备上，提供向上的压力，对颚板进行二次加压补缩。

所述的上顶杆8的上端与上顶件机构连接，并均匀分布；上顶杆8在上顶件机构推动下，做垂直向下运动，将颚板与上压头1分离。

相邻的上顶杆8间距为100～300mm，顶出行程为20～100mm。

所述上顶杆8的下端部为圆柱体，用热作模具钢制成，直径8～30mm。

所述的下顶杆7与下顶件机构连接，并均匀分布；下顶杆7在下顶件机构推动下，做垂直运动将颚板顶出下模2。

相邻的下顶杆7间距为100～300mm，顶出行程为100～300mm。

所述的下顶杆7的上端部为圆柱体，用热作模具钢制成，直径8～30mm。

一种破碎机颚板的液态模锻方法，包括如下步骤：

1、模具准备：在下压头4的上端面放置垫板5，其直径与缓冲坑3直径一致；

2、浇注金属液：将熔炼后的颚板金属液6在1～5s时间内快速浇入缓冲坑3及下模腔内，浇注量为颚板重量的(102～110)％；

3、静置：浇注结束后，让颚板金属液6在下模腔内静置5～60s，排除其中的气体和杂质；

4、液锻成型：静置结束后，采用三步加压液锻成型，即第一步，利用与抗磨面形状相适应的上压头1直接对颚板金属液6施加50～100MPa的压力，使颚板金属液6在高压作用下充满上压头1的抗磨齿腔，形成抗磨齿；第二步，下压头4对颚板中心区域的颚板金属液6自下而上施加100～150MPa的压力，完成凝固、补充收缩，形成完整的颚板和致密的抗磨齿；第三步，上压头1对抗磨齿增加压力至150～300MPa，使颚板沿厚度方向发生塑性变形，进一步细化组织；

5、开模取件：上压头1上升10～50mm时，上顶杆8将颚板与上压头1分离后，随着上压头1继续上升，下顶杆7和下压头4同时以与上压头1上升相同的速度开始上顶，将颚板顶出下模腔，得到本发明所述颚板，这样可以防止颚板抱在上压头1上，也能防止开裂和变形；

6、余热热处理：将出模后的颚板迅速置入保温炉内保温5～15min，利用颚板的自身余热实现内外温度均匀一致，随后进行正火、淬火或水韧处理。

实施例1，高锰钢颚板的液态模锻

一种破碎机颚板的液态模锻模具，包括上压头1、下模2、下压头4、上顶杆8和下顶杆7；所述下模2内部为下模腔。

所述的上压头1安装在加压设备上，其下端面形状及尺寸与颚板工作面形状及尺寸相适应，可以伸入下模腔内做上下运动，提供向下的压力，用来形成颚板的工作面，颚板工作面上形成与上压头1的下端面相匹配的抗磨齿。

所述上压头1的两端侧壁与下模腔内两端侧壁之间单侧运动间隙为0.1mm。

所述上压头1用热作模具钢制成，在上压头1下端面齿谷的纵向两侧开有排气道9，排气道9的宽度与抗磨齿顶宽相同，深0.06mm，排气道9的数量是颚板抗磨齿数量的两倍；

所述的下模2，用热作模具钢制成，其模具腔底面形状与颚板的安装面形状相适应，用来形成颚板的安装面，在其底面中央留有直径100mm的圆形通孔，圆形通孔内装有下压头4，下压头4可以在圆形通孔中自如地做升降运动；

浇注时，下压头4的上端面比下模腔底面低20mm，形成一个圆柱形空腔，作为浇注颚板金属液6的缓冲坑3，防止浇注时金属液喷溅，形成表面缺陷；

所述下压头4的上端面设有垫板5，垫板5用0.5～2mm厚的钢制成；

下压头4为圆柱形，用热作模具钢制成，安装在加压设备上，提供向上的压力，对颚板进行二次加压补缩；

所述的上顶杆8与上顶件机构连接，并均匀分布；上顶杆8在上顶件机构推动下，做垂直向下运动，将颚板与上压头1分离。

相邻的上顶杆8间距为100mm，顶出行程为20mm。

所述上顶杆8的下端部为圆柱体，用热作模具钢制成，直径8mm。

所述的下顶杆7与下顶件机构连接，并均匀分布；下顶杆7在下顶件机构推动下，做垂直运动将颚板顶出下模2。

相邻的下顶杆7间距为100mm，顶出行程为100mm。

所述下顶杆7的上端部为圆柱体，用热作模具钢制成，直径8mm。

一种破碎机颚板的液态模锻方法，包括如下步骤：

1、模具准备：在下压头4的上端面放置垫板5，其直径与缓冲坑3直径一致；

2、浇注金属液：将熔炼合格的颚板金属液6在1s时间内快速浇入缓冲坑3及下模腔内，浇注量为颚板重量的102％；

3、静置：在浇注结束后，让颚板金属液6在下模腔内静置5s，排除其中的气体和杂质；

4、液锻成型：静置结束后，三步加压液锻成型，即第一步，利用与抗磨面形状相适应的上压头1直接对颚板金属液6施加50MPa的压强，使颚板金属液6在高压作用下充满上压头1的抗磨齿腔，形成抗磨齿；第二步，下压头4对颚板中心区域的颚板金属液6自下而上施加100MPa的压力，完成凝固、补充收缩，形成完整的颚板和致密的抗磨齿；第三步，上压头1对抗磨齿增加压力至150MPa，使颚板沿厚度方向发生塑性变形，进一步细化组织；

5、开模取件：上压头1回退10mm时，上顶杆8将颚板与上压头1分离后，随着上压头1继续上升，下顶杆7和下压头4同时以与上压头1以相同的速度开始上顶，将颚板顶出下模腔3，得到本发明的颚板，这样可以防止颚板抱在上压头1上，也能防止开裂和变形；

6、余热热处理：将出模后的颚板迅速置入保温炉内保温5min，利用颚板的自身余热实现内外温度均匀一致，随后进行正火、淬火或水韧处理。

使用该实施例所述步骤可以得到内部致密、无收缩缺陷的颚板，材料利用率由原来的70％提高到95％。

实施例2，一种高铬铸铁颚板液态模锻

一种破碎机颚板的液态模锻模具，包括上压头1、下模2、下压头4、上顶杆8和下顶杆7；所述下模2内部为下模腔。

所述的上压头1安装在加压设备上，其下端面形状及尺寸与颚板工作面形状及尺寸相适应，可以伸入下模腔内做上下运动，提供向下的压力，用来形成颚板的工作面，颚板工作面上形成与上压头1的下端面相匹配的抗磨齿。

在上述方案的基础上，所述上压头1的两端侧壁与下模腔内两端侧壁之间单侧运动间隙为0.18mm。

所述上压头1用热作模具钢制成，在上压头1的下端面齿谷的纵向两侧开有排气道9，排气道9的宽度与抗磨齿顶宽相同，深0.08mm，排气道9的数量是颚板抗磨齿数量的两倍；

所述的下模2，用热作模具钢制成，其模具腔底面形状与颚板的安装面形状相适应，用来形成颚板的安装面，在其底面中央留有直径200mm的圆形通孔，圆形通孔内装有下压头4，下压头4可以在圆形通孔中自如地做升降运动；

浇注时，下压头4上端面比下模腔底面低85mm，形成一个圆柱形空腔，作为浇注颚板金属液6的缓冲坑3，防止浇注时金属液喷溅，形成表面缺陷；

所述下压头4的上端面设有垫板5，垫板5用0.5～2mm厚的钢制成；

下压头4为圆柱形，用热作模具钢制成，安装在加压设备上，提供向上的压力，对颚板进行二次加压补缩；

所述的上顶杆8与上顶件机构连接，并均匀分布；上顶杆8在上顶件机构推动下，做垂直向下运动，将颚板与上压头1分离。

相邻的上顶杆8间距为200mm，顶出行程为60mm。

所述上顶杆8的下端部为圆柱体，用热作模具钢制成，直径20mm。

所述的下顶杆7与下顶件机构连接，并均匀分布；下顶杆7在下顶件机构推动下，做垂直运动将颚板顶出下模2。

相邻的下顶杆7间距为200mm，顶出行程为200mm。

所述下顶杆7的上端部为圆柱体，用热作模具钢制成，直径20mm。

一种破碎机颚板的液态模锻方法，包括如下步骤：

1、模具准备：在下压头4的上端面放置垫板5，其直径与缓冲坑3直径相一致；

2、浇注金属液：将熔炼合格的颚板金属液6在3s时间内快速浇入缓冲坑3及下模腔内，浇注量为颚板重量的106％；

3、静置：在浇注结束后，让颚板金属液6在下模腔内静置32s，排除其中的气体和杂质；

4、液锻成型：静置结束后，三步加压液锻成型，即第一步，利用与抗磨面形状相适应的上压头1直接对颚板金属液6施加75MPa的压强，使颚板金属液6在高压作用下充满上压头1的抗磨齿腔，形成抗磨齿；第二步，下压头4对颚板中心区域的颚板金属液6自下而上施加125MPa的压力，完成凝固、补充收缩，形成完整的颚板和致密的抗磨齿；第三步，上压头1对抗磨齿增加压力至175MPa，使颚板沿厚度方向发生塑性变形，进一步细化组织；

5、开模取件：上压头1回退30mm时，上顶杆8将颚板6与上压头1分离后，随着上压头1继续上升，下顶杆7和下压头4同时以与上压头1以相同的速度开始上顶，将颚板顶出下模腔3，得到本发明的颚板，这样可以防止颚板抱在上压头1上，也能防止开裂和变形；

6、余热热处理：将出模后的颚板迅速置入保温炉内保温10min，利用颚板的自身余热实现内外温度均匀一致，随后进行正火处理。

使用该实施例所述步骤可以得到内部致密、无收缩缺陷的颚板，材料利用率由原来的70％提高到93％。

实施例3，低合金钢颚板

一种破碎机颚板的液态模锻模具，包括上压头1、下模2、下压头4、上顶杆8和下顶杆7；所述下模2内部为下模腔。

所述的上压头1安装在加压设备上，其下端面形状及尺寸与颚板工作面形状及尺寸相适应，可以伸入下模腔内做上下运动，提供向下的压力，用来形成颚板的工作面，颚板工作面上形成与上压头1的下端面相匹配的抗磨齿。

所述上压头1的两端侧壁与下模腔内两端侧壁之间单侧运动间隙为0.25mm。

所述上压头1用热作模具钢制成，在上压头1的下端面齿谷的纵向两侧开有排气道9，排气道9的宽度与抗磨齿顶宽相同，深0.1mm，排气道9的数量是颚板抗磨齿数量的两倍；

所述的下模2，用热作模具钢制成，其模具腔底面形状与颚板的安装面形状相适应，用来形成颚板的安装面，在其底面中央留有直径300mm的圆形通孔，圆形通孔内装有下压头4，下压头4可以在圆形通孔中自如地做升降运动；

浇注时，下压头4的上端面比下模腔底面低150mm，形成一个圆柱形空腔，作为浇注颚板金属液6的缓冲坑3，防止浇注时金属液喷溅，形成表面缺陷；

所述下压头4的上端面设有垫板5，垫板5用0.5～2mm厚的钢制成；

下压头4为圆柱形，用热作模具钢制成，安装在加压设备上，提供向上的压力，对颚板进行二次加压补缩；

所述的上顶杆8与上顶件机构连接，并均匀分布；上顶杆8在上顶件机构推动下，做垂直向下运动，将颚板与上压头1分离。

相邻的上顶杆8间距为300mm，顶出行程为100mm。

所述上顶杆8的下端部为圆柱体，用热作模具钢制成，直径30mm。

所述的下顶杆7与下顶件机构连接，并均匀分布；下顶杆7在下顶件机构推动下，做垂直运动将颚板顶出下模2。

相邻的下顶杆7间距为300mm，顶出行程为300mm。

所述下顶杆7的上端部为圆柱体，用热作模具钢制成，直径30mm。

一种破碎机颚板的液态模锻方法，包括如下步骤：

1、模具准备：在下压头4的上端面放置垫板5，其直径与缓冲坑3直径一致；

2、浇注金属液：将熔炼合格的颚板金属液6在5s时间内快速浇入缓冲坑3及下模腔内，浇注量为颚板重量的110％；

3、静置：在浇注结束后，让颚板金属液6在下模腔内静置60s，排除其中的气体和杂质；

4、液锻成型：静置结束后，三步加压液锻成型，即第一步，利用与抗磨面形状相适应的上压头1直接对颚板金属液6施加100MPa的压强，使颚板金属液6在高压作用下充满上压头1的抗磨齿腔，形成抗磨齿；第二步，下压头4对颚板中心区域的金属液自下而上施加150MPa的压力，完成凝固、补充收缩，形成完整的颚板和致密的抗磨齿；第三步，上压头1对抗磨齿增加压力至300MPa，使颚板沿厚度方向发生塑性变形，进一步细化组织；

5、开模取件：上压头1回退50mm时，上顶杆8将颚板与上压头1分离后，随着上压头1继续上升，下顶杆7和下压头4同时以与上压头1以相同的速度开始上顶，将颚板顶出下模腔3，得到本发明的颚板，这样可以防止颚板抱在上压头1上，也能防止开裂和变形；

6、余热热处理：将出模后的颚板迅速置入保温炉内保温15min，利用颚板的自身余热实现内外温度均匀一致，随后进行淬火处理。

使用该实施例所述步骤可以得到内部致密、无收缩缺陷的颚板，材料利用率由原来的70％提高到91％。

本说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。

Claims (13)

1.一种破碎机颚板的液态模锻模具，其特征在于：包括上压头(1)、下模(2)、下压头(4)、上顶杆(8)和下顶杆(7)；

所述下模(2)内部为下模腔；

所述上压头(1)采用热作模具钢制成，在上压头(1)的下端面齿谷的纵向两侧开有排气道(9)，排气道(9)的宽度与抗磨齿顶宽相同，深0.06～0.1mm，排气道(9)的数量是颚板抗磨齿数量的两倍；

浇注时，下压头(4)的上端面比下模腔内底面低20～150mm，形成一个圆柱形空腔，作为浇注颚板金属液(6)的缓冲坑(3)，防止浇注时金属液喷溅形成表面缺陷；

所述上顶杆(8)的上端与上顶件机构连接，并均匀分布；上顶杆(8)在上顶件机构推动下，做垂直向下运动，将颚板与上压头(1)分离。

2.如权利要求1所述的破碎机颚板的液态模锻模具，其特征在于：所述上压头(1)的上端安装在加压设备上，上压头(1)的下端面形状及尺寸与颚板工作面形状及尺寸相适应，可以伸入下模腔内做上下运动，提供向下的压力，用来形成颚板的工作面，颚板工作面上形成与上压头(1)的下端面相匹配的抗磨齿。

3.如权利要求1或2所述的破碎机颚板的液态模锻模具，其特征在于：所述上压头(1)的两端侧壁与下模腔内两端侧壁之间单侧运动间隙为0.1～0.25mm。

4.如权利要求1所述的破碎机颚板的液态模锻模具，其特征在于：所述下模(2)采用热作模具钢制成，下模腔底面形状与颚板的安装面形状相适应，用来形成颚板的安装面。

5.如权利要求1所述的破碎机颚板的液态模锻模具，其特征在于：在下模腔底面中央留有直径100～300mm的圆形通孔，圆形通孔内装有下压头(4)，下压头(4)可以在圆形通孔内自如地做升降运动。

6.如权利要求1所述的破碎机颚板的液态模锻模具，其特征在于：所述下压头(4)的上端面设有垫板(5)，垫板(5)用0.5～2mm厚的钢制成。

7.如权利要求1所述的破碎机颚板的液态模锻模具，其特征在于：所述下压头(4)为圆柱形，采用热作模具钢制成，下压头(4)的下端安装在加压设备上，提供向上的压力，对颚板进行二次加压补缩。

8.如权利要求1所述的破碎机颚板的液态模锻模具，其特征在于：相邻的上顶杆(8)间距为100～300mm，顶出行程为20～100mm。

9.如权利要求1所述的破碎机颚板的液态模锻模具，其特征在于：所述上顶杆(8)的下端为圆柱体，用热作模具钢制成，直径8～30mm。

10.如权利要求1所述的破碎机颚板的液态模锻模具，其特征在于：所述下顶杆(7)与下顶件机构连接，并均匀分布；下顶杆(7)在下顶件机构推动下，做垂直运动将颚板顶出下模(2)。

11.如权利要求10所述的破碎机颚板的液态模锻模具，其特征在于：相邻的下顶杆间距为100～300mm，顶出行程为100～300mm。

12.如权利要求1所述的破碎机颚板的液态模锻模具，其特征在于：所述下顶杆(7)的上端为圆柱体，用热作模具钢制成，直径8～30mm。

13.一种破碎机颚板的液态模锻方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1，模具准备：在下压头(4)的上端面放置垫板(5)，垫板(5)的直径与缓冲坑(3)的直径一致；

步骤2，浇注金属液：将熔炼后的颚板金属液(6)在1～5s时间内快速浇入缓冲坑(3)及下模腔内，浇注量为颚板重量的102％～110％；

步骤3，静置：浇注结束后，让颚板金属液(6)在下模腔内静置5～60s，排除其中的气体和杂质；

步骤4，液锻成型：静置结束后，采用三步加压液锻成型：第一步，利用上压头(1)直接对颚板金属液(6)施加50～100MPa的压力，使颚板金属液(6)在高压作用下充满上压头(1)的抗磨齿腔，形成抗磨齿；第二步，下压头(4)对颚板金属液(6)自下而上施加100～150MPa的压力，完成凝固、补充收缩，形成完整的颚板和致密的抗磨齿；第三步，上压头(1)对抗磨齿增加压力至150～300MPa，使颚板沿厚度方向发生塑性变形，进一步细化组织；

步骤5，开模取件：上压头(1)上升，当上升10～50mm时，上顶杆(8)将颚板与上压头(1)分离后，随着上压头(1)继续上升，下顶杆(7)和下压头(4)同时以与上压头(1)上升相同的速度开始上顶，将颚板顶出下模腔，得到破碎机颚板；

步骤6，余热热处理：将步骤5得到的破碎机颚板迅速置入保温炉内保温5～15min，利用颚板的自身余热实现内外温度均匀一致，随后进行正火、淬火或水韧处理。