專利名稱：雙金屬磨輪的制造方法及采用此方法獲得的磨輪的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及雙金屬磨輪的制造方法，雙金屬磨輪的形狀一般為截錐形或圓柱形，具有一個用可延展可加工鑄鐵鑄造的支撐，在支撐的外表面縱向沿著母線的方向嵌有強耐磨材料的磨損嵌入件，所述嵌入件機械連接在支撐中。本發(fā)明還涉及采用該方法制造的磨輪。
已知的磨輪由一個外磨損層構(gòu)成，外磨損層由更易延展的撐芯支撐。這種磨輪通過磨損層和撐芯連續(xù)澆鑄制成，以使兩種材料冶金結(jié)合。由于這種制造方法只能使用幾組可冶金結(jié)合的材料，所以磨損層與撐芯的選材受到限制。此外，冶金結(jié)合的實施要求極高的同步澆鑄并需掌握好澆鑄溫度。
文獻EP0476496A1推薦通過前言所述的方法用嵌入件技術(shù)制造磨輪。
根據(jù)該文獻，嵌入件單獨在第一批鑄模中澆鑄，然后放進砂模中澆鑄撐芯，使兩種材料間形成機械連接。與冶金結(jié)合相反，機械連接在選材上沒有限制，因此嵌入件可選硬度較大的合金，如高合金鉻鑄鐵或任何其它強耐磨材料以及更適合用于撐芯的合金，如球墨鑄鐵。
由于嵌入件可單獨澆鑄并可貯存用于第二次澆鑄，所以該技術(shù)還可使?jié)茶T量加倍。
不過，這種技術(shù)經(jīng)常遇到其它困難。在砂模中在冷嵌入件上進行第二次澆鑄時，由于熱沖擊，冷嵌入件有可能產(chǎn)生裂紋。為了避免或至少減小這種危險，需將嵌入件預(yù)熱到約400℃至500℃。然而，進行這種預(yù)熱不容易。因為需將笨重的加熱設(shè)備搬運到砂模附近。再則，達到預(yù)熱所需的溫度時，一般都會破壞砂模的砂所使用的粘合劑。
還需將嵌入件暫時固定在砂模中，以避免澆鑄時移位。為此，可設(shè)置一個臨時性可毀支撐，或?qū)⑺鼈兒唵蔚匾粋€靠著一個擺放，以通過拱形作用將它們卡住。
本發(fā)明旨在提出一種既可保留已知方法的優(yōu)點，又可消除或至少減少已知方法的缺陷的制造雙金屬磨輪的新方法。
為了達到該目的，本發(fā)明提出了一個前言中所述的方法，其特征是采用的鑄模由一個用金屬或任何其它可承受至少400℃高溫的材料制成的可運送鑄型構(gòu)成；將嵌入件立放在鑄型的周邊；將鑄型及嵌入件放在加熱爐中預(yù)熱；將鑄型連同嵌入件迅速從加熱爐中取出，置于旋轉(zhuǎn)的離心式澆鑄機上；澆鑄可延展鑄鐵；待冷卻后脫模。
可延展鑄鐵最好是層狀灰口鐵或球墨鑄鐵，嵌入件最好是鉻鑄鐵或強耐磨材料。
在將嵌入件擺放在鑄型中前，鑄型應(yīng)涂一薄層耐高溫層。
加熱爐可預(yù)熱到約100℃至500℃。
離心式澆鑄機被驅(qū)動以每分鐘約100至600圈的速度旋轉(zhuǎn)。
可在溫度降至約500℃時使磨輪脫模。
該方法可保留借助嵌入件技術(shù)獲得的全部優(yōu)點，尤其是由于嵌入件之間具有機械連接而表現(xiàn)出的優(yōu)點。此外，采用可運送鑄型作為鑄模消除了嵌入件預(yù)熱的問題，因為現(xiàn)在預(yù)熱可在加熱爐中實施，鑄型和預(yù)先置位的嵌入件一起放在加熱爐中。這樣可以更好地控制預(yù)熱溫度。
另外，離心式澆鑄對嵌入件技術(shù)起到一種自然有益的補充作用。鑄型旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生離心力確保嵌入件相對于鑄型壁的自動卡緊，因此有助于對嵌入件的最佳固定，減少了澆鑄時移位的可能性。再則，在離心力的作用下，嵌入件間的空間完全被鑄鐵注滿，保證了良好的卡緊，在注滿所有的間隙前不會因為鑄鐵凝固而形成蜂窩。
本發(fā)明的其它特性與特征通過下面實施例的詳細介紹得以體現(xiàn)，該實施例參照附圖
在下面說明，附圖所示為根據(jù)本發(fā)明制造的磨輪脫模前穿過鑄模的軸向剖視圖。
圖中所示的鑄模為可運送鑄型10的形式，其容積與磨輪相對應(yīng)，在這種情況下磨輪為圓截錐體。鑄型10具有一個閉合蓋12，蓋上有一個中央澆鑄孔14。
第一步先在鑄型內(nèi)部涂一層薄耐高溫層，用以保護鑄型及便于脫模。然后在鑄型中擺放預(yù)先在另一個未示出的鑄模中澆鑄的嵌入件16。這些嵌入件16可用任何耐磨材料制成(如碳化物、陶瓷材料等)或者用文獻EP0476496中所述的鉻鑄鐵制造，在此情況下，嵌入件可一個靠著一個擺放，通過拱形作用卡住。
然后將鑄型10連同嵌入件16放在根據(jù)所用材料的性質(zhì)而定的溫度為100℃至500℃的預(yù)熱爐中，以使嵌入件加熱到足以避免熱沖擊的溫度。
當(dāng)嵌入件達到所需溫度后，將鑄型10迅速從爐中取出，放在已知的離心式澆鑄機的旋轉(zhuǎn)盤上。澆鑄機被驅(qū)動旋轉(zhuǎn)的速度在每分鐘100到600轉(zhuǎn)之間變化，使鑄型連同嵌入件圍繞其垂直軸線旋轉(zhuǎn)(如箭頭A所示)。在鑄型10旋轉(zhuǎn)時，通過澆鑄孔14澆鑄磨輪的載體材料如層狀灰口鑄鐵或球墨鑄鐵。在離心力的作用下，鑄鐵以截錐層的形式在嵌入件16上展開并注滿嵌入件間的所有間隙。如此澆鑄之后等待其冷卻，在約500℃時脫模。這樣制造的磨輪具有一個軸向截錐形孔，使它能在精加工后通過箍圈固定在支撐輪轂上。
權(quán)利要求
1.雙金屬磨輪的制造方法，雙金屬磨輪的形狀一般為截錐形或圓柱形，包括一個用可延展及加工的鑄鐵鑄造的支撐，在支撐的外表面縱向沿著母線的方向嵌有強耐磨材料的嵌入件，所述嵌入件機械連接在支撐中，其特征是采用的鑄模由一個用金屬或任何其它可承受至少400℃高溫的材料制成的可運送鑄型(10)構(gòu)成；將嵌入件立放在鑄型(10)的周邊；將鑄型(10)及嵌入件(16)放在加熱爐中預(yù)熱；將鑄型(10)連同嵌入件(16)迅速從爐中取出并置于旋轉(zhuǎn)的離心式澆鑄機上；澆鑄可延展鑄鐵(18)；待冷卻后脫模。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征是可延展鑄鐵為層狀灰口鐵或球墨鑄鐵。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征是嵌入件為高合金鉻鑄鐵材料或者任何其它強耐磨材料。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3之一所述的方法，其特征是在安置嵌入件(16)前，給鑄型涂一薄層耐高溫層。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4之一所述的方法，其特征是鑄型和嵌入件在溫度約為100℃至500℃的加熱爐中預(yù)熱。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至5之一所述的方法，其特征是使離心式澆鑄機以每分鐘約100至600轉(zhuǎn)的速度旋轉(zhuǎn)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至6之一所述的方法，其特征是在溫度約為500℃時脫模。
8.通過實施根據(jù)權(quán)利要求1至7之一所述的方法而獲得的雙金屬磨輪。
全文摘要
該方法在于，在可運送的耐至少400℃高溫的鑄型(10)的周邊擺放強耐磨材料的嵌入件(16)，將鑄型(10)和嵌入件(16)放在爐中預(yù)熱，將鑄型(10)連同嵌入件(16)迅速從爐中取出，置于旋轉(zhuǎn)的離心式澆鑄機上，澆鑄可延展鑄鐵(18)，待冷卻后脫模。
文檔編號B02C15/00GK1161663SQ95195825
公開日1997年10月8日 申請日期1995年9月22日 優(yōu)先權(quán)日1994年10月24日
發(fā)明者讓·德維爾德, 諾伯特·蓋拉爾 申請人:馬格托國際公司