CN111922293A - 具有坭芯座的轧辊用铸造模具及轧辊用落坭芯方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种具有坭芯座的轧辊用铸造模具及轧辊用落坭芯方法，轧辊用落坭芯方法包括以下步骤：S1、坭芯头与上砂箱连接固定后，组成坭芯座；S2、在坭芯座内腔中，居中定位好造型铁样，填入型砂，夯实刮平后成型脱模；S3、起吊造型后的坭芯座，把坭芯头的一端落入事先造型好的冷型内腔中，将垫铁放置在坭芯头与冷型之间，使坭芯头与冷型之间具有一定高度间距，坭芯座上方放置造型好的冒口箱；S4、进行浇注，待轧辊浇注结束后，立即扒除垫铁，坭芯头在轧辊凝固收缩过程中自由下沉对轧辊凝固时产生的收缩进行补缩。该方法不仅能够提高加工精度、而且减少了生产工序，提高了生产效率，具有使用灵活、通用性强、便于造型、成本低等优点。

Description

具有坭芯座的轧辊用铸造模具及轧辊用落坭芯方法

技术领域

本发明属于轧辊技术领域，具体涉及一种具有坭芯座的轧辊用铸造模具及轧辊用落坭芯方法。

背景技术

铸钢轧辊碳含量一般为0.4%-2.1%，随着碳含量的增加铸钢轧辊可分为亚共析、共析与过共析组织，其硬度相应逐次提高，但韧性和抗热裂纹性明显地逐次降低。铸造过程中，铸钢轧辊凝固时间长，收缩量大，凝固收缩时所受的收缩阻力会影响轧辊的线收缩，导致轧辊铸造晶粒粗大，产生缩松、裂纹等缺陷，轧辊强度下降，使用中易出现断辊事故，影响轧钢作业过程。为解决轧辊凝固收缩时的补缩，必须对铸钢轧辊的工装和制造工艺进行改进。其中在轧辊铸造工装设计中，辊身冷型上连接一坭芯，坭芯头上部安置上砂箱与冒口箱，该坭芯头与冷型之间设置有垫铁，能够很好的满足铸钢轧辊收缩时的铸造工艺要求。

然而，现有的坭芯头与上砂箱没有连接固定为一整体，通用性差，在轧辊开箱过程中，由于坭芯头经常不能自由脱落，需借助外力敲击脱模，容易造成坭芯头破损，导致整个模具废弃。并且坭芯头和上砂箱是分别造型后再进行安装，上砂箱与坭芯头分体造型后配模时会造成尺寸偏差，影响产品的尺寸精度。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。

为此，本发明提出一种轧辊用落坭芯方法，该方法不仅能够对轧辊进行补缩，而且能提高轧辊铸造精度、提高模具通用性、降低生产成本。

为此，本发明提出一种具有坭芯座的轧辊用铸造模具，该具有坭芯座的轧辊用铸造模具具有通用性强，成本低，制造精度高等优点。

根据本发明第一方面实施例的轧辊用落坭芯方法，包括以下步骤：

S1、坭芯头与上砂箱连接固定后，组成坭芯座；

S2、在所述坭芯座内腔中，居中定位好造型铁样，填入型砂，夯实刮平后成型脱模；

S3、起吊造型后的坭芯座，把所述坭芯头的一端落入事先造型好的冷型内腔中，将垫铁放置在所述坭芯头与所述冷型之间，使所述坭芯头与所述冷型之间具有一定高度间距，所述坭芯座上方放置造型好的冒口箱；

S4、进行浇注，待轧辊浇注结束后，立即扒除所述垫铁，所述坭芯头在轧辊凝固收缩过程中自由下沉对轧辊凝固时产生的收缩进行补缩。

根据本发明实施例的轧辊用落坭芯方法，通过采用装配式坭芯头，可将坭芯头的一端与上砂箱相连接固定为一整体后再进行造型，不仅可避免因配模过程中的尺寸偏差对铸件尺寸产生的偏差，保证补缩量、提高产品质量，而且减少了生产工序，提高了生产效率，具有使用灵活、通用性强、造型方便、降低生产成本等优点。

根据本发明一个实施例，所述坭芯头形成为中空结构，所述坭芯头的一端的外径大于另一端外径。

根据本发明一个实施例，所述上砂箱形成为中空结构，与所述坭芯头可拆卸相连。

根据本发明一个实施例，所述坭芯头与所述上砂箱通过内六角螺栓固定连接。

根据本发明一个实施例，所述垫铁的数量为四个。

根据本发明一个实施例，所述坭芯头与所述冷型之间的高度间距设计为大于辊身凝固时产生的长度方向的线收缩量。

根据本发明一个实施例，所述坭芯头与所述冷型之间的高度间距设计为130mm-230mm,其中，所述坭芯头落入所述冷型内高度为50mm-100mm。

根据本发明第二方面实施例的具有坭芯座的轧辊用铸造模具，包括：冷型，所述冷型为上开口的容纳腔；坭芯座，所述坭芯座设在冷型的上方，包括：坭芯头，所述坭芯头的一端能够伸入所述冷型的内腔；上砂箱，所述上砂箱形成为中空结构，设在所述坭芯头另一端的上方，与所述坭芯头可拆卸相连；冒口箱，所述冒口箱设在所述上砂箱的上方；垫铁，所述垫铁设在所述坭芯头和所述冷型之间，保证所述坭芯头和所述冷型之间的高度间距量。

根据本发明一个实施例，所述坭芯头与所述冷型之间的高度间距设计为大于辊身凝固时产生的长度方向的线收缩量。

根据本发明一个实施例，所述坭芯头内的型砂与所述上砂箱内的型砂为一体成型结构。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是根据本发明实施例的轧辊用落坭芯方法的步骤流程图；

图2是根据本发明实施例的具有坭芯座的轧辊用铸造模具的结构示意图。

附图标记：

具有坭芯座的轧辊用铸造模具100

冒口箱10；上砂箱20；坭芯头30；内六角螺栓40；垫铁50；冷型60。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

下面参考附图具体描述根据本发明实施例的轧辊用落坭芯方法。

如图1和图2所示，根据本发明实施例的轧辊用落坭芯方法，包括以下步骤：

S1、坭芯头30与上砂箱20连接固定后，组成坭芯座；

S2、在坭芯座内腔中，居中定位好造型铁样，填入型砂，夯实刮平后成型脱模；

S3、起吊造型后的坭芯座，把坭芯头30的一端落入事先造型好的冷型60内腔中，将垫铁50放置在坭芯头30与冷型60之间，使坭芯头30与冷型60之间具有一定高度间距，坭芯座上方放置造型好的冒口箱10；

S4、进行浇注，待轧辊浇注结束后，立即扒除垫铁50，坭芯头30在轧辊凝固收缩过程中自由下沉对轧辊凝固时产生的收缩进行补缩。

换言之，根据本发明实施例的轧辊用落坭芯方法，通过将坭芯头30的一端与上砂箱20相连接固定为一整体后再进行造型，也可以是，坭芯头30与上砂箱20采用整体浇注方式进行一体成型。也就是说，坭芯头30内的型砂与上砂箱20内的型砂为一体成型结构，可有效避免原上砂箱20与坭芯头30分体造型后配模时造成的尺寸偏差，提高了产品的尺寸精度。坭芯头30的另一端能够伸入冷型60的内腔中，坭芯头30的形成为中空结构，其一端外径尺寸大于另一端的外径尺寸。具体地，冷型60内壁挂砂厚度为12mm-15mm，坭芯头30另一端的外径尺寸设计为冷型60内壁挂砂后直径减去3mm-5mm。垫铁50能够放置在坭芯头30与冷型60之间，使坭芯头30与冷型60之间具有一定高度间距。当辊浇注结束后，立即扒除垫铁50，坭芯头30在轧辊凝固收缩过程中自由下沉对轧辊凝固时产生的收缩进行补缩。

进一步地，在轧辊开箱过程中，由于坭芯头30经常不能自由脱落，需借助外力敲击脱模，容易造成坭芯头30破损，通过采用装配式坭芯头30，坭芯头30损坏后便于更换。坭芯头30部位可采用铸钢材质替代HT250，生产周期短，节约成本。在实际生产过程中，根据轧辊的尺寸不同，需要选择不同的上砂箱20，当坭心头的尺寸一样，只需更换上砂箱20即可，同样当上砂箱20尺寸相同，只需更换坭心头即可。具有通用性强、可节约成本的优点。

由此，根据本发明实施例的轧辊用落坭芯方法，通过采用装配式坭芯头30，可将坭芯头30的一端与上砂箱20相连接固定为一整体后再进行造型，不仅可避免因配模过程中的尺寸偏差对铸件尺寸产生的偏差，保证补缩量、提高产品质量，而且减少了生产工序，提高了生产效率，具有使用灵活、通用性强、造型方便、降低生产成本等优点。

根据本发明的一个实施例，坭芯头30与上砂箱20通过内六角螺栓40固定连接。通过内六角螺栓40相连接，不仅能够使坭芯头30与上砂箱20牢固连接，且内六角处不易打滑，易操作，便于调整松紧度，方便拆卸与安装。

可选地，垫铁50的数量为四个。四个垫铁50不仅能够有效地起到支撑作用，使坭芯座保持水平，保证浇注质量，而且使坭芯头30与冷型60之间保持一定高度间距。

优选地，坭芯头30与冷型60之间的高度间距设计为大于辊身凝固时产生的长度方向的线收缩量。也就是说，通过垫铁50使坭芯头30与冷型60之间保持一定高度间距，扒除垫铁50后，坭芯头30在轧辊凝固收缩过程中自由下沉对轧辊凝固时产生的收缩进行补缩。

进一步地，坭芯头30与冷型60之间的高度间距设计为130mm-230mm,其中，坭芯头30落入冷型60内高度为50mm-100mm。该尺寸设计可以有效地保证补缩量。

总而言之，根据本发明实施例的轧辊用落坭芯方法，在满足轧辊造型要求的前提下，不同规格的坭芯头30可以与上砂箱20自由拼装，能够增强坭芯头30使用通用性，减少坭芯头30使用损耗率。不仅提高了模具使用的通用性，节约成本，还能够保证制造精度。

下面参考附图具体描述根据本发明实施例的坭芯座。

如图2所示，根据本发明实施例的坭芯座，包括：坭芯头30和上砂箱20，坭芯头30形成为中空结构，坭芯头30的一端的外径大于另一端外径；上砂箱20形成为中空结构，与坭芯头30可拆卸相连。也就是说，坭芯座可以有不同的组合方式，当坭芯头30尺寸相同时，可以选择不同尺寸的上砂箱20组合成坭芯座。当上砂箱20尺寸相同时，可以选择不同尺寸的坭芯头30组合成坭芯座。不仅具有通用性强、便于更换等优点，而且连接固定后便于造型，避免尺寸偏差。

可选地，坭芯头30与上砂箱20通过内六角螺栓40固定连接。不仅能够使坭芯头30与上砂箱20牢固连接，且内六角处不易打滑，易操作，便于调整松紧度，方便拆卸与安装。

下面参考附图具体描述根据本发明实施例的具有坭芯座的轧辊用铸造模具100。

如图2所示，根据本发明实施例的具有坭芯座的轧辊用铸造模具100，包括：冷型60、坭芯座、冒口箱10和垫铁50。

具体地，冷型60为上开口的容纳腔；坭芯座设在冷型60的上方，包括：坭芯头30，坭芯头30的一端能够伸入冷型60的内腔；上砂箱20，上砂箱20形成为中空结构，设在坭芯头30另一端的上方，与坭芯头30可拆卸相连；冒口箱10设在上砂箱20的上方；垫铁50设在坭芯头30和冷型60之间，保证坭芯头30和冷型60之间的高度间距量。

也就是说，该具有坭芯座的轧辊用铸造模具100中的坭芯座可以有不同的组合方式，当坭芯头30尺寸相同时，可以选择不同尺寸的上砂箱20组合成坭芯座。当上砂箱20尺寸相同时，可以选择不同尺寸的坭芯头30组合成坭芯座。该具有坭芯座的轧辊用铸造模具100不仅具有通用性强、便于更换等优点，而且坭芯头30与上砂箱20连接固定后便于造型，避免尺寸偏差。提高了模具使用的通用性，节约成本。

进一步，坭芯头30与冷型60之间的高度间距设计为大于辊身凝固时产生的长度方向的线收缩量。也就是说，通过垫铁50使坭芯头30与冷型60之间保持一定高度间距，扒除垫铁50后，坭芯头30在轧辊凝固收缩过程中自由下沉对轧辊凝固时产生的收缩进行补缩。

可选地，坭芯头30内的型砂与上砂箱20内的型砂为一体成型结构。也就是说，坭芯头30与上砂箱20连接固定后再进行造型，可有效避免原上砂箱20与坭芯头30分体造型后配模时造成的尺寸偏差，提高了产品的尺寸精度。

由此，根据本发明实施例的具有坭芯座的轧辊用铸造模具100，能够应用于上述实施例的轧辊用落坭芯方法，包括根据上述实施例的坭芯座。由于根据本发明实施例的坭芯座具有上述技术效果，因此，根据本发明实施例的具有坭芯座的轧辊用铸造模具100也具有相应的技术效果，即该具有坭芯座的轧辊用铸造模具100具有通用性强，成本低，制造精度高等优点。

根据本发明实施例的具有坭芯座的轧辊用铸造模具的其他结构和操作对于本领域技术人员而言都是可以理解并且容易实现的，因此不再详细描述。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种轧辊用落坭芯方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、坭芯头与上砂箱连接固定后，组成坭芯座；

S2、在所述坭芯座内腔中，居中定位好造型铁样，填入型砂，夯实刮平后成型脱模；

S3、起吊造型后的坭芯座，把所述坭芯头的一端落入事先造型好的冷型内腔中，将垫铁放置在所述坭芯头与所述冷型之间，使所述坭芯头与所述冷型之间具有一定高度间距，所述坭芯座上方放置造型好的冒口箱；

S4、进行浇注，待轧辊浇注结束后，立即扒除所述垫铁，所述坭芯头在轧辊凝固收缩过程中自由下沉对轧辊凝固时产生的收缩进行补缩。

2.根据权利要求1所述的轧辊用落坭芯方法，其特征在于，所述坭芯头形成为中空结构，所述坭芯头的一端的外径大于另一端外径。

3.根据权利要求2所述的轧辊用落坭芯方法，其特征在于，所述上砂箱形成为中空结构，与所述坭芯头可拆卸相连。

4.根据权利要求3所述的轧辊用落坭芯方法，其特征在于，所述坭芯头与所述上砂箱通过内六角螺栓固定连接。

5.根据权利要求1所述的轧辊用落坭芯方法，其特征在于，所述垫铁的数量为四个。

6.根据权利要求1所述的轧辊用落坭芯方法，其特征在于，所述坭芯头与所述冷型之间的高度间距设计为大于辊身凝固时产生的长度方向的线收缩量。

7.根据权利要求6所述的轧辊用落坭芯方法，其特征在于，所述坭芯头与所述冷型之间的高度间距设计为130mm-230mm,其中，所述坭芯头落入所述冷型内高度为50mm-100mm。

8.一种根据权利要求1-7任一项所述的轧辊用落坭芯方法中使用的具有坭芯座的轧辊用铸造模具，其特征在于，包括：

冷型，所述冷型为上开口的容纳腔；

坭芯座，所述坭芯座设在冷型的上方，包括：

坭芯头，所述坭芯头的一端能够伸入所述冷型的内腔；

上砂箱，所述上砂箱形成为中空结构，设在所述坭芯头另一端的上方，与所述坭芯头可拆卸相连；

冒口箱，所述冒口箱设在所述上砂箱的上方；

垫铁，所述垫铁设在所述坭芯头和所述冷型之间，保证所述坭芯头和所述冷型之间的高度间距量。

9.根据权利要求8所述的具有坭芯座的轧辊用铸造模具，其特征在于，所述坭芯头与所述冷型之间的高度间距设计为大于辊身凝固时产生的长度方向的线收缩量。

10.根据权利要求8所述的具有坭芯座的轧辊用铸造模具，其特征在于，所述坭芯头内的型砂与所述上砂箱内的型砂为一体成型结构。

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