CN210412486U - 一种带有冷却系统的奥贝磨球成型模具 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种带有冷却系统的奥贝磨球成型模具，包括上模和下模，上模下端设有多个上半球碗，下模上端设有多个下半球碗，合模状态下，多个上半球碗与多个下半球碗一一对正，形成磨球成型腔；在上模内位于上半球碗上部设有上部冷却腔，在下模内位于下半球碗下部设有下部冷却腔，在上模侧壁上设有上进液口和上出液口，在下模侧壁上设有下进液口和下出液口，上进液口与上出液口、下进液口与下出液口均通过软管与外设的冷却装置连接，形成冷却循环系统；两模内安装有预制浇道件，其浇道连通多个磨球成型腔及上模上端；在每个上半球碗的顶部与上模上端之间均设有排气通孔。本模具增大了金属液的过冷度，提高了磨球产品的冲击韧性。
Description
技术领域
本实用新型属于奥贝磨球生产技术领域应用领域，具体涉及一种带有冷却系统的奥贝模具成型模具。
背景技术
目前，磨球已经广泛应用于冶金、矿上、水泥等行业。由于磨球为易耗品，随着工业的发展，消耗量越来越大。其中显微组织呈奥氏体、贝氏体、球状石墨及碳化物磨球，可称奥贝磨球，是一种常见的磨球。该种磨球目前铸造成型的生产方式有；砂型铸造成型和铁模覆砂铸造成型生产方式两种。由于铁模覆砂铸造成型生产相比于砂型铸造生产具有生产效率高等方面的优点，成为主要的生产模式。现有的铁模覆砂钢模为实心钢模，在钢模的上模下端及下模上端分别设置有多个上半球碗和多个下半球碗，在合模后，多个上半球碗和多个下半球碗一一对正，形成磨球成型腔，并且在型腔内覆3-5mm砂层。现有的铁模覆砂铸造成型生产模式，具体为：铸造成型模具在一个闭环生产线上的多个工位移动，每一个工作循环，包括8个工作位，依次为：1、模内腔喷砂；2、冷却，在模内腔形成覆砂层；3、上下模合模；4、向模内腔中浇注铸造液；5、冷却定型，形成磨球；6、分模；7、下模倾翻，将磨球从模腔内倒出；8、清理模腔内的砂层。
现有的钢模结构在浇注完成后，冷却时间较长，导致生产效率降低，另外，冷却时间较慢铸造晶粒粗大，也不利于磨球成本中的碳化物形成定向结晶，导致磨球产品的冲击韧性值较低，耐磨性差。
经现有技术检索，未检索到与本专利相近技术方案。
实用新型内容
本实用新型的目的在于克服现有技术的不足之处，提供一种提高金属液过冷度，减少凝固结晶时间，从而能提高磨球的生产效率，且可使奥贝磨球成分中的碳化物形成定向结晶，从而能提高磨球产品的冲击韧性的带有冷却系统的奥贝磨球成型模具。
本实用新型的上述目的通过如下技术方案来实现：
一种带有冷却系统的奥贝磨球成型模具，包括上模和下模，所述上模下端设置有多个上半球碗，所述下模上端设置有多个下半球碗，在上合模状态下，多个上半球碗与多个下半球碗一一对正，形成磨球成型腔；在上模内位于上半球碗的上部设置有上部冷却腔，在下模内位于下半球碗的下部设置有下部冷却腔，在上模侧壁上设置有与上部冷却连通的上进液口和上出液口，在下模侧壁上设置有与下部冷却腔连通的下进液口和下出液口，上进液口与上出液口、下进液口与下出液口均通过软管与外设的冷却装置连接，形成冷却循环系统；上模内和下模内安装有预制浇道件，预制浇道件的内腔形成浇道，所述浇道连通多个磨球成型腔及上模上端；在每个上半球碗的顶部与上模上端之间均设置有排气通孔；在每个上半球碗的内碗面和下半球碗的内碗面均喷刷有涂层。
而且的，所述冷却循环系统包括换热装置、水泵和水箱，换热装置的出水口通过进水干管和两进水支管的连接管路与上模的上进液口和下模的下进液口同时连通，换热装置的进水口与水泵的出水口连接，水泵的进水口与水箱的出水口连接，水箱的出水口通过一出水干管和两出水分管的连接管路与上模的上出液口和下模的下出液口同步连通。
而且的，上半球碗和下半球碗均为四个，四个上半球碗和四个下半球碗均沿圆周方向均布设置；所述预制浇道件为上端为开口端、下端为封闭端的预制直浇道件，在预制浇道件上靠近下端的外侧沿圆周方向设置有四个球面状的凹窝，在四个凹窝与预制浇道件的竖向中心孔之间连通有径向分流孔；在上模中心位置设置有竖直的浇道件插装孔，所述浇道件插装孔连通四个上半球碗和上模本体的上端面，在下模上端位于四个下半球碗之间的位置设置有浇道件定位凹槽，浇道件定位凹槽与浇道件安装腔呈上下对正；在合模状态下，预制浇道件的下端部与浇道件定位凹槽形成定位接触，预制浇道件的上端部与浇道件插装孔形成插装配合，预制浇道件上的四个凹窝分别与四组上半球碗和下半球碗的配合结构拼合，形成四个完整的磨球成型腔。
而且的，所述预制浇道件为两瓣式扣合连接结构。
而且的，所述上模由上模本体及上盖连接构成，所述下模由下模本体及底盖连接构成。
而且的，在上模本体的两侧固定有上模安装架，在下模本体的两块侧固定有下模安装架，在上模安装架和下模安装架上预留有螺栓孔。
本实用新型具有的优点和积极效果：
本奥贝磨球成型模具在上下模上设置冷却腔，通过管路与外设冷却装置连接，形成冷却系统，这样，在向磨球成型腔内浇注金属液后，开启冷却系统，通过冷却腔内循环的冷却液对磨球成型腔内的金属液进行冷却，可加快金属液的冷却速度，通过调整冷却循环系统中，冷却液的温度和流速，可使金属液达到合适的过冷度，从而一方面加快了磨球的冷却成型，使金属液中的碳化物定向结晶，进而提高磨球产品的抗冲击韧性，另一方面也能避免金属液过快冷却，而导致产品白口化。
附图说明
图1是本实用新型的处于合模状态的立体结构示意图；
图2是图1的立体分解图；
图3是图1中上模主体的立体结构示意图；
图4是图1中下模主体的立体结构示意图；
图5是本实用新型冷却循环系统的连接示意图。
具体实施方式
下面结合附图并通过具体实施例对本实用新型作进一步详述，以下实施例只是描述性的，不是限定性的，不能以此限定本实用新型的保护范围。
一种带有冷却系统的奥贝磨球成型模具，请参见图1-5，其实用新型点为：
包括上模2和下模4。上模下端设置有多个上半球碗2-2-6，所述下模本体上端设置有多个下半球碗4-1-3，在上合模状态下，多个上半球碗与多个下半球碗一一对正，形成磨球成型腔。在上模内位于上半球碗的上部设置有上部冷却腔2-2-4，在下模主内位于下半球碗的下部设置有下部冷却腔4-1-5，在上模侧壁上设置有上进液口2-2-2、上出液口2-2-3，在下模侧壁上设置有下进液口4-1-1、下出液口4-1-2。上进液口与上出液口、下进液口与下出液口均通过软管与外设的冷却装置连接，形成冷却循环系统。上模内和下模内安装有预制浇道件，预制浇道件的内腔形成浇道，所述浇道连通多个磨球成型腔及上模上端。在每个上半球碗的顶部与上模本体的上端之间均设置有排气通孔2-2-1。在模具工作时每个上半球碗的内碗面和下半球碗的内碗面均喷刷有涂层。涂层的作用是：调节磨球铸件的冷却速度、保护金属型，防止高温金属液对型壁的冲蚀和冲刷，另外，涂层的设置，也可实现磨球顺利脱模。涂料的成分主要由粉状耐火材料、粘接剂和溶剂构成。
上述冷却循环系统优选采用如下结构：
所述冷却循环系统包括换热装置、水泵和水箱，换热装置的出水口通过进水干管6和两进水支管7的连接管路与上模的上进液口和下模的下进液口同时连通，换热装置的进水口与水泵的出水口连接，水泵的进水口与水箱的出水口连接，水箱的出水口通过一出水干管9和两出水分管8的连接管路与上模的上出液口和下模的下出液口同步连通。
上述换热装置可采用冷却塔等常见的换热器结构，本冷却循环系统通过对水泵和换热装置的调节，可实现对换热介质的温度和流速的调节，以实现在多种环境温度下，将磨球的冷却速度控制在最佳的状态下。比如，当环境温度较低的特殊情况下，在进行初始浇注前，模具温度也较低，在向磨球成型腔内初次浇注金属液前，可提前开始循环冷却系统，对模具进行适当加温，然后再向磨球成型腔内浇注金属液，以保证金属液在较佳的冷却温度下进行冷却成型，以实现磨球冷却速度的控制。
进一步的，上半球碗和下半球碗均为四个，四个上半球碗和四个下半球碗均沿圆周方向均布设置。所述预制浇道件1为上端为开口端、下端为封闭端的预制直浇道件，在预制浇道件上靠近下端的外侧沿圆周方向设置有四个球面状的凹窝1-3，在四个凹窝与预制浇道件的竖向中心孔1-1之间连通有径向分流孔1-2。在上模中心位置设置有竖直的浇道件插装孔2-2-5，所述浇道件插装孔连通四个上半球碗和上模本体的上端面，在下模的上端位于四个下半球碗之间的位置设置有浇道件定位凹槽4-1-4，浇道件定位凹槽与浇道件安装腔呈上下对正。在合模状态下，预制浇道件的下端部与浇道件定位凹槽形成定位接触，预制浇道件的上端部与浇道件插装孔形成插装配合，预制浇道件上的四个凹窝分别与四组上半球碗和下半球碗的配合结构拼合，形成四个完整的磨球成型腔。
上述预制浇道件进一步采用两瓣式扣合连接结构，方便了预制浇道件的射砂成型。
上述上模由上模本体2-2及上盖2-1连接构成，所述下模由下模本体4-1及底盖4-2连接构成。方便了球碗及冷却腔的加工。
为便于上模和下模安装到磨球成型设备上，在上模本体的两侧固定有上模安装架3，在下模本体的两块侧固定有下模安装架5，在上模安装架和下模安装架上预留有螺栓孔。
除上述技术特征外，在上模和下模之间应设置插孔和插柱的导向配合结构，保证上下模合模位置的准确性，因该技术特征为模具设计的公知常识，在此不再着重说明。
本奥贝磨球成型模具的使用说明：
本奥贝磨球成型模具，上模可作为动模、下模作为定模，反之也可上模作为定模、下模作为动模。考虑到浇道口位于上模的上端，为便于浇注系统的设置，在实际使用时，优选上模作为定模，下模作为动模。
尽管为说明目的公开了本实用新型的实施例和附图，但是本领域的技术人员可以理解：在不脱离本实用新型及所附权利要求的精神和范围内，各种替换、变化和修改都是可能的，因此，本实用新型的范围不局限于实施例和附图所公开的内容。
Claims (6)
1.一种带有冷却系统的奥贝磨球成型模具，包括上模和下模，所述上模下端设置有多个上半球碗，所述下模上端设置有多个下半球碗，在上合模状态下，多个上半球碗与多个下半球碗一一对正，形成磨球成型腔；在上模内位于上半球碗的上部设置有上部冷却腔，在下模内位于下半球碗的下部设置有下部冷却腔，在上模侧壁上设置有与上部冷却连通的上进液口和上出液口，在下模侧壁上设置有与下部冷却腔连通的下进液口和下出液口，上进液口与上出液口、下进液口与下出液口均通过软管与外设的冷却装置连接，形成冷却循环系统；上模内和下模内安装有预制浇道件，预制浇道件的内腔形成浇道，所述浇道连通多个磨球成型腔及上模上端；在每个上半球碗的顶部与上模上端之间均设置有排气通孔；在每个上半球碗的内碗面和下半球碗的内碗面均喷刷有涂层。
2.根据权利要求1所述的带有冷却系统的奥贝磨球成型模具，其特征在于：所述冷却循环系统包括换热装置、水泵和水箱，换热装置的出水口通过进水干管和两进水支管的连接管路与上模的上进液口和下模的下进液口同时连通，换热装置的进水口与水泵的出水口连接，水泵的进水口与水箱的出水口连接，水箱的出水口通过一出水干管和两出水分管的连接管路与上模的上出液口和下模的下出液口同步连通。
3.根据权利要求1所述的带有冷却系统的奥贝磨球成型模具，其特征在于：上半球碗和下半球碗均为四个，四个上半球碗和四个下半球碗均沿圆周方向均布设置；所述预制浇道件为上端为开口端、下端为封闭端的预制直浇道件，在预制浇道件上靠近下端的外侧沿圆周方向设置有四个球面状的凹窝，在四个凹窝与预制浇道件的竖向中心孔之间连通有径向分流孔；在上模中心位置设置有竖直的浇道件插装孔，所述浇道件插装孔连通四个上半球碗和上模本体的上端面，在下模上端位于四个下半球碗之间的位置设置有浇道件定位凹槽，浇道件定位凹槽与浇道件安装腔呈上下对正；在合模状态下，预制浇道件的下端部与浇道件定位凹槽形成定位接触，预制浇道件的上端部与浇道件插装孔形成插装配合，预制浇道件上的四个凹窝分别与四组上半球碗和下半球碗的配合结构拼合，形成四个完整的磨球成型腔。
4.根据权利要求2所述的带有冷却系统的奥贝磨球成型模具，其特征在于：所述预制浇道件为两瓣式扣合连接结构。
5.根据权利要求1所述的带有冷却系统的奥贝磨球成型模具，其特征在于：所述上模由上模本体及上盖连接构成，所述下模由下模本体及底盖连接构成。
6.根据权利要求4所述的带有冷却系统的奥贝磨球成型模具，其特征在于：在上模本体的两侧固定有上模安装架，在下模本体的两块侧固定有下模安装架，在上模安装架和下模安装架上预留有螺栓孔。
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