CN111518978A - 一种球墨铸铁浇口杯的制备方法 - Google Patents

Abstract

一种球墨铸铁浇口杯的制备方法，S1、铁液熔炼：S2、注塑成型：熔炼炉转动，使熔炼炉内部的初步熔炼液通过其顶部的排料管向下倾倒至导流罩；初步熔炼液沿着导流罩倾斜向下流出，最终初步熔炼液填充至上模板、下模板所围的型腔内；在上述填充的同时，孕育剂储存罐向所述型腔内均速投放孕育剂，孕育剂与初步熔炼液在型腔内均匀混合，形成球磨铸铁液；冷却液循环流过下模板，使得球磨铸铁液冷却凝固成浇口杯；S3、脱模：S4、预合模：本发明孕育剂直接填充至型腔内，并且添加步骤放在浇铸上料的过程中，可使得孕育剂能够充分与初步熔炼液混合，从而提高伸长率和低温冲击性能，使得浇口杯成型效果更好、强度更高；同时操作简便。

Description

一种球墨铸铁浇口杯的制备方法

技术领域

本发明属于浇口杯铸造技术领域，特别涉及一种球墨铸铁浇口杯的制备方法。

背景技术

浇口杯为漏斗型外浇口，浇口杯一般单独制造然后焊接在罐体上，浇口杯能够方便物料聚拢倒出；浇口杯的制备材料有很多，使用最多的便是球墨铸铁，球墨铸铁浇口杯使用寿命长，耐温性能好；

目前的球墨铸铁浇口杯在制备时，有一次冲入孕育法：原料液、球磨剂和孕育剂一次性投放至在熔炼炉内，一次冲入孕育法虽然操作简便，但孕育剂与原料液混合不充分，导致生产出的球墨铸铁液其伸长率、低温冲击性能均不佳，浇口杯的合格率不高；还有二次随流孕育法：包底加入2/3的孕育剂和全部的球化剂，先出2/3的铁液，待球化反应结束后扒净熔渣再出剩余的铁液，同时随流加入剩余的孕育剂，二次随流孕育法虽然能够提高孕育剂的混合效果，改善伸长率，但低温冲击性能还是不佳，并且此法操作步骤复杂，孕育剂投放量、铁液排出量均不容易控制。

发明内容

本发明针对现有技术存在的不足，提供了一种球墨铸铁浇口杯的制备方法，具体技术方案如下：

一种球墨铸铁浇口杯的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：

S1、铁液熔炼：

向熔炼炉内添加铁液、碳、硅、锰、球化剂；

熔炼炉高温加热其内部混合液体，形成初步熔炼液；

S2、注塑成型：

熔炼炉转动，使熔炼炉内部的初步熔炼液通过其顶部的排料管向下倾倒至导流罩；

初步熔炼液沿着导流罩倾斜向下流出，最终初步熔炼液填充至上模板、下模板所围的型腔内；在上述填充的同时，孕育剂储存罐向所述型腔内均速投放孕育剂，孕育剂与初步熔炼液在型腔内均匀混合，形成球磨铸铁液；

冷却液循环流过下模板，使得球磨铸铁液冷却凝固成浇口杯；

S3、脱模：

翻转电机带动封堵板向下转动，使得封堵板离开导流罩端部的位移槽；

升降部件驱动所述上模板向上运动脱模，排料管相对穿过位移槽；取下浇铸成型的浇口杯；

S4、预合模：

升降部件驱动所述上模板向下运动，所述排料管相对穿过所述位移槽，上模板与下模板配合；

翻转电机带动封堵板向上转动，使得封堵板转回封堵导流罩的位移槽。

进一步的，所述初步熔炼液填充至上模板、下模板所围的型腔内具体的为：初步熔炼液在流出导流罩时，会通过导流罩底端的出料管排出至下料环内，下料环同心设置在上模板的顶面并与型腔连通；初步熔炼液在下料环内散开，初步熔炼液经过下料环内部过滤网过滤后，最终流出至上模板、下模板所围的型腔内。

进一步的，所述导流罩的加工方法为：在矩形原料板的端部开设出位移槽；然后将矩形原料板冲压成导流罩，导流罩的侧截面为U型；将封堵板嵌入到位移槽内，封堵板能够密封位移槽，封堵板的底面通过铰链连接导流罩；将翻转电机安装在导流罩的侧壁，翻转电机的输出轴与封堵板连接，使得翻转电机能够带动封堵板向下转动收起；将出料管焊接在导流罩的底端，出料管竖直向下设置；最后将出料管焊接在下料环上，使得导流罩、出料管以及下料环相互连通。

进一步的，所述上模板与下模板配合具体的为：上模板的顶部为上盖板、底部为上型块，当上模板与下模板配合时，上盖板止挡于下模板的顶面，上型块伸入于下模板的凹槽内，上型块的底端抵触在凹槽的内部底面，上型块侧面与凹槽之间的区域即为型腔。

进一步的，所述铁液、碳、硅、锰、球化剂以及孕育剂的质量比为：92.4：3.8：1.7：0.2：1.7：0.7。

进一步的，所述球化剂为珠光体球铁，所述孕育剂采用钇基重稀土。

本发明的有益效果是：

1、孕育剂直接填充至型腔内，使得熔炼空间更小，孕育剂混合更充分，并且添加步骤放在浇铸上料的过程中，可使得初步熔炼液与孕育剂同步添加，孕育剂能够充分与初步熔炼液混合，从而提高球磨铸铁液的伸长率和低温冲击性能，使得浇口杯成型效果更好、强度更高。

2、由于熔炼炉内不添加孕育剂，因此，熔炼炉的工作时间可缩短，而孕育剂的添加工序可与型腔加料过程同步，从而实现无需增加单独步骤，缩短了生产时间。

3、孕育剂的添过程简便，只需打开、关闭孕育剂储存罐底部的阀门即可。

附图说明

图1示出了本发明的球墨铸铁浇口杯的加工装置结构示意图；

图2示出了本发明的上盖板截面连接结构示意图；

图3示出了本发明的上盖板整体结构示意图；

图4示出了本发明的上盖板合模状态结构示意图；

图5示出了本发明的上盖板脱模状态结构示意图；

图6示出了本发明的加工装置浇铸状态结构示意图；

图7示出了本发明的加工装置脱模状态结构示意图；

图中所示：1、熔炼炉；11、排料管；2、上模板；21、上盖板；22、上型块；23、下料环；231、过滤网；24、导流罩；241、出料管；242、位移槽；243、封堵板；25、翻转电机；3、下模板；31、型腔；4、孕育剂储存罐。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

一种球墨铸铁浇口杯的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：

如图1所示：S1、铁液熔炼：

向熔炼炉1内添加铁液、碳、硅、锰、球化剂；

熔炼炉1高温加热其内部混合液体，形成初步熔炼液；

S2、注塑成型：

如图6所示：熔炼炉1转动，使熔炼炉1内部的初步熔炼液通过其顶部的排料管11向下倾倒至导流罩24；当初步熔炼液加工完毕后，可转动熔炼炉，使得初步熔炼液排出，实现浇铸上料；

初步熔炼液沿着导流罩24倾斜向下流出，最终初步熔炼液填充至上模板2、下模板3所围的型腔31内；初步熔炼液在流出导流罩24时，会通过导流罩24底端的出料管241排出至下料环23内，下料环23同心设置在上模板2的顶面并与型腔31连通；初步熔炼液在下料环23内散开，初步熔炼液经过下料环23内部过滤网231过滤后，最终流出至上模板2、下模板3所围的型腔31内；环状的下料环23能够实现分散出料，从而使得熔融料均匀、快速的填充至型腔31内，过滤网231能够对初步熔炼液进行过滤，去除初步熔炼液中的颗粒物，提高成型质量；

在上述填充的同时，孕育剂储存罐4向所述型腔31内均速投放孕育剂，孕育剂与初步熔炼液在型腔31内均匀混合，形成球磨铸铁液，孕育剂储存罐4安装在下料环23上；孕育剂直接填充至型腔31内，使得熔炼空间更小，孕育剂混合更充分，熔炼效果更好，并且添加步骤放在浇铸上料的过程中，可使得孕育剂能够充分与初步熔炼液混合，从而提高球磨铸铁液的伸长率和低温冲击性能，使得浇口杯成型效果更好、强度更高；同时孕育剂的添过程简便，只需打开、关闭孕育剂储存罐4底部的阀门即可；同时，由于熔炼炉内不添加孕育剂，因此，熔炼炉的工作时间可缩短，而孕育剂的添加工序可与型腔加料过程同步，从而实现无需增加单独步骤，缩短了生产时间。

冷却液循环流过下模板3，使得球磨铸铁液冷却凝固成浇口杯；

S3、脱模：

如图5所示：翻转电机25带动封堵板243向下转动，使得封堵板243离开导流罩24端部的位移槽242，导流罩24与排料管11不再交错设置；此步骤用以避免排料管阻挡导流罩，保证上模板能够正常向上运动；具体的为：翻转电机25带动封堵板243向下转动160°，使得封堵板243转动至导流罩24的底部，封堵板243不再置于排料管11的底部，排料管11的底部即为开口的位移槽242；

如图2所示：升降部件驱动所述上模板2向上运动脱模，排料管11相对穿过位移槽242；此步骤用以实现脱模；升降部件示例性的为液压杆；当上模板2向上运动时，上盖板21、上型块22同时脱离，上型块22离开型腔31，当上模板2经过排料管11时，排料管11相对穿过位移槽242；

取下浇铸成型的浇口杯；

S4、预合模：

如图1所示：升降部件驱动所述上模板2向下运动，所述排料管11相对穿过所述位移槽242，上模板2与下模板3配合；当浇口杯取出后，上模板2与下模板3需再次配合，以便下次加工；具体的：升降部件驱动上模板2向下运动，上模板2的顶部为上盖板21、底部为上型块22，当上模板2与下模板3配合时，上盖板21止挡于下模板3的顶面，上型块22伸入于下模板3的凹槽内，上型块22的底端抵触在凹槽的内部底面，上型块22侧面与凹槽之间的区域即为型腔31；

如图5所示：翻转电机25带动封堵板243向上转动，使得封堵板243转回封堵导流罩24的位移槽242；当上模板与下模板再次配合时，为了保证导流罩24能够正常导流混合液，需要再次封堵位移槽；具体的为：翻转电机25带动封堵板243回转160°，使得封堵板243嵌入封堵位移槽242，这样在下次出料时，熔融混合料便可先落在封堵板243上，然后流出至导流罩24内，最后流入到出料管241内。

如图2和图3所示，作为上述技术方案的改进，所述导流罩24的加工方法为：在矩形原料板的端部开设出位移槽242；然后将矩形原料板冲压成导流罩24，导流罩24的侧截面为U型；将封堵板243嵌入到位移槽242内，封堵板243能够密封位移槽242，封堵板243的底面通过铰链连接导流罩24；将翻转电机25安装在导流罩24的侧壁，翻转电机25的输出轴与封堵板243连接，使得翻转电机25能够带动封堵板243向下转动收起；将出料管241焊接在导流罩24的底端，出料管241竖直向下设置；最后将出料管241焊接在下料环23上，使得导流罩24、出料管241以及下料环23相互连通；U型的导流罩24能够实现熔融料的快速排出，封堵板243的转动开合，能够对位移槽242进行开合控制，从而使得导流罩24能够稳定升降运动、同时可稳定排料。

作为上述技术方案的改进，所述铁液、碳、硅、锰、球化剂以及孕育剂的质量比为：92.4：3.8：1.7：0.2：1.7：0.7；通过上述配比能够制备出质量合格的浇口杯，伸长率、低温冲击性能均可达标。

作为上述技术方案的改进，所述球化剂为珠光体球铁，所述孕育剂采用珠光体球铁；利用珠光体球铁、珠光体球铁能够有效的提高铸铁的低温冲击性能，加强球磨铸铁孕育效果。

如图1所示，下模板3的顶部装配有上模板2，下模板3的一侧为熔炼炉1，熔炼炉1的顶面设有外伸的排料管11，排料管11位于上模板2的顶部；上模板2的顶面设有同心的下料环23，上模板2的内部与下料环23相对位置出开设有孔槽212，下料环23通过孔槽212连通型腔31，下料环23的顶面一侧连通导流罩24、另一侧连通孕育剂储存罐4，导流罩24倾斜向下设置，导流罩24的顶部交错位于排料管11的底部，孕育剂储存罐4的内部储存有孕育剂。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种球墨铸铁浇口杯的制备方法，其特征在于：所述制备方法包括以下步骤：

S1、铁液熔炼：

向熔炼炉内添加铁液、碳、硅、锰、球化剂；

熔炼炉高温加热其内部混合液体，形成初步熔炼液；

S2、注塑成型：

熔炼炉转动，使熔炼炉内部的初步熔炼液通过其顶部的排料管向下倾倒至导流罩；

初步熔炼液沿着导流罩倾斜向下流出，最终初步熔炼液填充至上模板、下模板所围的型腔内；在上述填充的同时，孕育剂储存罐向所述型腔内均速投放孕育剂，孕育剂与初步熔炼液在型腔内均匀混合，形成球磨铸铁液；

冷却液循环流过下模板，使得球磨铸铁液冷却凝固成浇口杯；

S3、脱模：

翻转电机带动封堵板向下转动，使得封堵板离开导流罩端部的位移槽；

升降部件驱动所述上模板向上运动脱模，排料管相对穿过位移槽；

取下浇铸成型的浇口杯；

S4、预合模：

升降部件驱动所述上模板向下运动，所述排料管相对穿过所述位移槽，上模板与下模板配合；

翻转电机带动封堵板向上转动，使得封堵板转回封堵导流罩的位移槽。

2.根据权利要求1所述的一种球墨铸铁浇口杯的制备方法，其特征在于：所述初步熔炼液填充至上模板、下模板所围的型腔内具体的为：初步熔炼液在流出导流罩时，会通过导流罩底端的出料管排出至下料环内，下料环同心设置在上模板的顶面并与型腔连通；初步熔炼液在下料环内散开，初步熔炼液经过下料环内部过滤网过滤后，最终流出至上模板、下模板所围的型腔内。

3.根据权利要求2所述的一种球墨铸铁浇口杯的制备方法，其特征在于：所述导流罩的加工方法为：在矩形原料板的端部开设出位移槽；然后将矩形原料板冲压成导流罩，导流罩的侧截面为U型；将封堵板嵌入到位移槽内，封堵板能够密封位移槽，封堵板的底面通过铰链连接导流罩；将翻转电机安装在导流罩的侧壁，翻转电机的输出轴与封堵板连接，使得翻转电机能够带动封堵板向下转动收起；将出料管焊接在导流罩的底端，出料管竖直向下设置；最后将出料管焊接在下料环上，使得导流罩、出料管以及下料环相互连通。

4.根据权利要求1所述的一种球墨铸铁浇口杯的制备方法，其特征在于：所述上模板与下模板配合具体的为：上模板的顶部为上盖板、底部为上型块，当上模板与下模板配合时，上盖板止挡于下模板的顶面，上型块伸入于下模板的凹槽内，上型块的底端抵触在凹槽的内部底面，上型块侧面与凹槽之间的区域即为型腔。

5.根据权利要求1所述的一种球墨铸铁浇口杯的制备方法，其特征在于：所述铁液、碳、硅、锰、球化剂以及孕育剂的质量比为：92.4：3.8：1.7：0.2：1.7：0.7。

6.根据权利要求5所述的一种球墨铸铁浇口杯的制备方法，其特征在于：所述球化剂为珠光体球铁，所述孕育剂采用钇基重稀土。

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