CN210475495U

CN210475495U - 基于激冷与液态模锻的合金板锤生产模具

Info

Publication number: CN210475495U
Application number: CN201921352110.9U
Authority: CN
Inventors: 杨宗联; 黄太科; 李华周; 姚自海; 李少文
Original assignee: HUBEI GENGLIAN WEAR-RESISTANT MATERIALS TECHNOLOGY CO LTD
Current assignee: HUBEI GENGLIAN WEAR-RESISTANT MATERIALS TECHNOLOGY CO LTD
Priority date: 2019-08-20
Filing date: 2019-08-20
Publication date: 2020-05-08
Anticipated expiration: 2029-08-20

Abstract

基于激冷与液态模锻的合金板锤生产模具，模具由上模和下模组成，上模和下模内分别设有上激冷件、水冷式上激冷板和下激冷件、水冷式下激冷板；本实用新型采用模芯包裹于激冷部件内的方式对钢液进行快速激冷，彻底解决了铸造中铸件冷却速度较慢的问题，避免了传统砂铸及消失模铸造中容易出现的晶粒粗大、组织不致密等问题，提高了铸件的组织的韧性和致密性，保证了耐磨铸件的使用寿命；板锤性能指标：1.硬度提高10‑15%；2.铸件组织韧性提高5‑10%；3.使用寿命提高2倍。

Description

基于激冷与液态模锻的合金板锤生产模具

技术领域

本实用新型属于板锤成型模具领域，尤其是一种基于激冷与液态模锻的合金板锤生产模具。

背景技术

我国冶金、建材、路桥、矿山、建筑和电力等行业都有大量的不同规格的大型破碎机设备，破碎机在工作过程中直接与砂、土、岩石、矿物等接触，特别是花岗岩、玄武岩压缩强度在200MPa左右，细粒花岗岩可高达300MPa以上，工矿条件十分恶劣，板锤磨损严重而失效，消耗量很大。在冶金、建材、矿山、建筑和电力等行业领域中全国每年各种金属耐磨材料的消耗在数百万吨以上。因此在特定环境下应用的耐磨铸件均要求组织致密，硬度高，耐磨性能好，这对于普通传统的砂型铸造工艺和消失模工艺来说，很难达到对耐磨铸件的要求。

因此，研究开发使用寿命长的反击式破碎机板锤能减少磨损造成的损失，降低企业生产成本，具有重要的经济和现实意义。

发明内容

根据该类产品的使用特性：板锤要求高硬度、高耐磨性以及其他部位要求高的强韧性，同时应市场和配套厂商的需求，经过反复研究与攻克，本实用新型提出了一种基于激冷与液态模锻的合金板锤生产模具。

为了解决上述技术问题，本实用新型的技术方案是：

基于激冷与液态模锻的合金板锤生产模具，包括上模和下模，上模通过导向组件与下模连接，所述上模包括上模套、上模芯，上模套能与液态模锻机上的滑块连接，模套和上模芯的侧面之间设有上激冷件，上模套和上模芯上均设有上压室，液态模锻机的上压头通过上压室进入上模芯内；所述下模包括下模座、下模套、下模芯、顶料器及锁模器，下模套固定在下模座上，下模套与下模芯的侧面之间设有下激冷件，下模套和下模芯上均设有顶料室，顶料器上的下压头位于顶料室内, 下压头用于顶出下模芯内的毛坯件，对称设置的两个锁模器分别固定在下模套的左右两侧面上，锁模器用于锁紧上下模；其特征在于：所述上模套与上模芯顶面之间设有水冷式上激冷板，水冷式上激冷板上均设有上压室，下模套与下模芯底面之间设有水冷式下激冷板，水冷式下激冷板上均设有顶料室，水冷式上激冷板和水冷式下激冷板的冷却水腔通过进水管和出水管与供水装置构成循环冷却回路。

对上述技术方案进一步地限定，所述导向组件主要包括导向柱、导向套和锁紧螺母，导向柱与下模座固定连接，在导向柱上滑动的导向套与上模套固定连接。

对上述技术方案进一步地限定，所述顶料器由顶料液压油缸和下压头组成，固定在下模座上的顶料液压油缸能推动下压头作顶料动作。

对上述技术方案进一步地限定，锁模器主要由锁模液压油缸及铰接在活塞杆上的卡块组成。

对上述技术方案进一步地限定，所述模具的型腔面及下压头上均设有耐高温涂料层。

有益效果：本实用新型采用模芯包裹于激冷件内的方式，解决了铸件冷却速度慢造成的晶粒粗大、组织不致密和激冷厚度较薄，而造成的硬度低、产品耐磨性能差的问题；同时还解决了模具在高温下，抽芯不畅及模具使用寿命短的问题；本实用新型提高了铸件的韧性和致密性，保证了耐磨铸件的使用寿命，大大地降低了生产成本，在工矿企业推广使用具有良好的经济效益和社会效益。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图。

图2是图1中的模具结构示意图。

图3是图2中上模仰视图。

图4是图2中上激冷件的激冷底板结构示意图。

图5是图1的使用状态图。

具体实施方式

如图1和图2所示，基于激冷与液态模锻的合金板锤生产模具，包括上模1和下模2，上模通过导向组件3与下模连接，所述上模1包括上模套101、上模芯102、上激冷件103、水冷式上激冷板104，上模套通过拉杆4与液态模锻机5上的滑块501连接，上激冷件固定在上模套与上模芯侧面之间的间隙内，水冷式上激冷板固定在上模套与上模芯顶面之间的间隙内，上模套、上模芯、水冷式上激冷板三者上均设有上压室105，液态模锻机的上压头通过上压室进入上模芯内，上压室的形状与液态模锻机的上压头形状相匹配；

所述下模2包括下模座201、下模套202、下模芯203、下激冷件204、水冷式上激冷板205、顶料器206及锁模器207，下模套固定在下模座上，下激冷件固定在下模套与下模芯侧面之间的间隙内，水冷式下激冷板固定在下模套与下模芯底面之间的间隙内，下模套、下模芯、水冷式下激冷板上均设有顶料室208，顶料器上的下压头位于顶料室内, 下压头用于顶出下模芯内的毛坯件，下压头的顶面与下模芯成型腔的底面平齐,对称设置的两个锁模器分别固定在下模套的左右两侧面上，锁模器用于锁紧上下模；

所述上模与下模合模后，上模的上模芯和下模的下模芯包裹于上激冷件、水冷式上激冷板、下激冷件、水冷式下激冷板组成的激冷部件内；

所述水冷式上激冷板和水冷式下激冷板的冷却水腔通过进水管和出水管与供水装置构成循环冷却回路；

如图2所示，所述导向组件3主要包括导向柱301、导向套302和锁紧螺母303，导向柱与下模座固定连接，在导向柱上滑动的导向套与上模套固定连接；

如图2、图3所示，所述上激冷件103和下激冷件204的结构相同；上激冷件103由左激冷侧板1031、右激冷侧板1032、前激冷侧板1033、后激冷侧板1034构成；

如图4所示水冷式上激冷板是指采用快速循环流动的冷却水对模芯内的熔融金属材料进行快速冷却，其结构为：板体内设有冷却水腔，冷却水腔通过进水管6和出水管7与供水装置构成循环冷却回路；上激冷件和下激冷件可以采用与水冷式上激冷板和水冷式下激冷板的相同结构，即激冷侧板内设有冷却水腔，冷却水腔通过进水管和出水管与供水装置构成循环冷却回路；

如图1和图2所示，顶料器206由顶料液压油缸2061和下压头2062组成，固定在下模座上的顶料液压油缸能推动下压头作顶料动作；

如图1和图2所示，锁模器207主要由锁模液压油缸2071及铰接在活塞杆上的卡块2072组成；锁模器是为了避免成型的毛坯件上出现纵向的裂纹；

如图2所示，所述模具的型腔面及下压头上均设有耐高温涂料层10，这样是为了延长模具的使用寿命；

所述上模和下模中零件彼此间的连接方式在本领域属于常规技术,如焊接或螺栓连接方式，不作详细说明。

模具使用说明：如图5所示，1）模具预热；2）合模：液态模锻机上的滑块501通过拉杆4推动上模与下模合模，并通过锁模器锁紧上下模；3）开启模具内的上下激冷件，使冷却水通过供水装置开始循环流动，供水装置8主要由储水池和水泵构成；4）浇注、挤压、激冷：钢液通过浇注器9从上模套、上模芯、上激冷件三者的上压室内流入至模具成型腔内；液态模锻机的上压头502进入上压室内对钢液进行挤压；挤压时，模具型腔面及冷却水对钢液进行激冷，循环流动的冷却水能提高激冷速度，又起到保护模具的作用；5）开模：锁模液压油缸拉动卡块与上下模脱离；液态模锻机驱动上压头、上模依次回位；下顶料器上的下压头向上推动下模内的毛坯件出模。

本实用新型中的耐高温涂料层由底层涂料、面层涂料组成；底层涂料配方如表1所示，面层涂料配方如表2所示；喷涂料：①每班开始的首模，要对上压室、模腔、液态模锻机的上压头、下压头等所有与钢液接触的部位均匀地喷涂底层涂料三遍，厚度约0.2～0.6mm，再喷面层涂料二遍，厚度约0.2～0.4mm；②以后，每做一模，喷一遍面层涂料。

本实用新型技术创新点：现有工艺中，板锤在凝固成型过程中采用局部激冷方式，即模芯的侧面对钢液具有激冷效果，从而提高了板锤局部内的组织韧性和致密性，保证板锤的使用寿命。在实际使用中，因模芯的顶面和底面未对钢液进行激冷，从而造成板锤内的晶粒粗大、组织不致密的问题，导致板锤整体性能降低，产品耐磨性能差、硬度低、易损坏。本实用新型采用模芯包裹于激冷部件内的方式对钢液进行快速激冷，彻底解决了板锤各个激冷效果不一致的问题，避免了传统砂铸及消失模铸造中容易出现的晶粒粗大、组织不致密等问题，提高了铸件的组织的韧性和致密性，保证了耐磨铸件的使用寿命，降低了工人的劳动强度，提高了工作效率；环保绿色铸造，无固体污染排放；钢液利用率100%；综合节约电耗20%以上；

2）所述模芯和模套的厚度为150-300mm。根据产品形状及重量，科学设计液态钢液浇铸重量，补缩部分的钢液存在上压室内，利用液压程序将钢液在设定的时间内充分补缩，达到无冒口浇铸的要求；

3）合金板锤的技术性能指标：硬度提高10-15%；铸件组织韧性提高5-10%；重量增加8—15%；使用寿命提高2倍。

本说明书中未作详细说明之处，为本领域公知的技术。

Claims

1.基于激冷与液态模锻的合金板锤生产模具，包括上模和下模，上模通过导向组件与下模连接，所述上模包括上模套、上模芯，上模套能与液态模锻机上的滑块连接，模套和上模芯的侧面之间设有上激冷件，上模套和上模芯上均设有上压室，液态模锻机的上压头通过上压室进入上模芯内；所述下模包括下模座、下模套、下模芯、顶料器及锁模器，下模套固定在下模座上，下模套与下模芯的侧面之间设有下激冷件，下模套和下模芯上均设有顶料室，顶料器上的下压头位于顶料室内, 下压头用于顶出下模芯内的毛坯件，对称设置的两个锁模器分别固定在下模套的左右两侧面上，锁模器用于锁紧上下模；其特征在于：所述上模套与上模芯顶面之间设有水冷式上激冷板，水冷式上激冷板上均设有上压室，下模套与下模芯底面之间设有水冷式下激冷板，水冷式下激冷板上均设有顶料室，水冷式上激冷板和水冷式下激冷板的冷却水腔通过进水管和出水管与供水装置构成循环冷却回路。

2.根据权利要求1所述基于激冷与液态模锻的合金板锤生产模具，其特征在于：所述导向组件主要包括导向柱、导向套和锁紧螺母，导向柱与下模座固定连接，在导向柱上滑动的导向套与上模套固定连接。

3.根据权利要求1或2所述基于激冷与液态模锻的合金板锤生产模具，其特征在于：所述顶料器由顶料液压油缸和下压头组成，固定在下模座上的顶料液压油缸能推动下压头作顶料动作。

4.根据权利要求3所述基于激冷与液态模锻的合金板锤生产模具，其特征在于：锁模器主要由锁模液压油缸及铰接在活塞杆上的卡块组成。

5.根据权利要求1或2或4所述基于激冷与液态模锻的合金板锤生产模具，其特征在于：所述模具的型腔面及下压头上均设有耐高温涂料层。