CN114309522A - 一种离心机多层型腔浇注的耐磨铸球模具组 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种离心机多层型腔浇注的耐磨铸球模具组，包括离心机构和模具，其特征在于，所述的离心机构由环形模具上护套、形环形模具下护套和驱动装置组成，所述的模具为环型模具组，所述的环型模具组由若干个两侧均带有至少1列多个纵向排列的半球形型腔和铁水浇注道组成的楔形单体型模组成，相邻的两个楔形单体型模对接组成具有多个纵向排列的磨球型腔以及多层横向排列磨球型腔的环型模具组。本发明的离心机多层型腔浇注的耐磨铸球模具组稳定可靠，可根据生产需要，采用一台离心机能够生产出多个组织致密的磨球，大大缩短了铸造磨球的生产时间，易于实现铸球的机械化生产；提高了铸造磨球的产出率，从而降低了铸造磨球生产成本。
Description
技术领域
本发明涉及一种铸造金属磨球的模具，尤其是一种离心机多层型腔浇注的耐磨铸球模具组。
背景技术
金属磨球是一种广泛用于冶金、矿山、建材等行业的抗磨耗材，每年的需求量很大。铸造磨球的材质一般有铬系、等温淬火球铁、白口铸铁等，铸造成形的方法目前主要有金属型砂套铸造、树脂砂铸造、铁型覆砂铸造、消失模铸tfkp等，生产方法各有优势，但生产中都需要通过一定的冒口和浇道对磨球进行补缩，以获得组织致密的磨球，且铸球的铸型需局部或全部采用型砂成型。相对而言，磨球的心部组织会存在一定的疏松，铸造生产中因补缩冒口及浇道的存在，铁水的利用率相对不高，一般在80%左右甚至更低；且上述工艺方法在实际生产中实现机械化、自动化生产的装备投入大。
铸球铸型有的需要采用射砂成型；有的采用实型铸造，通过上涂料、浇注采用抽真空等等。这些生产的过程控制都相对复杂。例如采用铁型覆砂铸造磨球，其工艺流程就包括：磨球模型的加热、磨球铁型内腔的覆砂造型、造型后对型腔的检查及浮砂的清除、上下铁型的合箱及紧固、浇注、凝固冷却、上下铁型的紧固松箱、上下铁型的开箱出铸件、对铁型射砂孔及铁型内腔残砂清理等，其中有些工序实现机械化、自动化比较困难，需投入大量的资金与装备。
为了解决上述问题，申请号202110346341.4公开了一种“水平旋转离心铸造磨球的模具装置及磨球成形方法”，并公开了包括多个合箱定位销、多个合箱定位销孔、多个合箱锁紧螺杆、水平分型的磨球金属型上模和磨球金属型下模，磨球金属型上模和磨球金属型下模合箱后通过多个合箱锁紧螺杆锁紧；磨球金属型上模中设置有多个合箱定位销孔，金属型下模中设置有多个合箱定位销，该多个合箱定位销与多个合箱定位销孔相互匹配。通过对金属型模具离心旋转的方式，在离心力的作用下将铁水充满金属型的磨球型腔，并对磨球型腔中的铁水进行补缩，获得组织致密的磨球。但是由于这种结构的磨球金属型上模和磨球金属型下模合箱后只能浇注一组磨球，生产效率低，生产一组磨球就需要一台离心机，生产同样多的磨球，操作时间长，工作量大。
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，整体结构设计简单合理，适应于各种形状的磨球铸件，产量高，减少了操作人员的离心机多层型腔浇注耐磨铸球模具组。
本发明的技术方案是：一种离心机多层型腔浇注的耐磨铸球模具组，包括离心机构和模具，其特征在于，所述的离心机构由环形模具上护套、环形模具下护套和驱动装置组成，所述的模具为环型模具组，
所述的环形模具上护套由中间带有圆台形铁水注入腔和与圆台形铁水注入腔一体连接的开有下凹槽的模具上框架所组成，中间带有圆台形铁水注入腔的下端部高于模具上框架下端部设置，在圆台形铁水注入腔的下部均匀开有铁水浇注通道；
所述的环形模具下护套由下凹弧形金属型铁水注入腔与下凹弧形金属型铁水注入腔一体连接的开有上凹槽的模具下框架所组成，中间下凹弧形金属型铁水注入腔的上端部低于模具下框架上端部设置；
所述的环型模具组由若干个楔形单体型模组合而成，所述的楔形单体型模由两侧均设有至少一列多个纵向排列的半球形型腔、与各个半球形型腔连通的铁水内浇注道和分别与各铁水内浇注道连通的铁水直浇道所组成，相邻的两个楔形单体型模对接组成具有多个纵向排列磨球型腔以及多层横向排列磨球型腔的环型模具组；
所述的环形模具上护套的模具和环形模具下护套扣合后，其环形模具上护套的上框架与环形模具下护套模具的下框架的外边框通过锁紧机构固定连接，环形模具上护套的圆台形铁水注入腔下端部与环形模具下护套的下凹弧形金属型铁水注入腔上端部扣合后中间形成磨球铁水浇注流通道，模具上框架的下凹槽与模具下框架的上凹槽形成与环型模具组形状相同的环形容纳腔，环型模具组置于环形容纳腔内，铁水直浇道与磨球铁水浇注流通道连通。
优选地，所述的锁紧机构为在环形模具上护套的模具上框架的外沿等分开有销钉插入孔，在环形模具下护套的模具下框架的外沿等分设有与销钉插入孔对应的销钉，形环形模具上护套的模具上框架和形环形模具下护套的模具下框架通过销钉固定连接。
优选地，所述的锁紧机构还可以在环形模具上护套的模具上框架的外沿等分开有锁紧螺孔，在环形模具下护套的模具下框架的外沿等分设有与锁紧螺孔对应的锁紧螺杆，环形模具上护套的模具上框架和环形模具下护套的模具下框架通过锁紧螺杆螺纹固定连接。
优选地，所述的楔形单体型模中的多个纵向排列的半球形型腔为2-5列，每个纵向排列的半球形型腔为1-6层,组成具有多个纵向排列磨球型腔以及多层横向排列磨球型腔的环型模具组。
优选地，所述的多层横向排列半球形型腔为平行设置或交错设置，相邻的磨球形型腔之间均通过铁水内浇注道相互连通；靠近铁水注入腔那列的纵向排列的半球形型腔的铁水内浇注道与铁水直浇道连通。
本发明与现有技术相比，具有以下优点和效果：
本发明的离心机多层型腔浇注的耐磨铸球模具组稳定可靠，可根据生产需要，采用一台离心机能够生产出多个组织致密的磨球，大大缩短了铸造磨球的生产时间，易于实现铸球的机械化生产；提高了铸造磨球的产出率，从而降低了铸造磨球生产成本 。
附图说明
图1是本发明离心机多层型腔浇注的耐磨铸球模具组的一个实施例的结构示意图。
图2为图1的A-A剖视图。
图3是环形模具上护套的结构示意图。
图4是环形模具下护套的结构示意图。
图5为环形模具上护套和环形模具下护套扣合后的结构示意图。
图6为楔形单体型模内的数个纵向排列的半球形型腔为1列的示意图。
图7是本发明离心机多层型腔浇注的耐磨铸球模具组的另一个实施例的结构示意图。
图8为楔形单体型模内设的多列纵向排列和横向排列半球形型腔的结构示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。
第一实施例
如图1-图6所示，本实施例提供了一种离心机多层型腔浇注的耐磨铸球模具组，包括离心机构和模具，其特征在于，所述的离心机构由环形模具上护套、环形模具下护套和驱动装置组成，所述的模具为环型模具组，
所述的环形模具上护套由中间带有圆台形铁水注入腔11和与圆台形铁水注入腔11一体连接的开有下凹槽的模具上框架12所组成，中间带有圆台形铁水注入腔的下端部14高于模具上框架下端部16设置，在圆台形铁水注入腔11的下部均匀开有铁水浇注通道13；
所述的环形模具下护套由下凹弧形金属型铁水注入腔21与下凹弧形金属型铁水注入腔21一体连接的开有上凹槽的模具下框架22所组成，中间下凹弧形金属型铁水注入腔的上端部23低于模具下框架上端部24设置；
所述的环型模具组由若干个楔形单体型模3组合而成，所述的楔形单体型模3由两侧均设有至少一列多个纵向排列的半球形型腔31、与各个半球形型腔31连通的铁水内浇注道32和分别与各铁水内浇注道32连通的铁水直浇道33所组成，相邻的两个楔形单体型模3对接组成具有多个纵向排列磨球型腔以及多层横向排列磨球型腔的环型模具组。
如图1和图6给出了楔形单体型模3的磨球型腔为一列的实施例。
本发明所述的环形模具上护套的模具和环形模具下护套扣合后，与驱动装置组成离心机构，其环形模具上护套的上框架12与环形模具下护套模具的下框架22的外边框通过锁紧机构固定连接，环形模具上护套的圆台形铁水注入腔下端部14与环形模具下护套的下凹弧形金属型铁水注入腔上端部23扣合后中间形成磨球铁水浇注流通道4，模具上框架的下凹槽与模具下框架的上凹槽形成与环型模具组形状相同的环形容纳腔，环型模具组置于环形容纳腔内，铁水直浇道33与铁水注入腔4连通。
本发明所述的锁紧机构为在环形模具上护套的模具上框架12的外沿等分开有销钉插入孔15，在环形模具下护套的模具下框架22的外沿等分设有与销钉插入孔15对应的销钉25，形环形模具上护套的模具上框架12和形环形模具下护套的模具下框架22通过销钉固定连接。
本实施例所述的锁紧机构还可以在环形模具上护套的模具上框架12的外沿等分开有锁紧螺孔，在环形模具下护套22的模具下框架的外沿等分设有与锁紧螺孔对应的锁紧螺杆，环形模具上护套的模具上框架12和环形模具下护套的模具下框架22通过锁紧螺杆螺纹固定连接。
第二实施例
如图7和图8所示，本实施例提供了一种离心机多层型腔浇注的耐磨铸球模具组，所述的楔形单体型模中的多个纵向排列的半球形型腔31为2-5列，每个纵向排列的半球形型腔31为1-6层,组成具有多个纵向排列磨球型腔以及多层横向排列磨球型腔的环型模具组。
本发明所述多层横向排列半球形型腔为平行设置或交错设置，相邻的磨球形型腔之间均通过铁水内浇注道32相互连通；靠近磨球铁水浇注流通道4那列的纵向排列的半球形型腔31的铁水内浇注道32与铁水直浇道33连通。
所述的多个纵向排列磨球型腔为2-5列，多层横向排列磨球型腔其纵向排列的半球形型腔31的数量可根据生产需要来定。
本发明的工作原理：
每个楔形单体型模两侧对称部位都有相同数量的半球形型腔，相邻的两个楔形单体模具的半球形型腔组成一个完整的圆形磨球型腔，与铁水内浇注道32、铁水直浇道33和磨球铁水浇注流通道4形成一个有铁水浇道的完整浇注体系。
当铁水从环形模具上护套的圆台形铁水注入腔11中心浇注时，图中箭头所指方向为铁水流动方向，在离心力的作用下，铁水顺着环形模具下护套经过磨球铁水浇注流通道4、铁水直浇道33及各楔形单体型模的铁水内浇注道32进入各圆形磨球型腔，铁水受远远大于重力的离心力作用下，迅速充满各部位圆形磨球型腔，获得高密度的铸件，提高了铸造磨球的质量。
本发明的驱动装置为现有技术，在此不做赘述，其离心机可以为水平式离心机，也可以是卧式离心机，当采用水平式离心机，其环形模具上护套与形环形模具下护套两者可以采用销钉固定连接；当采用卧式离心机时，其环形模具上护套与形环形模具下护套两者可以采用螺栓固定连接。
Claims (5)
1.一种离心机多层型腔浇注的耐磨铸球模具组，包括离心机构和模具，其特征在于，所述的离心机构由环形模具上护套、环形模具下护套和驱动装置组成，所述的模具为环型模具组，
所述的环形模具上护套由中间带有圆台形铁水注入腔和与圆台形铁水注入腔一体连接的开有下凹槽的模具上框架所组成，中间带有圆台形铁水注入腔的下端部高于模具上框架下端部设置，在圆台形铁水注入腔的下部均匀开有铁水浇注通道；
所述的环形模具下护套由下凹弧形金属型铁水注入腔与下凹弧形金属型铁水注入腔一体连接的开有上凹槽的模具下框架所组成，中间下凹弧形金属型铁水注入腔的上端部低于模具下框架上端部设置；
所述的环型模具组由若干个楔形单体型模组合而成，所述的楔形单体型模由两侧均设有至少一列多个纵向排列的半球形型腔、与各个半球形型腔连通的铁水内浇注道和分别与各铁水内浇注道连通的铁水直浇道所组成，相邻的两个楔形单体型模对接组成具有多个纵向排列磨球型腔以及多层横向排列磨球型腔的环型模具组；
所述的环形模具上护套的模具和环形模具下护套扣合后，其环形模具上护套的上框架与环形模具下护套模具的下框架的外边框通过锁紧机构固定连接，环形模具上护套的圆台形铁水注入腔下端部与环形模具下护套的下凹弧形金属型铁水注入腔上端部扣合后中间形成磨球铁水浇注流通道，模具上框架的下凹槽与模具下框架的上凹槽形成与环型模具组形状相同的环形容纳腔，环型模具组置于环形容纳腔内，铁水直浇道与磨球铁水浇注流通道连通。
2.根据权利要求1所述的离心机多层型腔浇注的耐磨铸球模具组，其特征在于：所述的锁紧机构为在环形模具上护套的模具上框架的外沿等分开有销钉插入孔，在环形模具下护套的模具下框架的外沿等分设有与销钉插入孔对应的销钉，形环形模具上护套的模具上框架和形环形模具下护套的模具下框架通过销钉固定连接。
3.根据权利要求1所述的离心机多层型腔浇注的耐磨铸球模具组，其特征在于：所述的锁紧机构还可以在环形模具上护套的模具上框架的外沿等分开有锁紧螺孔，在环形模具下护套的模具下框架的外沿等分设有与锁紧螺孔对应的锁紧螺杆，环形模具上护套的模具上框架和环形模具下护套的模具下框架通过锁紧螺杆螺纹固定连接。
4.根据权利要求1所述的离心机多层型腔浇注的耐磨铸球模具组，其特征在于：所述的楔形单体型模中的多个纵向排列的半球形型腔为2-5列，每个纵向排列的半球形型腔为1-6层,组成具有多个纵向排列磨球型腔以及多层横向排列磨球型腔的环型模具组。
5.根据权利要求4所述的离心机多层型腔浇注的耐磨铸球模具组，其特征在于：所述的多层横向排列半球形型腔为平行设置或交错设置，相邻的磨球形型腔之间均通过铁水内浇注道相互连通；靠近铁水注入腔那列的纵向排列的半球形型腔的铁水内浇注道与铁水直浇道连通。
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