CN216966231U - 一种用于离心铸造偏心套的组合式调温铸型 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于离心铸造偏心套的组合式调温铸型，涉及离心铸造技术领域。所述用于离心铸造偏心套的组合式调温铸型，包括：铸型Ⅰ，所述铸型Ⅰ为铝铸型；中空铸型，所述中空铸型内设有中空腔；2个铸型Ⅱ，所述铸型Ⅱ的材质散热速度小于铸型Ⅰ的散热速度；所述铸型Ⅰ、铸型Ⅱ和中空铸型均为弧形板结构；2个铸型Ⅱ两端分别连接铸型Ⅰ和中空铸型并合围成圆柱形的铸型体。本实用新型，改善了金属液的充型和补缩能力，提高了铸件组织的致密性，从而提高偏心套的强度、刚度、弹性模量以及疲劳极限；通过优化铸型体各拼接结构的材质，采用不同散热速度的材质组成，可调整偏心套各部分的冷却速度，降低偏心套的开裂倾向。

Description

一种用于离心铸造偏心套的组合式调温铸型

技术领域

本实用新型涉及离心铸造技术领域，具体涉及一种用于离心铸造偏心套的组合式调温铸型。

背景技术

偏心套是旋回破碎机等工程机械的重要磨损件，也是曲柄式压力机等机械设备的关键零件，延长其服役寿命对提高工作效率以及降低生产成本具有重要意义。

目前，离心铸造工艺是生产偏心套零件的常见加工方式，其不仅能有效改善高锰钢的充型和补缩能力，而且熔渣和氧化物易从钢水中浮出而到达工件表面，铸件组织更加致密，从而提高其强度、刚度、弹性模量以及疲劳极限。

但是，通过离心铸造工艺生产的偏心套零件存在以下技术问题：离心铸造加工的铸件，其设计的基本原则是壁厚均匀，以消除由热节引起的疏松与裂纹等缺陷；而偏心套的不等厚设计，导致铸型也不等厚，无补缩的金属铸型中快速冷却凝固，极易导致偏心套产生热裂缺陷，影响偏心套生产品质。

如何解决上述技术问题，是目前离心铸造技术领域需要解决的技术问题。

实用新型内容

针对上述技术问题，本实用新型实施例提供了一种用于离心铸造偏心套的组合式调温铸型，以解决上述背景技术中提出的问题。

本实用新型提供了以下技术方案：一种用于离心铸造偏心套的组合式调温铸型，包括：

铸型Ⅰ，所述铸型Ⅰ为铝铸型；

中空铸型，所述中空铸型内设有中空腔；

2个铸型Ⅱ，所述铸型Ⅱ的材质散热速度小于铸型Ⅰ的散热速度；

所述铸型Ⅰ、铸型Ⅱ和中空铸型均为弧形板结构；

2个铸型Ⅱ两端分别连接铸型Ⅰ和中空铸型，并合围成圆柱形的铸型体，所述铸型体内部设有沿其轴向贯穿分布的偏心空腔。

优选的，所述铸型Ⅱ材质选用铁或铅。

优选的，所述铸型Ⅱ包括前后排布的弧形板Ⅰ和弧形板Ⅱ，以及固接在弧形板Ⅰ和弧形板Ⅱ两侧边的侧板。

优选的，所述铸型体左侧固接连接盘，其右侧固接紧固圈。

优选的，所述连接盘上设有卡槽Ⅰ，所述紧固圈上设有卡槽Ⅱ，所述铸型体卡接在卡槽Ⅰ和卡槽Ⅱ内。

本实用新型实施例提供的一种用于离心铸造偏心套的组合式调温铸型，具有以下有益效果：

1.本实用新型，改善了金属液的充型和补缩能力，提高了铸件组织的致密性，从而提高偏心套的强度、刚度、弹性模量以及疲劳极限；

2.通过优化铸型体各拼接结构的材质，采用不同散热速度的材质组成，可调整偏心套各部分的冷却速度，降低偏心套的开裂倾向；

3.通过采用离心铸造工艺代替机械加工工艺，降低了偏心套零件的加工难度，降低了生产成本，提高了生产效率。

附图说明

图1为本实用新型实施例一的结构示意图；

图2为本实用新型实施例二的侧视方向结构示意图；

图3为本实用新型实施例二的主视方向结构示意图；

图4为本实用新型中铸型Ⅱ结构示意图；

图5为本实用新型中连接盘和紧固圈的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下，所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型保护的范围。

针对上述背景技术提到的技术问题，通过研究发现，离心铸造工艺生产的偏心套，在偏心套的制备过程中开裂现象的裂纹大多贯穿整个套体，而且多出现在壁厚最薄位置。这是由偏心套的最薄区域冷却最快，而偏心套的厚壁部分形成了热节，冷速明显滞后。

以热节为中心的大多数区域在凝固过程中都会成为收缩区域，给薄壁区域产生较大的拉应力。特别是在凝固末期，铸件晶间存在液膜，由于收缩产生的拉应力和变形主要集中在液膜上，当应力足够大时，薄壁区域的液膜会被拉裂而形成裂纹。

为了解决上述技术问题提到的离心铸造过程中存在的热裂纹缺陷，需要对铸型进行结构改进，使铸件不同壁厚部分达到散热效果均等的不等温铸型，即调温铸型，通过调温铸型改变偏心套的凝固顺序，即减小薄壁区域的冷却速度，提高厚壁热节的冷却速度，促使铸件厚壁薄壁达到同时凝固，是消除高锰钢偏心套热裂纹的有效途径。

本实用新型实施例提供了一种用于离心铸造偏心套的组合式调温铸型，以解决上述技术问题，其技术方案如下(参阅图1-图5)：

一种用于离心铸造偏心套的组合式调温铸型，包括：

铸型Ⅰ111，所述铸型Ⅰ111为铝铸型，即铸型Ⅰ111的材质为铝；

中空铸型113，所述中空铸型113内设有中空腔113d；

2个铸型Ⅱ112，所述铸型Ⅱ112的材质散热速度小于铸型Ⅰ111的散热速度；

所述铸型Ⅰ111、铸型Ⅱ112和中空铸型113均为弧形板结构；

2个铸型Ⅱ112两端分别连接铸型Ⅰ111和中空铸型113，并合围成圆柱形的铸型体110，所述铸型体110内部设有沿其轴向贯穿分布的偏心空腔110a。

需要说明的是，铸型Ⅱ112两侧在加工中应该具有较高的加工精度，与中空铸型113和铸型Ⅰ111严密结合，结合间隙要求在0.5μm以下。

本实施例中，铸型Ⅰ111主要用于成型偏心套的厚壁部分，较高的散热速度加快厚壁部分的冷却速度；中空铸型113用于成型偏心套的薄壁区域，较低的散热速度降低了薄壁区域的冷却速度；铸型Ⅱ112用于成型偏心套的其他部分，散热速度居于中空铸型113和铝铸型中间，可以调整偏心套的整体冷速。

优选的，所述铸型Ⅱ112材质选用铁或铅，使铸型Ⅱ112的散热速度小于铸型Ⅰ111的散热速度；同时，因中空铸型113为空腔结构，其内部设有中空腔113d，散热较差，从而可使铸型Ⅱ112的散热速度大于中空铸型113散热速度，满足铸型Ⅱ112的散热速度居于中空铸型113和铸型Ⅰ111中间，可以调整偏心套的整体冷速。

优选的，所述铸型Ⅱ112包括前后排布的弧形板Ⅰ113b和弧形板Ⅱ113c，以及固接在弧形板Ⅰ113b和弧形板Ⅱ113c两侧边的侧板113a。

两侧的侧板113a通过焊接方式与弧形板Ⅰ113b和弧形板Ⅱ113c相连，用于形成空腔结构，降低散热速度；中空铸型113的焊接采用预热方式，焊后的中空铸型不允许存在裂纹、砂眼、裂纹等缺陷。

优选的，所述铸型体110左侧固接连接盘180，其右侧固接紧固圈120；具体的，铸型体110左侧和右侧分别通过紧固螺钉170连接连接盘180和紧固圈120，连接盘180通过连接螺栓190与法兰盘160相连。

优选的，所述连接盘180上设有卡槽Ⅰ180a，所述紧固圈120上设有卡槽Ⅱ120a，所述铸型体110卡接在卡槽Ⅰ180a和卡槽Ⅱ120a内；通过设置卡槽Ⅰ180a和卡槽Ⅱ120a，可限定各部分铸型的外圆尺寸，并且要满足紧固圈120内孔大于铸型内孔，避免在浇注过程中产生阻碍。

本实用新型一种用于离心铸造偏心套的组合式调温铸型工作方法如下：离心铸造机的主轴150与法兰盘160连接并带动铸型体110旋转，旋转速度根据偏心套具体尺寸确定；在本实用新型的旋转过程中，将定量的高温金属液通过流槽导入铸型内部，实现偏心套的浇注和凝固；在金属凝固后期，利用冷却水，加快偏心套产品的定型和凝固速度；偏心套冷至低温后，取出偏心套。

本实用新型实施例提供的一种用于离心铸造偏心套的组合式调温铸型，具有以下有益效果：本实用新型，改善了金属液的充型和补缩能力，提高了铸件组织的致密性，从而提高偏心套的强度、刚度、弹性模量以及疲劳极限；通过优化铸型体各拼接结构的材质，采用不同散热速度的材质组成，可调整偏心套各部分的冷却速度，降低偏心套的开裂倾向；通过采用离心铸造工艺代替机械加工工艺，降低了偏心套零件的加工难度，降低了生产成本，提高了生产效率。

以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置”、“连接”、“固定”、“旋接”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；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或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

可以理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据本实用新型的技术方案及本实用新型构思加以等同替换或改变，而所有这些改变或替换都应属于本实用新型所附的权利要求的保护范围。

Claims (5)

1.一种用于离心铸造偏心套的组合式调温铸型，其特征在于，包括：

铸型Ⅰ，所述铸型Ⅰ为铝铸型；

中空铸型，所述中空铸型内设有中空腔；

2个铸型Ⅱ，所述铸型Ⅱ的材质散热速度小于铸型Ⅰ的散热速度；

所述铸型Ⅰ、铸型Ⅱ和中空铸型均为弧形板结构；

2个铸型Ⅱ两端分别连接铸型Ⅰ和中空铸型，并合围成圆柱形的铸型体，所述铸型体内部设有沿其轴向贯穿分布的偏心空腔。

2.根据权利要求1所述的一种用于离心铸造偏心套的组合式调温铸型，其特征在于，所述铸型Ⅱ材质选用铁或铅。

3.根据权利要求1所述的一种用于离心铸造偏心套的组合式调温铸型，其特征在于，所述铸型Ⅱ包括前后排布的弧形板Ⅰ和弧形板Ⅱ，以及固接在弧形板Ⅰ和弧形板Ⅱ两侧边的侧板。

4.根据权利要求1所述的一种用于离心铸造偏心套的组合式调温铸型，其特征在于，所述铸型体左侧固接连接盘，其右侧固接紧固圈。

5.根据权利要求4所述的一种用于离心铸造偏心套的组合式调温铸型，其特征在于，所述连接盘上设有卡槽Ⅰ，所述紧固圈上设有卡槽Ⅱ，所述铸型体卡接在卡槽Ⅰ和卡槽Ⅱ内。

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