CN110666102A - 一种磨辊座的制造工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及浇铸技术领域，尤其涉及一种磨辊座的制造工艺，其特征在于包括如下步骤：s1、磨辊座的设计，s2、模具制作，s3、熔炼阶段，s4、浇注阶段，s5、清理阶段，s6、精细化处理，S7、检验，本发明的有益效果在于：壁厚均匀，冷却均匀，在交接处不易产生内应力、易于形成缩松、缩孔和裂纹；内壁厚度小于外壁厚度，使整个铸件的外壁和内壁能均匀的冷却，防止产生内应力和裂纹；铸件毛重：4600kg，浇注重7200kg，出品率要求：不低于60％，充足的保温时长使铸件内部完全凝固，不容易变形，防止铸件出来后表面冷却快，内部慢容易产生巨大的热应力，导致铸件裂纹报废。

Description

一种磨辊座的制造工艺
技术领域
本发明涉及浇铸技术领域，尤其涉及一种磨辊座的制造工艺。
背景技术
在机械化的今天，磨辊广泛的应用于各种行业，其中雷蒙磨用的最多，雷蒙磨又称雷蒙磨粉机，英文全称：Raymond mill。它适用各种矿粉制备、煤粉制备，比如生料矿、石膏矿、煤炭等材料的细粉加工；从外形看像一个钢制容器竖立，有进风、出风口，中部有进料口；磨辊下部有电机带动内部磨棍与磨盘旋转将需磨物料粉碎或研磨，通过进风口的风将成品物料吹起，磨辊内部上部有分离器，可将粗细粉进行分离，然后经由通过磨辊的风由出风口带出收集；而磨辊座则是用于承接磨辊的，当前的磨辊需求量很大，所以用于承接磨辊的磨辊座需求量也很大，虽然磨辊座的适用场合广泛，但它的生产制作成本是比较大的，且制作要求比较高，这就需要一个合理的工艺流程，既要保证质量高又能保证成本最节省化；这就要求我们结合磨辊座的材料、工序、制造参数、过程分析、提高时间利用率等方面逐个分析。
发明内容
(一)要解决的技术问题
解决当前磨辊座的生产制作成本是比较大的，且制作要求比较高，这就需要一个合理的工艺流程，既要保证质量高又能保证成本最节省化的问题，提供了一种磨辊座的制造工艺。
(二)技术方案
本发明的目的在于提供一种磨辊座的制造工艺，其特征在于包括如下步骤：
s1、磨辊座的设计：
了解磨辊座的用途、性能及工作条件，明确磨辊座在产品中的位置、功用及其技术要求，从而确定磨辊座参数；根据确定的磨辊座各项参数绘制磨辊座的设计图纸；壁厚力求均匀，如果壁厚不均匀，铸件冷却也不均匀，在交接处易产生内应力、易于形成缩松、缩孔和裂纹；同时内壁厚度应小于外壁厚度，铸件内部的筋和壁等，散热条件较差，因此应比外壁薄些，以便使整个铸件的外壁和内壁能均匀的冷却，防止产生内应力和裂纹；其中铸件毛重：4600kg，浇注重7200kg，出品率要求：不低于60％。
s2、模具制作：
严格遵循磨辊座的参数以及磨辊座的设计要求，设计磨辊座模具，并采用如下步骤制造所述磨辊座模具：①木模制作：按照要求制作木模一套，泥芯二付，收缩率为2％，再做2个起模吊攀和翻身吊攀，最后将木模硝基漆；②砂型制作：把型砂(沙子加粘合剂)填充进木模内夯实，然后拆掉木模，这时型砂外形已经是个空腔，中间放置型砂制作的泥芯，外模为水玻璃石英砂，水玻璃石英砂能进一步加固型砂，泥芯为树脂砂，树脂砂能有效防止高温液体金属氧化，与铸型和高温液体金属接触过程中不起化学反应，并且能吸收消化含氮、硫、碳等气体，泥芯顶部全部铬矿砂，铬矿砂的目的是受热体积稳定、热导率高，与熔融金属接触时不仅具有很好的抗碱性渣的作用，不与氧化铁等起化学反应，而且本身具有固相烧结的特点，能很好的防止熔融金属的渗透，避免产生粘砂缺陷。
s3、熔炼阶段：
铸造工艺参数包括合金材料化学成分；将所述合金材料进行熔炼处理，所述合金材料化学成分按重量百分比计包括C≤0.5％，Cu≤1.2～1.8％，Mn≤1.8～2.4％，Si≤0.5～0.8％，Zn≤1.2～1.5％，Ni≤0.2～0.5％，Mg≤1～1.8％，AL≤2～6％，Ti≤0.3～0.8％，余量为Fe。
s4、浇注阶段：
制作完成的砂型安装到低压铸造机台上，然后对整个模具预热，并对模具成型部位喷涂料，所述涂料为耐火材料，且涂料均匀喷布，使得涂料厚度和保温性按照从下到上顺序从厚到薄、从强到弱，涂料的厚度为0.35mm；把合格的融熔金属注入配好模的砂箱里,保温72h，充足保温时长的目的是使铸件内部完全凝固，不容易变形，另外保温时间短铸件出来后表面冷却快，内部慢容易产生巨大的热应力，导致铸件裂纹报废；所以要等铸件缓慢冷却到一定温度，具有一定强度后才能拿出来。
s5、清理阶段：
浇注后等融熔金属凝固后，把型砂清除掉，打掉附设件，形成所需要铸件。
s6、精细化处理：
对浇铸好的铸件依次进行打磨、抛光、精磨、打孔、攻丝；机加工之前消除应力处理。
S7、检验：
将精细化处理后的铸件进行检验，其中铸件不得有夹渣、缩孔、夹砂、裂纹等缺陷存在；所有加工表面做磁粉探伤MT；探伤标准为SHMP/NDE-MT001-2000；内孔做超声波探伤UT处理；探伤标准为SHMP/NDE-UT001-2000；验收标准为SHMP/NDE-MT001-2000；最后去除不合格的铸件；严格的标准能保证产品的质量。
作为优选的技术方案，在步骤s3中，所述熔炼处理的具体步骤为：将所述合金材料添加进炉热至1200～1300℃并保温2.1～3h后停炉，并炉内冷却至360～440℃，随后打开炉门继续缓冷至250～280℃出炉空冷至室温，这样操作的目的为提高金属液的出炉温度有利于夹杂物的彻底熔化、熔渣上浮，便于清渣和除气，减少铸件的夹渣和气孔缺陷；采用较低的浇注温度，则有利于降低金属液中的气体溶解度、液态收缩量和高温金属液对型腔表面的烘烤，避免产生气孔、粘砂和缩孔等缺陷，因此，在保证充满铸型型腔的前提下，需尽量采用较低的浇注温度。
作为优选的技术方案，在步骤s4中，产品浇注的温度在1560℃～1600℃，充型压力为0.035～0.05MP，充型时间为22～25s，保压压力为0.055～0.07MP，保压时间8.5～10min。
(三)有益效果
本发明的有益效果在于：
(1)壁厚均匀，冷却均匀，在交接处不易产生内应力、易于形成缩松、缩孔和裂纹；内壁厚度小于外壁厚度，使整个铸件的外壁和内壁能均匀的冷却，防止产生内应力和裂纹；铸件毛重：4600kg，浇注重7200kg，出品率要求：不低于60％。
(2)外模为水玻璃石英砂，水玻璃石英砂能进一步加固型砂，泥芯为树脂砂，树脂砂能有效防止高温液体金属氧化，与铸型和高温液体金属接触过程中不起化学反应，并且能吸收消化含氮、硫、碳等气体，泥芯顶部全部铬矿砂，铬矿砂的目的是受热体积稳定、热导率高，与熔融金属接触时不仅具有很好的抗碱性渣的作用，不与氧化铁等起化学反应，而且本身具有固相烧结的特点，能很好的防止熔融金属的渗透，避免产生粘砂缺陷。
(3)充足的保温时长使铸件内部完全凝固，不容易变形，防止铸件出来后表面冷却快，内部慢容易产生巨大的热应力，导致铸件裂纹报废；
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明的铸件示意图；
具体实施方式
结合附图对本发明一种磨辊座的制造工艺，做进一步说明，下面结合实施例对本发明作进一步详述：
实施例一：
本发明的目的在于提供一种磨辊座的制造工艺，其特征在于包括如下步骤：
s1、磨辊座的设计：
了解磨辊座的用途、性能及工作条件，明确磨辊座在产品中的位置、功用及其技术要求，从而确定磨辊座参数；根据确定的磨辊座各项参数绘制磨辊座的设计图纸；壁厚力求均匀，如果壁厚不均匀，铸件冷却也不均匀，在交接处易产生内应力、易于形成缩松、缩孔和裂纹；同时内壁厚度应小于外壁厚度，铸件内部的筋和壁等，散热条件较差，因此应比外壁薄些，以便使整个铸件的外壁和内壁能均匀的冷却，防止产生内应力和裂纹；其中铸件毛重：4600kg，浇注重7200kg，出品率要求：不低于60％。
s2、模具制作：
严格遵循磨辊座的参数以及磨辊座的设计要求，设计磨辊座模具，并采用如下步骤制造所述磨辊座模具：①木模制作：按照要求制作木模一套，泥芯二付，收缩率为2％，再做2个起模吊攀和翻身吊攀，最后将木模硝基漆；②砂型制作：把型砂(沙子加粘合剂)填充进木模内夯实，然后拆掉木模，这时型砂外形已经是个空腔，中间放置型砂制作的泥芯，外模为水玻璃石英砂，水玻璃石英砂能进一步加固型砂，泥芯为树脂砂，树脂砂能有效防止高温液体金属氧化，与铸型和高温液体金属接触过程中不起化学反应，并且能吸收消化含氮、硫、碳等气体，泥芯顶部全部铬矿砂，铬矿砂的目的是受热体积稳定、热导率高，与熔融金属接触时不仅具有很好的抗碱性渣的作用，不与氧化铁等起化学反应，而且本身具有固相烧结的特点，能很好的防止熔融金属的渗透，避免产生粘砂缺陷。
s3、熔炼阶段：
铸造工艺参数包括合金材料化学成分；将所述合金材料进行熔炼处理，所述合金材料化学成分按重量百分比计包括C≤0.5％，Cu≤1.2～1.8％，Mn≤1.8～2.4％，Si≤0.5～0.8％，Zn≤1.2～1.5％，Ni≤0.2～0.5％，Mg≤1～1.8％，AL≤2～6％，Ti≤0.3～0.8％，余量为Fe。
s4、浇注阶段：
制作完成的砂型安装到低压铸造机台上，然后对整个模具预热，并对模具成型部位喷涂料，所述涂料为耐火材料，且涂料均匀喷布，使得涂料厚度和保温性按照从下到上顺序从厚到薄、从强到弱，涂料的厚度为0.35mm；把合格的融熔金属注入配好模的砂箱里,保温72h，充足保温时长的目的是使铸件内部完全凝固，不容易变形，另外保温时间短铸件出来后表面冷却快，内部慢容易产生巨大的热应力，导致铸件裂纹报废；所以要等铸件缓慢冷却到一定温度，具有一定强度后才能拿出来；
为确保铸件质量、提高生产率以及做到安全生产，浇注时应严格遵守下列操作要领：
(1)浇包、浇注工具、炉前处理用的孕育剂、球化剂等使用前必须充分烘干，烘干后才能使用。
(2)浇注人员必须按要求穿好工作服，并配戴防护眼镜，工作场地应通畅无阻。浇包内的金属液不宜过满，以免在输送和浇注时溢出伤人。
(3)正确选择浇注速度，即开始时应缓慢浇注，便于对准浇口，减少熔融金属对砂型的冲击和利于气体排出；随后快速浇注，以防止冷隔；快要浇满前又应缓慢浇注，即遵循慢、快、慢的原则。
(4)对于液态收缩和凝固收缩比较大的铸件，如中、大型铸钢件，浇注后要及时从浇口或冒口补浇。
(5)浇注时应及时将铸型中冒出的气体点燃顺气，以免由于铸型憋气而产生气孔，以及由于气体的不完全燃烧而损害人体健康和污染空气。
s5、清理阶段：
浇注后等融熔金属凝固后，把型砂清除掉，打掉附设件，形成所需要铸件。
s6、精细化处理：
对浇铸好的铸件依次进行打磨、抛光、精磨、打孔、攻丝；机加工之前消除应力处理。
S7、检验：
将精细化处理后的铸件进行检验，其中铸件不得有夹渣、缩孔、夹砂、裂纹等缺陷存在；所有加工表面做磁粉探伤MT；探伤标准为SHMP/NDE-MT001-2000；内孔做超声波探伤UT处理；探伤标准为SHMP/NDE-UT001-2000；验收标准为SHMP/NDE-MT001-2000；最后去除不合格的铸件；严格的标准能保证产品的质量。
进一步的，在步骤s3中，所述熔炼处理的具体步骤为：将所述合金材料添加进炉热至1200℃并保温2.1h后停炉，并炉内冷却至360℃，随后打开炉门继续缓冷至250℃出炉空冷至室温，这样操作的目的为提高金属液的出炉温度有利于夹杂物的彻底熔化、熔渣上浮，便于清渣和除气，减少铸件的夹渣和气孔缺陷；采用较低的浇注温度，则有利于降低金属液中的气体溶解度、液态收缩量和高温金属液对型腔表面的烘烤，避免产生气孔、粘砂和缩孔等缺陷，因此，在保证充满铸型型腔的前提下，需尽量采用较低的浇注温度。
进一步的，在步骤s4中，产品浇注的温度在1560℃，充型压力为0.035MP，充型时间为22s，保压压力为0.055MP，保压时间8.5min。
实施例二：
本发明的目的在于提供一种磨辊座的制造工艺，其特征在于包括如下步骤：
s1、磨辊座的设计：
了解磨辊座的用途、性能及工作条件，明确磨辊座在产品中的位置、功用及其技术要求，从而确定磨辊座参数；根据确定的磨辊座各项参数绘制磨辊座的设计图纸；壁厚力求均匀，如果壁厚不均匀，铸件冷却也不均匀，在交接处易产生内应力、易于形成缩松、缩孔和裂纹；同时内壁厚度应小于外壁厚度，铸件内部的筋和壁等，散热条件较差，因此应比外壁薄些，以便使整个铸件的外壁和内壁能均匀的冷却，防止产生内应力和裂纹；其中铸件毛重：4600kg，浇注重7200kg，出品率要求：不低于60％。
s2、模具制作：
严格遵循磨辊座的参数以及磨辊座的设计要求，设计磨辊座模具，并采用如下步骤制造所述磨辊座模具：①木模制作：按照要求制作木模一套，泥芯二付，收缩率为2％，再做2个起模吊攀和翻身吊攀，最后将木模硝基漆；②砂型制作：把型砂(沙子加粘合剂)填充进木模内夯实，然后拆掉木模，这时型砂外形已经是个空腔，中间放置型砂制作的泥芯，外模为水玻璃石英砂，水玻璃石英砂能进一步加固型砂，泥芯为树脂砂，树脂砂能有效防止高温液体金属氧化，与铸型和高温液体金属接触过程中不起化学反应，并且能吸收消化含氮、硫、碳等气体，泥芯顶部全部铬矿砂，铬矿砂的目的是受热体积稳定、热导率高，与熔融金属接触时不仅具有很好的抗碱性渣的作用，不与氧化铁等起化学反应，而且本身具有固相烧结的特点，能很好的防止熔融金属的渗透，避免产生粘砂缺陷。
s3、熔炼阶段：
铸造工艺参数包括合金材料化学成分；将所述合金材料进行熔炼处理，所述合金材料化学成分按重量百分比计包括C≤0.5％，Cu≤1.2～1.8％，Mn≤1.8～2.4％，Si≤0.5～0.8％，Zn≤1.2～1.5％，Ni≤0.2～0.5％，Mg≤1～1.8％，AL≤2～6％，Ti≤0.3～0.8％，余量为Fe。
s4、浇注阶段：
制作完成的砂型安装到低压铸造机台上，然后对整个模具预热，并对模具成型部位喷涂料，所述涂料为耐火材料，且涂料均匀喷布，使得涂料厚度和保温性按照从下到上顺序从厚到薄、从强到弱，涂料的厚度为0.35mm；把合格的融熔金属注入配好模的砂箱里,保温72h，充足保温时长的目的是使铸件内部完全凝固，不容易变形，另外保温时间短铸件出来后表面冷却快，内部慢容易产生巨大的热应力，导致铸件裂纹报废；所以要等铸件缓慢冷却到一定温度，具有一定强度后才能拿出来；
为确保铸件质量、提高生产率以及做到安全生产，浇注时应严格遵守下列操作要领：
(1)浇包、浇注工具、炉前处理用的孕育剂、球化剂等使用前必须充分烘干，烘干后才能使用。
(2)浇注人员必须按要求穿好工作服，并配戴防护眼镜，工作场地应通畅无阻。浇包内的金属液不宜过满，以免在输送和浇注时溢出伤人。
(3)正确选择浇注速度，即开始时应缓慢浇注，便于对准浇口，减少熔融金属对砂型的冲击和利于气体排出；随后快速浇注，以防止冷隔；快要浇满前又应缓慢浇注，即遵循慢、快、慢的原则。
(4)对于液态收缩和凝固收缩比较大的铸件，如中、大型铸钢件，浇注后要及时从浇口或冒口补浇。
(5)浇注时应及时将铸型中冒出的气体点燃顺气，以免由于铸型憋气而产生气孔，以及由于气体的不完全燃烧而损害人体健康和污染空气。
s5、清理阶段：
浇注后等融熔金属凝固后，把型砂清除掉，打掉附设件，形成所需要铸件。
s6、精细化处理：
对浇铸好的铸件依次进行打磨、抛光、精磨、打孔、攻丝；机加工之前消除应力处理。
S7、检验：
将精细化处理后的铸件进行检验，其中铸件不得有夹渣、缩孔、夹砂、裂纹等缺陷存在；所有加工表面做磁粉探伤MT；探伤标准为SHMP/NDE-MT001-2000；内孔做超声波探伤UT处理；探伤标准为SHMP/NDE-UT001-2000；验收标准为SHMP/NDE-MT001-2000；最后去除不合格的铸件；严格的标准能保证产品的质量。
进一步的，在步骤s3中，所述熔炼处理的具体步骤为：将所述合金材料添加进炉热至1300℃并保温3h后停炉，并炉内冷却至440℃，随后打开炉门继续缓冷至280℃出炉空冷至室温，这样操作的目的为提高金属液的出炉温度有利于夹杂物的彻底熔化、熔渣上浮，便于清渣和除气，减少铸件的夹渣和气孔缺陷；采用较低的浇注温度，则有利于降低金属液中的气体溶解度、液态收缩量和高温金属液对型腔表面的烘烤，避免产生气孔、粘砂和缩孔等缺陷，因此，在保证充满铸型型腔的前提下，需尽量采用较低的浇注温度。
进一步的，在步骤s4中，产品浇注的温度在1600℃，充型压力为0.05MP，充型时间为25s，保压压力为0.07MP，保压时间10min。
上面的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的构思和范围进行限定，在不脱离本发明设计构思的前提下，本领域普通人员对本发明的技术方案做出的各种变型和改进，均应落入到本发明的保护范围，本发明请求保护的技术内容，已经全部记载在权利要求书中。

Claims (3)

1.一种磨辊座的制造工艺，其特征在于包括如下步骤：
s1、磨辊座的设计：
了解磨辊座的用途、性能及工作条件，明确磨辊座在产品中的位置、功用及其技术要求，从而确定磨辊座参数；根据确定的磨辊座各项参数绘制磨辊座的设计图纸；壁厚力求均匀，同时内壁厚度应小于外壁厚度。
s2、模具制作：
严格遵循磨辊座的参数以及磨辊座的设计要求，设计磨辊座模具，并采用如下步骤制造所述磨辊座模具：①木模制作：按照要求制作木模一套，泥芯二付，收缩率为2％，再做2个起模吊攀和翻身吊攀，最后将木模硝基漆；②砂型制作：把型砂(沙子加粘合剂)填充进木模内夯实，然后拆掉木模，这时型砂外形已经是个空腔，中间放置型砂制作的泥芯，外模为水玻璃石英砂，泥芯为树脂砂，泥芯顶部全部铬矿砂。
s3、熔炼阶段：
铸造工艺参数包括合金材料化学成分；合金材料进行熔炼处理，合金材料化学成分按重量百分比计包括C≤0.5％，Cu≤1.2～1.8％，Mn≤1.8～2.4％，Si≤0.5～0.8％，Zn≤1.2～1.5％，Ni≤0.2～0.5％，Mg≤1～1.8％，AL≤2～6％，Ti≤0.3～0.8％，余量为Fe。
s4、浇注阶段：
制作完成的砂型安装到低压铸造机台上，然后对整个模具预热，并对模具成型部位喷涂料，所述涂料为耐火材料，且涂料均匀喷布，使得涂料厚度和保温性按照从下到上顺序从厚到薄、从强到弱，涂料的厚度为0.35mm；把合格的融熔金属注入配好模的砂箱里,保温72h。
s5、清理阶段：
浇注后等融熔金属凝固后，把型砂清除掉，打掉附设件，形成所需要铸件。
s6、精细化处理：
对浇铸好的铸件依次进行打磨、抛光、精磨、打孔、攻丝。
S7、检验：
将精细化处理后的铸件进行检验，去除不合格的铸件。
2.根据权利要求1所述的一种磨辊座的制造方法，其特征在于：在步骤s3中，熔炼处理的具体步骤为：将合金材料添加进炉热至1200～1300℃并保温2.1～3h后停炉，并炉内冷却至360～440℃，随后打开炉门继续缓冷至250～280℃出炉空冷至室温。
3.根据权利要求2所述的一种磨辊座的制造方法，其特征在于：在步骤s4中，产品浇注的温度在1560℃～1600℃，充型压力为0.035～0.05MP，充型时间为22～25s，保压压力为0.055～0.07MP，保压时间8.5～10min。
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