CN106001422B - 一种铁型覆砂铸造热磨机磨片的模具装置及起模方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种铁型覆砂铸造热磨机磨片的模具装置及起模方法，它属于机械类领域。本发明的模具装置包括磨片型板、底座、同步起模托板装置和多条溢砂槽，磨片型板固定在底座上，溢浆流道覆砂砂条型板上设置有同步起模托板装置，磨片型板的底部开有多条溢砂槽；同步起模托板装置包括起模托板、同步导杆、托板连接杆、同步起模板、起模托板气缸和起模行程档块，同步导杆安装在同步起模板上，起模托板通过托板连接杆与同步起模板固定，起模托板气缸与起模托板相连，起模行程档块设置在起模托板上。本发明结构合理，磨片覆砂造型起模时溢浆流道覆砂层不易折断或破损，效率高，成本低，安全可靠，操作方便。

Description

一种铁型覆砂铸造热磨机磨片的模具装置及起模方法

技术领域

本发明涉及一种装置及方法，尤其是涉及一种铁型覆砂铸造热磨机磨片的模具装置及起模方法，它属于机械类领域。

背景技术

热磨机磨片，以下简称磨片，是热磨机中分离纤维的关键部件，材质为抗磨材料，硬度极高，磨片的工作面布满多条复杂溢浆流道，如图1所示，磨片的工作面是直接铸造出来，不加工，是与木材直接接触的部件，属于磨损类易损件。

对于磨片铸件而言，磨浆工作面的各溢浆流道的完整是最重要的，将直接影响热磨机的效率和磨浆料的质量，不能有任何一条溢浆流道不完整。

国外铸造此类磨片一般采用失蜡精密铸造，这样能保证溢浆流道的尺寸精度和表面粗糙度，从而保证热磨机的效率。但精密铸造磨片也存在一定的不足，因磨片属于薄壁件，尺寸较大，容易产生变形，同时失蜡精密铸造的生产流程和生产周期长，一般在5天以上，生产成本高，一般比砂型铸造高1 倍至数倍。

国内磨片的生产一般采用普通砂型铸造，磨片铸件的溢浆流道尺寸精度和表面粗糙度均与国外存在很大差距，造成磨浆效率低、使用成本高等，且采用普通砂型铸造磨片，铸型造型时，型砂的强度有限，溢流流道一般高在10－15mm，而流道的间距只有5－6mm，极易在起模时将溢浆流道损坏，生产的成品率很低，同时同样存在失蜡精密铸造磨片变形问题。

铁型覆砂铸造属特种铸造之一，其铸型是在金属型内腔上覆上一薄层覆膜砂形成铸型，铁型覆砂铸造生产的铸件尺寸精度和表面粗糙度好，且生产周期短，可实现短流程生产，是一种节能、节材的生产方式，且铁型覆砂铸造的冷却速度快，铸件的晶粒组织细小，有助于提高磨片的耐磨性能。但采用普通的铁型覆砂铸造生产磨片，当一型一件或多件生产时，因铁型覆砂模具结构缺陷的原因，覆砂造型在起模时，非常容易在铸型中造成一件或多件的磨片的溢浆流道在起模时损坏的现象发生，如图2-图3所示，生产过程覆砂造型废品居高不下，难以实现批量化生产或经济生产。

公开日为2015年05月20日，公开号为104630607A的中国专利中，公开了一种名称为“磨片铸件的型砂铸造生产方法”的实用新型专利。该专利的磨片通过冶炼、浇铸、对 齿面撒水冷激处理工艺过程完成。虽然该专利其生产工艺简单，产品性能好，提高了磨片的耐磨性和使用寿命，但是起模时将溢浆流道损坏，生产的成品率很低，同时同样存在失蜡精密铸造磨片变形问题，故其还是存在上述缺陷。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中存在的上述不足，而提供一种结构设计合理，磨片覆砂造型起模时溢浆流道覆砂层不易折断或破损，生产效率高，成本低，安全可靠，操作方便的的铁型覆砂铸造热磨机磨片的模具装置及起模方法。

本发明解决上述问题所采用的技术方案是：该铁型覆砂铸造热磨机磨片的模具装置，包括磨片型板、底座和磨片溢浆流道覆砂砂条型板，所述磨片型板固定在底座上，其特征在于：还包括同步起模托板装置和多条溢砂槽，所述磨片溢浆流道覆砂砂条型板上设置有同步起模托板装置，磨片型板的底部开有多条溢砂槽；同步起模托板装置包括起模托板、同步导杆、托板连接杆、同步起模板、起模托板气缸和起模行程档块，同步导杆安装在同步起模板上，起模托板通过托板连接杆与同步起模板固定，起模托板气缸与起模托板相连，起模行程档块设置在起模托板上；采用同步起模托板装置，保证磨片覆砂造型起模时溢浆流道覆砂层不被折断或破损，从而实现磨片的铁型覆砂铸造生产，效率高，成本低，安全可靠，操作方便。

作为优选，本发明所述同步起模托板装置中的起模托板的上平面在起模时紧贴着溢浆流道覆砂砂条的下平面；托住溢浆流道覆砂砂条，以防因溢浆流道覆砂砂条与模具粘接力过大而将该砂条折断。

作为优选，本发明所述起模托板气缸为两个，该两个起模托板气缸均固定在起模托板的下部；起模行程档块为四块，该四块起模行程档块均固定在起模托板的上部；使得整个装置的动作稳定可靠，达到所需的效果。

作为优选，本发明所述同步起模板上安装四根或六根同步导杆。

作为优选，本发明所述起模托板上设置有多根托板连接杆。

作为优选，本发明所述同步导杆的上平面与起模托板的上平面在同一平面上；两者的高度完全一致。

作为优选，本发明所述起模托板气缸采用同步气缸或弹簧中的一种；用于同步起模托板装置的上升或下降。

本发明还提供一种铁型覆砂铸造热磨机磨片的起模方法，采用铁型覆砂铸造热磨机磨片的模具装置，其特征在于：步骤如下：

（1）当采用同步气缸，在铁型合型前，将同步起模托板装置中的起模托板下降到底，此时该起模托板的同步导杆的上平面与磨片型板上平面在同一平面上，起模托板降到位，再将铁型合型到磨片型板上；然后进行覆砂造型，待覆砂层固化后，开始起模工序，随着起模过程的进行，铁型下平面逐步脱离磨片型板平面，与此同时，同步导杆上平面在气缸的作用下仍然与铁型下平面保持相接触，此时该托板不会因模具下降而下降，这样溢浆流道覆砂砂条起模托板的上平面也始终与溢浆流道覆砂砂条平面相接触，同时，磨片模具的其它部位的覆砂铸型随着模具的下降逐步脱离模具表面，直至完全脱离模具表面；

（2）当铁型铸型完全脱离模具后，模具继续下降，当起模行程档块上平面碰到磨片型板下平面，同步导杆走完了全部行程，随后模具继续下降，溢浆流道覆砂砂条的起模托板将不再与型板作相对移动，溢浆流道覆砂砂条的起模托板将随着模具的继续下降而同步下降，此时起模托板上平面将逐步脱离溢浆流道覆砂砂条平面，完成起模动作。

作为优选，本发明所述溢浆流道覆砂砂条的起模托板的厚度为15-20mm；溢浆流道覆砂砂条起模托板在磨片模具起模过程中，上升到最高处时，托板仍然有三分之一以上的厚度仍然在磨片模型溢浆流道齿型中。

本发明与现有技术相比，具有以下优点和效果：1、结构设计合理，采用同步起模托板装置，保证磨片覆砂造型起模时溢浆流道覆砂层不被折断或破损，从而实现磨片的铁型覆砂铸造生产；2、效率高，成本低，安全可靠，操作方便，铸型中溢浆流道覆砂层成品率高，磨片变形小、产品尺寸精度高、表面粗糙度好，磨片内在组织致密、晶粒细小，产品的耐磨性好。

附图说明

图1是铸造热磨机磨片结构示意图。

图2是普通铁型覆砂铸造热磨机磨片模具覆砂造型固化起模前的示意图。

图3是普通铁型覆砂铸造热磨机磨片模具覆砂造型固化起模后的示意图。

图4本发明实施例铁型覆砂铸造热磨机磨片的模具装置的结构示意图。

图5本发明实施例铁型覆砂铸造热磨机磨片的模具装置中同步起模托板装置的结构示意图一。

图6本发明实施例铁型覆砂铸造热磨机磨片的模具装置中同步起模托板装置的结构示意图二。

图7本发明实施例铁型覆砂铸造热磨机磨片的模具装置中溢浆流道覆砂砂条起模托板结构示意图。

图8是图7中A-A剖视结构示意图。

图9是本发明实施例铁型覆砂铸造热磨机磨片的模具装置合模、起模工作过程中合模前的示意图。

图10是本发明实施例铁型覆砂铸造热磨机磨片的模具装置合模、起模工作过程中合模、覆砂造型固化的示意图。

图11是本发明实施例铁型覆砂铸造热磨机磨片的模具装置合模、起模工作过程中起模过程中的示意图一。

图12是本发明实施例铁型覆砂铸造热磨机磨片的模具装置合模、起模工作过程中起模过程中的示意图二。

图13是本发明实施例铁型覆砂铸造热磨机磨片的模具装置合模、起模工作过程中完全起模后的示意图。

图1-图3普通中：磨片溢浆流道1-1，覆砂层一2-2，铁型一3-3，磨片型板模具一4-4，起模折断的溢浆流道砂条5-5。

图中：同步起模托板装置1，磨片型板2，溢砂槽3，底座4，溢浆流道6，覆砂层7，铁型8，造型机工作台10，起模托板11，同步导杆12，托板连接杆13，同步起模板14，起模托板气缸15，起模行程档块16，固定螺孔17。

具体实施方式

下面结合附图并通过实施例对本发明作进一步的详细说明，以下实施例是对本发明的解释而本发明并不局限于以下实施例。

实施例。

参见图4至图13，本实施例铁型覆砂铸造热磨机磨片的模具装置主要包括同步起模托板装置1、磨片型板2、溢砂槽3和底座4。

本实施例中磨片型板2固定在底座4上，磨片溢浆流道覆砂砂条型板上设置有同步起模托板装置1，磨片型板2的底部开有多条溢砂槽3。

本实施例中同步起模托板装置1包括起模托板11、同步导杆12、托板连接杆13、同步起模板14、起模托板气缸15和起模行程档块16，同步导杆12安装在同步起模板14上，起模托板11通过托板连接杆13与同步起模板14固定，托板连接杆13与同步起模板14通过固定螺孔17固定，起模托板气缸15与起模托板11相连，起模行程档块16设置在起模托板11上。

本实施例中溢浆流道覆砂砂条的起模托板11放置于磨板模具平面，起模托板11通过磨片型板2的同步连接杆与同步起模板14固定连接成一个整体，对于一型四件磨片的铁型覆砂铸造模具而言，一块同步起模板14与四块溢浆流道覆砂砂条的起模托板11固定连接成一个整体，每块溢浆流道覆砂砂条的起模托板11需要四根连接杆；同步导杆12固定安装在同步起模板14上，可以根据模具尺寸的大小，在同步起模板14上安装四根或六根同步起模导杆；同步导杆12的上平面与溢浆流道覆砂砂条起模托板11的上平面在同一平面上，两者的高度完全一致；起模托板气缸15或弹簧一头可安装在造型机工作台10上，起模托板气缸15的气缸活塞杆安装在同步起模板14上；起模托板11在同步起模气缸或弹簧的作用下，可相对于磨片型板2在行程范围内进行上、下移动。

本实施例中的起模托板气缸15为两个，该两个起模托板气缸15均固定在起模托板11的下部；起模行程档块16为四块，该四块起模行程档块16均固定在起模托板11的上部。

本实施例中同步起模板14上安装四根或六根同步导杆12；起模托板11上设置有多根托板连接杆13，本实施例为十六根托板连接杆13。

本实施例中同步起模托板装置1中的起模托板11在起模时紧贴着溢浆流道覆砂砂条的下平面，同步导杆12的上平面与起模托板11的上平面在同一平面上；同步导杆12的上平面与溢浆流道覆砂砂条的起模托板11上平面的高度完全一致。

本实施例中起模托板11通过托板连接杆13与同步起模板14连为一体；起模托板气缸15采用同步气缸或弹簧中的一种。

参见图9-图13，本实施例铁型覆砂铸造热磨机磨片的起模步骤如下：

（1）当采用同步气缸，在铁型8合型前，将同步起模托板装置1中的起模托板11下降到底，此时该起模托板11的同步导杆12的上平面与磨片型板2上平面在同一平面上，起模托板11降到位，再将铁型8合型到磨片型板2上；然后进行覆砂造型，待覆砂层7固化后，开始起模工序，随着起模过程的进行，铁型8下平面逐步脱离磨片型板2平面，与此同时，同步导杆12上平面在气缸的作用下仍然与铁型8下平面保持相接触，上述气缸要开启气缸上升动作，此时该托板不会因模具下降而下降，这样溢浆流道覆砂砂条起模托板11的上平面也始终与溢浆流道覆砂砂条平面相接触，同时，磨片模具的其它部位的覆砂铸型随着模具的下降逐步脱离模具表面，直至完全脱离模具表面；这样在模具起模过程中，起模托板11始终托住溢浆流道覆砂砂条，从而保证了溢浆流道覆砂砂条不会随着起模粘接力过大夹在模具中而折断。

（2）当铁型8铸型完全脱离模具后，模具继续下降，当起模行程档块16上平面碰到磨片型板2下平面，同步导杆12走完了全部行程，随后模具继续下降，溢浆流道覆砂砂条的起模托板11将不再与型板作相对移动，溢浆流道覆砂砂条的起模托板11将随着模具的继续下降而同步下降，此时起模托板11上平面将逐步脱离溢浆流道覆砂砂条平面，此时两者平面之间的粘接力相对较小，仅仅是平面力，因此不会造成浆流道覆砂砂条折断的现象发生，完成起模动作。

在覆砂造型时，溢浆流道覆砂砂条的起模托板11与磨片模型紧密相接触，温度与模型相近，而同步起模板14位于型板下部，与模型型板接触部位不多，因此溢浆流道覆砂砂条的起模托板11的与同步起模板14有一定的温度差，为了保证在覆砂造型生产过程中，溢浆流道覆砂砂条起模托板11和同步起模板14上、下动作顺畅不卡死，在一模四件磨片的模具中，溢浆流道覆砂砂条的起模托板11不采用一整块的方式，而是每片磨片采用一块溢浆流道覆砂砂条的起模托板11的形式，将每块溢浆流道覆砂砂条的起模托板11用托板连接杆13分别固定连接到同步起模板14上，而同步导杆12则可采用横向有一定浮动的结构，从而保证导杆不被卡死。

本实施例中溢浆流道覆砂砂条的起模托板11的厚度一般在15-20mm，溢浆流道覆砂砂条的起模托板11在磨片模具起模过程中，上升到最高处时，起模托板11仍然有三分之一以上的厚度仍然在磨片模型溢浆流道齿型中，以确保溢浆流道覆砂砂条的起模托板11上、下动作顺畅。

此外，在磨片磨片型板2上设置一些溢砂槽3，在射砂造型或模具清理过程中，一旦在溢浆流道覆砂砂条的起模托板11与磨片型板2之间有浮砂时，可以方便地将这些浮砂吹走，从而确保在铁型8与模具造型合箱时，起模托板11与磨片型板2之间能合严紧，使起模托板11上平面与磨片型板2上平面在同一平面上，保证射砂造型时，防止在分型面处发生跑砂现象，造成覆砂铸型表面不光洁或射不完整缺陷。

本实施例在铁型覆砂磨片的磨片溢浆流道覆砂砂条型板的位置上均设置了同步起模托板装置1，该同步起模托板装置1的目的就是为了在起模过程中，托住溢浆流道覆砂砂条，以防止溢浆流道覆砂砂条在起模过程中折断现象发生。

磨片的工作面由多条溢浆流道6组成，溢浆流道6一般高在10－15毫米，而流道的间距只有5－7毫米，所有溢浆流道6均由溢浆流道覆砂砂条形成，在铁型覆砂铸造生产磨片时，采用普通的覆砂模具形成该工作面的溢浆流道6铸型的细长覆砂砂条在铁型覆砂造型起模时很容易折断，而一旦一片磨片中有一条溢浆流道6折断缺损，则此铁型铸型就报废；主要是在铁型覆砂铸造进行覆砂造型时，因覆砂层7与溢流浆流道的厚度相当，在起模时，形成该砂条的三个面：即两个垂直面、一个水平面均与模具接触，受模具与覆砂粘接力的影响，特别是两个垂直面与模型的粘接起模力很大，溢浆流道6处的砂层很容易折断，就造成铸型不完整而报废，难以实现磨片铸件的铁型覆砂批量生产。

本实施例的工作原理：在铁型覆砂模具中，设计出一种溢浆流道覆砂砂条的同步起模托板装置1，这样在覆砂造型起模时，随着铁型覆砂模具的起模，溢浆流道覆砂砂条的起模托板11紧贴着溢流浆流道覆砂砂条的下平面，托住溢浆流道覆砂砂条，以防因溢浆流道覆砂砂条与模具粘接力过大而将该砂条折断，该起模托板11的上升通过同步起模托板装置1完全与铁型8的起模移动完全同步动作，当形成溢浆流道覆砂砂条的垂直面与模具中的相应面完全起模脱离后，溢浆流道覆砂砂条的起模托板11平面再与溢浆流道覆砂砂条的下平面脱离，从而确保了溢浆流道覆砂砂条的完整，同步起模托板装置1的上升或下降可采用起模气缸或弹簧来实现。

本实施例采用铁型覆砂铸造生产的方式生产磨片，为解决覆砂造型在起模时，溢浆流道6覆砂层7等的折断破损等难题，在铁型覆砂模具中设置覆砂层7起模防折断机构，来保证磨片覆砂造型起模时溢浆流道6覆砂层7不被折断或破损，从而实现磨片的铁型覆砂铸造生产。

通过上述阐述，本领域的技术人员已能实施。

此外，需要说明的是，本说明书中所描述的具体实施例，其零、部件的形状、所取名称等可以不同，本说明书中所描述的以上内容仅仅是对本发明结构所作的举例说明。凡依据本发明专利构思所述的构造、特征及原理所做的等效变化或者简单变化，均包括于本发明专利的保护范围内。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离本发明的结构或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种铁型覆砂铸造热磨机磨片的模具装置，包括磨片型板、底座和磨片溢浆流道覆砂砂条型板，所述磨片型板固定在底座上，其特征在于：还包括同步起模托板装置和多条溢砂槽，所述磨片溢浆流道覆砂砂条型板上设置有同步起模托板装置，磨片型板的底部开有多条溢砂槽；同步起模托板装置包括起模托板、同步导杆、托板连接杆、同步起模板、起模托板气缸和起模行程档块，同步导杆安装在同步起模板上，起模托板通过托板连接杆与同步起模板固定，起模托板气缸与起模托板相连，起模行程档块设置在起模托板上。

2.根据权利要求1所述的铁型覆砂铸造热磨机磨片的模具装置，其特征在于：所述同步起模托板装置中的起模托板的上平面在起模时紧贴着溢浆流道覆砂砂条的下平面。

3.根据权利要求1所述的铁型覆砂铸造热磨机磨片的模具装置，其特征在于：所述起模托板气缸为两个，该两个起模托板气缸均固定在起模托板的下部；起模行程档块为四块，该四块起模行程档块均固定在起模托板的上部。

4.根据权利要求1所述的铁型覆砂铸造热磨机磨片的模具装置，其特征在于：所述同步起模板上安装四根或六根同步导杆。

5.根据权利要求1所述的铁型覆砂铸造热磨机磨片的模具装置，其特征在于：所述起模托板上设置有多根托板连接杆。

6.根据权利要求1所述的铁型覆砂铸造热磨机磨片的模具装置，其特征在于：所述同步导杆的上平面与起模托板的上平面在同一平面上。

7.根据权利要求1或3所述的铁型覆砂铸造热磨机磨片的模具装置，其特征在于：所述起模托板气缸采用同步气缸。

8.一种铁型覆砂铸造热磨机磨片的起模方法，采用权利要求1-7任意一项所述的铁型覆砂铸造热磨机磨片的模具装置，其特征在于：步骤如下

（1）当采用同步气缸，在铁型合型前，将同步起模托板装置中的起模托板下降到底，此时该起模托板的同步导杆的上平面与磨片型板上平面在同一平面上，起模托板降到位，再将铁型合型到磨片型板上；然后进行覆砂造型，待覆砂层固化后，开始起模工序，随着起模过程的进行，铁型下平面逐步脱离磨片型板平面，与此同时，同步导杆上平面在气缸的作用下仍然与铁型下平面保持相接触，此时该托板不会因模具下降而下降，这样溢浆流道覆砂砂条起模托板的上平面也始终与溢浆流道覆砂砂条平面相接触，同时，磨片模具的其它部位的覆砂铸型随着模具的下降逐步脱离模具表面，直至完全脱离模具表面；

（2）当铁型铸型完全脱离模具后，模具继续下降，当起模行程档块上平面碰到磨片型板下平面，同步导杆走完了全部行程，随后模具继续下降，溢浆流道覆砂砂条的起模托板将不再与型板作相对移动，溢浆流道覆砂砂条的起模托板将随着模具的继续下降而同步下降，此时起模托板上平面将逐步脱离溢浆流道覆砂砂条平面，完成起模动作。

9.根据权利要求8所述的铁型覆砂铸造热磨机磨片的起模方法，其特征在于：所述溢浆流道覆砂砂条的起模托板的厚度为15-20mm。