CN109396338B - 用于悬浮破碎机下衬板铸造的模具及铸造工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明公开的是砂型铸造技术领域的一种用于悬浮破碎机下衬板铸造的模具，包括由EPS材料制作的外皮模样和胎具，所述外皮模样整体与悬浮破碎机下衬板一致，并沿竖直方向切割成两块切片一和两块切片二，所述胎具为筒状结构，切片一和切片二的内侧贴靠在胎具的筒壁上，所述切片一和切片二的底部与胎具底部之间设有环形的凹槽，所述凹槽内设有环形的活动块。本发明的有益效果是：利用EPS材质代替木模，模具成本大幅度降低，仅为原来的1/4，模具生产周期大幅度缩短，并且披缝大幅度减少约40％，模具、造型劳动强度大幅度降低，脱模轻松，操作轻便，一副下衬板EPS模具能重复使用20次以上，特别适合高大薄壁铸件的单件小批量生产。

Description

用于悬浮破碎机下衬板铸造的模具及铸造工艺
技术领域
本发明涉及砂型铸造技术领域，尤其涉及一种用于悬浮破碎机下衬板铸造的模具及铸造工艺。
背景技术
高大薄壁型铸件砂型铸造的常规造型方法是将外皮和芯盒模具分别做成木模，然后先造外型，形成外皮型腔，再用芯盒把砂型全部打出来，最后将砂芯一一放入外皮型腔中，组合形成铸件形状，再用钢铁水浇注后即可得到铸件。这种传统的常规造型方法在用于生产单件小批量、高大薄壁铸件时，就存在模具成本太高、保证铸件尺寸困难、落砂披缝较多等缺点。特别是在模具成本和砂芯组合方面，由于木材供应日趋紧张且价格居高不下，木模制作费用较高，且制作木模通常比较困难，工作劳动强度大，周期长，长期存放后再使用时木模经常出现变形、裂纹等状况，基本无法重复使用。组合砂芯时，往往因为砂芯较多，操作空间狭窄，经常出现落砂、砂芯漂移、密缝不严等现象，废品率居高不下。
发明内容
为克服现有用于高大薄壁型铸件的模具在制作和使用中存在的上述不足，本发明所要解决的技术问题是：提供一种成本低、生产周期短、生产效率高的用于悬浮破碎机下衬板铸造的模具及铸造工艺。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
用于悬浮破碎机下衬板铸造的模具，包括由EPS材料制作的外皮模样和胎具，所述外皮模样整体与悬浮破碎机下衬板一致，并沿竖直方向切割成两块切片一和两块切片二，所述胎具为筒状结构，切片一和切片二的内侧贴靠在胎具的筒壁上，所述切片一和切片二的底部与胎具底部之间设有环形的凹槽，所述凹槽内设有环形的活动块。
进一步的是，还包括斜孔模块，所述斜孔模块沿斜孔轴线分成两块，整个斜孔模块镶嵌在切片一上，与切片一之间有5～10°的拔模斜度。
进一步的是，所述切片一与切片二的切割面与竖直方向的夹角为15～35°。
进一步的是，所述活动块与凹槽之间设有5～10°的拔模斜度。
进一步的是，所述活动块和斜孔模块也均由EPS材料制作。
采用上述模具生产悬浮破碎机下衬板的铸造工艺，包括以下步骤：
a、模型制作，按照悬浮破碎机下衬板的尺寸制作外皮模样、胎具、活动块和斜孔模块；
b、模块组合，先将斜孔模块安装到外皮模样的切片一上，然后将切片一和切片二在胎具表面进行拼装，最后将活动块卡进外皮模样与胎具底部的凹槽内对整个模型进行固定；
c、造型，将砂箱罩在模型上，先通过放砂压紧形成砂型壳，然后取出胎具，放砂压紧形成中部砂芯，最后脱去外皮模块；
d、浇注，经清理、打磨、刷涂、烘干后的砂型壳与中部砂芯合模后进行钢水浇注，得到悬浮破碎机下衬板铸造件。
进一步的是，在造型阶段制作砂型壳时，分为中箱、底箱和盖箱三个过程，先用中箱罩在外皮模样周围形成砂型壳，然后在中箱底部连接底箱制作砂型底，最后在中箱底顶部连接盖箱形成砂型盖。
本发明的有益效果是：利用EPS材质代替木模，模具成本大幅度降低，仅为原来的1/4，模具生产周期大幅度缩短，并且披缝大幅度减少约40％，模具、造型劳动强度大幅度降低，脱模轻松，操作轻便，一副下衬板EPS模具能重复使用20次以上，特别适合高大薄壁铸件的单件小批量生产。
附图说明
图1是本发明坯壳结构示意图。
图2是本发明胎具结构示意图。
图3是本发明切片一结构示意图。
图4是本发明切片二结构示意图。
图5是本发明活动块结构示意图。
图6是本发明斜孔模块结构示意图。
图7是本发明装配结构示意图。
图中标记为，1-外皮模样，2-胎具，3-活动块，4-斜孔模块，11-切片一，12-切片二。
具体实施方式
下面结合附图对本发明进一步说明。
如图1～7所示，本发明包括由EPS材料制作的外皮模样1和胎具2，所述外皮模样1整体与悬浮破碎机下衬板一致，并沿竖直方向切割成两块切片一11和两块切片二12，所述胎具2为筒状结构，切片一11和切片二12的内侧贴靠在胎具3的筒壁上，所述切片一11和切片二12的底部与胎具2底部之间设有环形的凹槽，所述凹槽内设有环形的活动块3。外皮模样1和胎具2可以采用注塑成型、机床加工或3D打印等技术进行制作，外皮模样1在成型后再进行切割，切割后的形状如图3、图4所示，切片一11和切片二12的形状和大小根据悬浮破碎机下衬板的结构形状进行选取，切片一11带有复杂结构面，切片二12为较大且平整的面。设置凹槽和活动块3是为了方便模型组装和脱模。
EPS材料即为聚苯乙烯，是一种轻型高分子聚合物，具有良好的塑型和硬度，采用EPS材料来制作外皮模样1和胎具2，成型比较容易，并且不像木材那样容易变形。传统的木模只能采用大量木块进行拼接，生产周期较长，一般要23天左右，并且容易形成披缝和变形。而采用EPS材料，可以直接生产大块的模型，减小拼接，从而能缩短生产周期，只需7天左右，并且能大幅减少披缝，降低工人造型劳动强度。
由于悬浮破碎机下衬板上具有两处斜孔，传统的木模没有对孔型专门做模，导致斜孔定位误差较大，在5mm以上。本发明通过专门设置一个斜孔模块4来提高斜孔精度，所述斜孔模块4沿斜孔轴线分成两块，整个斜孔模块4镶嵌在切片一11上，与切片一11之间有5～10°的拔模斜度。通过设置斜孔模块4，斜孔的成型误差在1mm左右，精度大大提高。将斜孔模块4分为两块，以及设置5～10°的拔模斜度是为了便于后续脱模。
同样为了便于后续脱模，所述切片一11与切片二12的切割面与竖直方向的夹角为15～35°，即切片一11和切片二12均为锥形结构。所述活动块3与凹槽之间设有5～10°的拔模斜度。
采用上述模具生产悬浮破碎机下衬板的铸造工艺，包括以下步骤：
a、模型制作，按照悬浮破碎机下衬板的尺寸制作外皮模样、胎具、活动块和斜孔模块；
b、模块组合，先将斜孔模块安装到外皮模样的切片一上，然后将切片一和切片二在胎具表面进行拼装，最后将活动块卡进外皮模样与胎具底部的凹槽内对整个模型进行固定；
c、造型，将砂箱罩在模型上，先通过放砂压紧形成砂型壳，然后取出胎具，放砂压紧形成中部砂芯，最后脱去外皮模块；
d、浇注，经清理、打磨、刷涂、烘干后的砂型壳与中部砂芯合模后进行钢水浇注，得到悬浮破碎机下衬板铸造件。
进一步的，在造型阶段制作砂型壳时，分为中箱、底箱和盖箱三个过程，首先将拼装好的模型大头朝下放置在平板上，然后套入砂箱，摆好直浇道、横浇道、内浇道、定位装置，最后逐层放砂、紧实，斜孔部位填砂需紧实并插入大铁钉增加斜孔部位砂芯强度，中箱造型完成。待型砂完全硬化后，撒分型砂，套入底箱，底箱四周与中箱平齐，然后放砂，硬化后用箱卡将底箱和中箱联接稳固，翻转砂箱，放砂继续做盖箱。盖箱完全硬化后，吊离盖箱，再次翻转中箱和底箱，去掉箱卡，吊离底箱，轻压胎具，轻松脱模，然后再将底箱与中箱用箱卡联接稳固，翻转砂箱。现在底箱芯头四周垫一层废报纸，底部撒分型砂，然后放砂、紧实，制作中部砂芯，砂芯中预埋起吊装置，硬化后轻松吊起中部砂芯，清理干净，略微打磨后砂芯制作即可完成。
本发明利用EPS材质代替木模，模具成本大幅度降低，仅为原来的1/4，模具生产周期大幅度缩短，并且披缝大幅度减少约40％，模具、造型劳动强度大幅度降低，脱模轻松，操作轻便，一副下衬板EPS模具能重复使用20次以上，特别适合高大薄壁铸件的单件小批量生产，具有很好的实用性和应用前景。

Claims (4)

1.用于悬浮破碎机下衬板铸造的模具，其特征是：包括由EPS材料制作的外皮模样(1)和胎具(2)，所述外皮模样(1)整体与悬浮破碎机下衬板一致，并沿竖直方向切割成两块切片一(11)和两块切片二(12)，所述胎具(2)为筒状结构，切片一(11)和切片二(12)的内侧贴靠在胎具(2)的筒壁上，所述切片一(11)和切片二(12)的底部与胎具(2)底部之间设有环形的凹槽，所述凹槽内设有环形的活动块(3)，所述切片一(11)与切片二(12)的切割面与竖直方向的夹角为15～35°；还包括斜孔模块(4)，所述斜孔模块(4)沿斜孔轴线分成两块，整个斜孔模块(4)镶嵌在切片一(11)上，与切片一(11)之间有5～10°的拔模斜度，所述活动块(3)与凹槽之间设有5～10°的拔模斜度。
2.如权利要求1所述的用于悬浮破碎机下衬板铸造的模具，其特征是：所述活动块(3)和斜孔模块(4)也均由EPS材料制作。
3.采用如权利要求2所述的模具生产悬浮破碎机下衬板的铸造工艺，包括以下步骤：
a、模型制作，按照悬浮破碎机下衬板的尺寸制作外皮模样、胎具、活动块和斜孔模块；
b、模块组合，先将斜孔模块安装到外皮模样的切片一上，然后将切片一和切片二在胎具表面进行拼装，最后将活动块卡进外皮模样与胎具底部的凹槽内对整个模型进行固定；
c、造型，将砂箱罩在模型上，先通过放砂压紧形成砂型壳，然后取出胎具，放砂压紧形成中部砂芯，最后脱去外皮模块；
d、浇注，经清理、打磨、刷涂、烘干后的砂型壳与中部砂芯合模后进行钢水浇注，得到悬浮破碎机下衬板铸造件。
4.如权利要求3所述的铸造工艺，其特征是：在造型阶段制作砂型壳时，分为中箱、底箱和盖箱三个过程，先用中箱罩在外皮模样周围形成砂型壳，然后在中箱底部连接底箱制作砂型底，最后在中箱底顶部连接盖箱形成砂型盖。
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