CN2139489Y - 一种离心铸造消除轴、径向应力模具 - Google Patents
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Abstract
本实用新型属作业成型类金属离心铸造技术领
域，是一种能消除轴、径向应力的双层模具结构。即
在双层模具之间和模具与端盖间增设耐温弹性元
件。由于能消除内外模温差大而产生的轴、径向应
力，能减轻模具重量、降低对模具材质要求，从而模具
成本低、寿命长，并确保安全生产和提高产品质量。
适用于铸钢、铸铁、铜、铝合金等离心铸造工件，特别
是对高温材料和长大铸件尤为适合。
Description
一种离心铸造消除轴、径向应力模具是属于作业成型类，涉及金属离心铸造技术领域。
目前，大型园筒形铸件，为确保铸件质量，防止砂眼、气孔、夹渣等缺陷，大都采用离心浇铸方法。当园筒形铸件中间或二端带有凸缘时，一般采用单层模筒砂衬，以便于脱模。但单层模筒砂衬，每件必制一个砂衬模，生产效率低，且铸件表面质量差，生产效率低，并有可能产生夹砂缺陷。较好的办法是用双层金属模筒加涂料的方法来铸造。即外模为一园筒形，内模为两个以上带内台的园筒形组合。但双层模筒由于内模筒直接接触高温液体，升温速度快，温升高。而外模筒不仅升温速度慢而且温度低。因此，内模筒在轴向（尤其是长件）与径向都对外模筒及紧固件作用以巨大的膨胀应力。用简单公式σ＝αE△t计算。如模筒材质为球墨铸铁，温差为300℃，则温差应力为：σ＝12.7×10－6×1.5×106×300＝5715kgf／cm2。
由此可见，内模筒对外模筒及紧固件作用力之巨大。在模具设计时必须选择优良的材质，保证足够的壁厚和十分粗大的紧固螺钉和锥销。模具庞大笨重，容易出现螺钉和锥销松动或剪断，有时甚至造成重大事故。
为了克服上述用双层金属模筒加涂料来铸造铸件存在的缺陷，消除双模间存在巨大膨胀应力，在双模轴向端面和双模径向间增设耐温弹性元件。
本实用新型消除轴向膨胀应力的设计结构如图一所示。在双层园筒模具一端的前盖板（5）和后盖板（4）之间增设方形橡胶石棉盘根（7）填料。即在后盖板（4）上车二道或二道以上环形沟槽，沟槽尺寸大小需使方形橡胶石棉盘根（7）填料与沟槽间留以间隙，沟槽深度小于石棉盘根（7）的高度。用前盖板（5）压住后盖板（4）以锥销（6）紧固。前后盖板间留出膨胀间隙。当内模筒（2）快速升温轴向膨胀时，随着橡胶石棉盘根（7）的压缩变形，轴向膨胀应力随之减少或消除。
本实用新型消除径向膨胀应力的设计结构如图二所示。在内模筒（2）与外模筒（1）之间留以膨胀间隙△S，在内模筒（2）的外周铣削园周均布的轴向浅沟槽，沟槽数在3道以上，通常4道。内模筒（2）装进外模筒（1）中时，沟槽内插入纯铝板条（3），其铝板厚度为膨胀间隙△S加沟槽深度，保证松配装入。铝板宽度小于沟槽宽度。装配后，内外模筒保持同心。保证运转平移无震动。当内模筒（2）快速升温径向膨胀时，铝板被压缩变薄，减少或消除了径向应力。
本实用新型的具体结构示意图见图一、图二。图一为模具的纵（轴）向剖视图。图二为模具的断面（径向）剖视图。图中（1）为外模筒；（2）为内模筒，由2节以上带内台模筒组成；（3）为铝板，用于作弹性膨胀用，也可用其他带韧性材料如铜板等制成；（4）为后盖板，盖板上有二道或二道以上的环形沟槽，供压盘根（7）用；（5）为前盖板；（6）为锥销，数个，锥销由内筒向外插入；（7）为橡胶石棉盘根，也可用其他耐温弹性材料制成；（8）为托轮，供支托园筒模具用，共四个，其中一组二个托轮带传动装置的主动托轮，用电机传动带动托轮旋转，从而使园筒模具旋转。另一组为被动轮；（9）为螺钉，数个，是将端盖（10）紧固在外模筒（1）上；（10）为端盖。图中筒内点划线部分为铸件示意。
铸造前，先用螺钉（9）将端盖（10）固定在外模筒（1）上，再将数节内模筒（2）装入外模筒（1）内，同时插入铝板（3）将内外模筒固定，且二模同心。内模筒（2）、端盖（10）及后盖板（4）的内壁均喷刷耐高温的涂料，再将后盖板（4）装上，将橡胶石棉盘根（7）装嵌在后盖板（4）的沟槽内，再装上前盖板（5），用锥销（6）由筒内向外均匀敲击，将后盖板（5）固定。铸造铸件时，先启动电机，带动托轮（8），使整个模具旋转，然后将高温金属液从端盖（10）或后盖板（5）的中心孔中浇入内模筒（2）内，浇铸厚度用金属液重量控制而得。
采用本实用新型模具，可以消除因双层模筒的内外温差而产生的膨胀应力，减轻模筒重量，缩小紧固件尺寸，降低对模筒材质强度的要求。从而降低模具成本，提高模具寿命，并确保安全生产和提高产品质量。
本实用新型适用于铸钢、铸铁、铜、铝合金等离心铸造工件的模筒设计，尤其对高温的钢、铁、铜更为适宜。工件直径在200～1000毫米，长度500～6000毫米，厚度30～300毫米均可使用，长度愈长效果愈好。
实施例：用本实用新型模具铸造的材质为 ZCuAl10Fe3，外径600毫米，重850公斤带凸缘的重型滚板机螺套，组织细密，质量优良，模具轻巧，变形小，效果显著。
Claims (1)
1、一种离心铸造消除轴、径向应力模具是由外模筒(1)、内模筒(2)、后盖板(4)、前盖板(5)、端盖(10)、锥销(6)、螺钉(9)、托轮(8)及铝板(3)和橡胶石棉盘根(7)组成，其特征在于：
a、前盖板(5)和后盖板(4)之间预留间隙及设有两道以上沟槽，沟槽内填有方形橡胶石棉盘根(7)；
b、内模筒(2)与外模筒(1)之间预留径向间隙，内模筒(2)外周轴向均匀开有三道以上沟槽，沟槽内放置纯铝板(3)。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN 92218999 CN2139489Y (zh) | 1992-10-17 | 1992-10-17 | 一种离心铸造消除轴、径向应力模具 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN 92218999 CN2139489Y (zh) | 1992-10-17 | 1992-10-17 | 一种离心铸造消除轴、径向应力模具 |
Publications (1)
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|---|---|
| CN2139489Y true CN2139489Y (zh) | 1993-08-04 |
Family
ID=33766373
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN 92218999 Expired - Lifetime CN2139489Y (zh) | 1992-10-17 | 1992-10-17 | 一种离心铸造消除轴、径向应力模具 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN2139489Y (zh) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101966572A (zh) * | 2010-07-10 | 2011-02-09 | 新兴铸管股份有限公司 | 热模法离心铸造用随动挡板 |
| CN105195704A (zh) * | 2015-02-04 | 2015-12-30 | 镇江市丹徒区环宇轧辊厂 | 离心铸型复合式端盖及用其进行复合轧辊离心铸造的方法 |
-
1992
- 1992-10-17 CN CN 92218999 patent/CN2139489Y/zh not_active Expired - Lifetime
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101966572A (zh) * | 2010-07-10 | 2011-02-09 | 新兴铸管股份有限公司 | 热模法离心铸造用随动挡板 |
| CN105195704A (zh) * | 2015-02-04 | 2015-12-30 | 镇江市丹徒区环宇轧辊厂 | 离心铸型复合式端盖及用其进行复合轧辊离心铸造的方法 |
| CN105195704B (zh) * | 2015-02-04 | 2017-05-17 | 镇江市丹徒区环宇轧辊厂 | 离心铸型复合式端盖及用其进行复合轧辊离心铸造的方法 |
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| C17 | Cessation of patent right | ||
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