專利名稱：一種適用于大中型立式離心鑄造機的鑄型結(jié)構(gòu)及底盤的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于離心鑄造技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種適用于大中型立式離心鑄造機的鑄型結(jié)構(gòu)及底盤。
背景技術(shù)：
大中型立式離心鑄造機使用范圍很廣，中型立式離心鑄造機的可鑄造鑄件外徑尺寸為C>400mm cC* 1000mm,大型立式離心鑄造機的可鑄造鑄件外徑尺寸大于C>1000mm, 其配套的鑄型組合方式有兩種，一是由兩部分組成，即將金屬筒套與底板連為一體后和蓋板組成，二是由三部分組成，即由底板、蓋板和金屬筒套組成。無論是哪一種組合方式的鑄型，都只能適用于某一種鑄件，重復(fù)使用性差，鑄型的成本費用很高；專利申請?zhí)枮?01210256878. 2的專利公開了一種立式離心機鑄型的定位及鎖緊結(jié)構(gòu)，涉及一種新型的鑄型結(jié)構(gòu)，該鑄型包括底板、蓋板和金屬筒套三個部分，離心機底盤上設(shè)置有與立式離心機主軸同心的圓形凹槽，鑄型的底板置于立式離心機底盤的圓形凹槽內(nèi)定位，離心機底盤上圓形凹槽的四周均布M個螺孔，M不少于3 ;在蓋板上方還放置有壓板，壓板為圓環(huán)狀，壓板內(nèi)圓直徑大于蓋板的澆口凸臺外緣，壓板外圓直徑大于蓋板的直徑，壓板邊緣設(shè)置M個凸出部，每個凸出部上開有一個螺栓槽，用M個鎖緊螺栓將對應(yīng)的離心機底盤螺孔和壓板螺栓槽鎖緊；在底盤圓形凹槽內(nèi)圓與底板外圓之間設(shè)置有熱膨脹間隙；離心機底盤螺孔與底盤外圓之間留有一定的寬度，以防止在鑄型高速旋轉(zhuǎn)時，螺栓孔附近的底盤產(chǎn)生崩裂。在底板上平面上設(shè)置第一階梯卡口，金屬筒套下平面上設(shè)置第二階梯卡口，第一階梯卡口與第二階梯卡口相互卡緊。同理在蓋板下平面上設(shè)置第三階梯卡口，金屬筒套上平面上設(shè)置第四階梯卡口，第三階梯卡口與第四階梯卡口相互卡緊。但該專利還是沒能解決鑄型重復(fù)使用性差，成本費用很高的問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種可以重復(fù)使用從而降低鑄型成本的適用于大中型立式離心鑄造機的鑄型結(jié)構(gòu)及底盤。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的技術(shù)方案為一種適用于大中型立式離心鑄造機的鑄型結(jié)構(gòu)，包括底板、蓋板和金屬筒套，底板放入離心鑄造機底盤的圓形凹槽內(nèi)，離心鑄造機底盤上圓形凹槽的四周均布M個螺孔，在蓋板上方還放置有壓板，壓板邊緣設(shè)置M個凸出部，每個凸出部上開有一個螺栓槽，用M個鎖緊螺栓將對應(yīng)的離心機底盤螺孔和壓板螺栓槽鎖緊，所述底板有N個型號，每一種型號的底板對應(yīng)一種型號蓋板和一種型號金屬筒套，對應(yīng)型號的底板、蓋板和金屬筒套的外徑相同；不同型號的底板的外徑不同；所述壓板有P個型號，每一型號壓板對應(yīng)1-2個相鄰型號的蓋板.當(dāng)一個型號的所述環(huán)形壓板對應(yīng)2個相鄰型號的蓋板時，所述環(huán)形壓板的環(huán)形外半徑尺寸 >對應(yīng)的較大型號蓋板外半徑尺寸30 mm，壓板內(nèi)半徑尺寸 >對應(yīng)的較小型號蓋板澆注口臺階處外端尺寸30 mm。所述兩根相鄰鎖緊螺栓間的距離小于600mm。根據(jù)相鄰鎖緊螺栓間的距離可以確定不同型號壓板使用的鎖緊螺栓的數(shù)量。在每一個型號所述底板上平面上設(shè)置第一階梯卡口，所述對應(yīng)金屬筒套下平面上設(shè)置第二階梯卡口，所述第一階梯卡口與第二階梯卡口相互卡緊；在每一個所述蓋板下平面上設(shè)置第三階梯卡口，所述對應(yīng)金屬筒套上平面上設(shè)置第四階梯卡口，所述第三階梯卡口與第四階梯卡口相互卡緊，所述第一階梯卡口與第二階梯卡口離所述底板外圓距離大于25 mm，離金屬筒套內(nèi)圓距離大于30 mm，所述第三階梯卡口與第四階梯卡口離所述蓋板外圓距離大于25 mm，離金屬筒套內(nèi)圓距離大于30 mm，每一個階梯卡口的高度為3 mm 8 mm。所述每一壓板對所述對應(yīng)蓋板的覆蓋面積比值> 60%。當(dāng)離心鑄造機的可鑄造鑄件外徑尺寸為0)400mm OUOOOmm時，相鄰型號底板外 徑尺寸差在100 IM 180 mm,當(dāng)離心鑄造機的可鑄造鑄件外徑尺寸大于OnOOOmm時，相鄰型號底板外徑尺寸差在180 mm 350 mm。一種大中型立式離心鑄造機的底盤，用于固定鑄型底板，底盤上設(shè)置有N個圓形凹槽，每一個圓形凹槽可對應(yīng)放入一種型號的所述鑄型底板，相鄰的圓形凹槽之間呈階梯狀，直徑最小的圓形凹槽位于最底層，相鄰圓形凹槽的高度差為7 mm 13 mm，底盤的每個圓形凹槽與對應(yīng)型號的底板之間留有膨脹間隙。離心鑄造機底盤上圓形凹槽的四周均布的螺孔也有P圈，每圈的螺栓固定螺孔均在相應(yīng)的鑄型之外。當(dāng)離心鑄造機的可鑄造鑄件外徑尺寸為cIMOOmm cC* IOOOmrn時,最外圈螺孔與底盤外圓之間的寬度為30 mm 50 mm,當(dāng)離心鑄造機的可鑄造鑄件外徑尺寸大于OnOOOmm時，最外圈螺孔與底盤外圓之間的寬度為35 mm 60 mm。本發(fā)明的有益效果是①通用化的系列底板、蓋板，能適用于離心機適用范圍內(nèi)的所有的專用金屬筒套，使底板、蓋板重復(fù)使用率很高，從而大大降低了鑄型的成本，同時減少了生產(chǎn)準(zhǔn)備周期；②由于按通用化、系列化原則設(shè)計出來的底板、蓋板，尺寸分檔合理，只需根據(jù)不同尺寸的鑄件對象，以合理和節(jié)約的原則來設(shè)計、制作專用金屬筒套部分，從而也降低了專用金屬筒套的成本；③每次生產(chǎn)完后的金屬筒套，逐漸形成金屬筒套系列，可供生產(chǎn)相近尺寸的鑄件(即鑄型代用)；④由于組成鑄型的底板、蓋板和金屬筒套都置于一個通用化、系列化的體系中，用過了不再使用的專用金屬筒套還能較方便地通過改制后再用于新鑄件的生產(chǎn)(即鑄型改制)；⑤采用這種通用化、系列化、組合化的技術(shù)，使鑄型的綜合成本價格比其他廠家降低40%以上，同時減少了生產(chǎn)準(zhǔn)備周期。


圖I為本發(fā)明實施例的適用于大中型立式離心鑄造機的鑄型結(jié)構(gòu)底盤、鑄型裝配結(jié)構(gòu)圖；圖2為本發(fā)明實施例的大中型立式離心鑄造機的底盤結(jié)構(gòu)圖；圖3為本發(fā)明實施例的適用于大中型立式離心鑄造機的鑄型結(jié)構(gòu)鑄型底板結(jié)構(gòu)圖；圖4為本發(fā)明實施例的適用于大中型立式離心鑄造機的鑄型結(jié)構(gòu)鑄型蓋板結(jié)構(gòu)圖5為本發(fā)明實施例的適用于大中型立式離心鑄造機的鑄型結(jié)構(gòu)鑄型金屬筒套結(jié)構(gòu)圖；圖6為本發(fā)明實施例的適用于大中型立式離心鑄造機的鑄型結(jié)構(gòu)壓板結(jié)構(gòu)圖；圖7為本發(fā)明實施例適用的于大中型立式離心鑄造機的鑄型結(jié)構(gòu)鎖緊螺栓形狀示意圖。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖和具體實施方式
對本發(fā)明的技術(shù)方案作進一步具體說明。一種型號為J5520B的大型立式離心鑄造機，主電動機功率為75kW，主軸最高轉(zhuǎn)速為500rpm，能無極調(diào)速，該設(shè)備適用于單件小批量生產(chǎn)。該離心鑄造機能生產(chǎn)的鑄件尺寸范圍最大外徑為①2000mm,最大高度為500mm,離心機底盤承載重量W (Wwft+Wws)在IOt 以內(nèi)。如圖I所示的鑄型結(jié)構(gòu)包括底板4、蓋板I和金屬筒套2三個部分，該鑄型結(jié)構(gòu)定位并鎖緊在立式離心鑄造機底盤5上。用壓板6將鑄型結(jié)構(gòu)整體鎖緊在離心鑄造機底盤5上，從而壓板6、鎖緊螺栓3與離心鑄造機底盤5 —起能夠形成一個頂蓋籠欄式結(jié)構(gòu)。離心鑄造機底盤5外徑為^2400111111,能生產(chǎn)的鑄件的最大外徑為fI^OOOmm,離心鑄造機主軸最高轉(zhuǎn)速為500rpm,能生產(chǎn)的鑄件的最小內(nèi)徑為fI5500mm,生產(chǎn)鑄件外徑尺寸范圍確定為
800mm c^OOOmmtj底板4外徑尺寸范圍確定為1030mm ^2200111111,底板4外圓的尺寸跨距為1170mm，故可將底板4分為5種型號，每種型號的外徑尺寸分別為I型1130mm、II型1330mm JII型1570mm、IV型1860mm、V型2200mm ;相鄰型號底板外徑尺寸差值為200mm、240mm、290mm、340mm, 5個系列的底板從內(nèi)向外呈由密到疏分布，這種協(xié)調(diào)一致的匹配設(shè)計能使鑄型結(jié)構(gòu)的費用較低。同樣，與每種型號底板4相對應(yīng)型號的蓋板I和金屬套筒2的外徑完全一致。由于該鑄型結(jié)構(gòu)主要用于銅合金的離心鑄造，以V型底板4及其配套的V型蓋板I、V型金屬銅套2為例，如圖3、圖4和圖5所示，在V型底板4上設(shè)置第一階梯卡口 41，V型金屬筒套2上設(shè)置第二階梯卡口 21，裝配后，第一階梯卡口 41與第二階梯卡口21相互卡緊；在乂型蓋板I設(shè)置第三階梯卡口 72，V型金屬筒套2上設(shè)置第四階梯卡口 22，裝配后，第三階梯卡口 72與第四階梯卡口 22相互卡緊。第一階梯卡口 41與第二階梯卡口21離V型底板外圓距離為27. 5mm,離金屬筒套內(nèi)圓距離為35mm,第三階梯卡口 72與第四階梯卡口 22離V型蓋板I外圓距離為27. 5mm,離V型金屬筒套2內(nèi)圓距離為35 mm,每一個階梯卡口的高度為5 mm。如圖5，金屬筒套2的內(nèi)徑及高度尺寸則根據(jù)鑄件工藝尺寸的要求來確定。這樣，底板4、蓋板I和金屬筒套2便組成了適應(yīng)于生產(chǎn)特定尺寸鑄件的鑄型結(jié)構(gòu)。由于底板4外徑尺寸按從內(nèi)向外呈現(xiàn)由密到疏規(guī)律進行分布，各檔鑄型尺寸分布合理，不會出現(xiàn)鑄型外徑尺寸與鑄件外徑尺寸相差不合理的情況，即鑄型壁厚過大造成浪費；鑄型壁厚過小強度及熱平衡難以保證，故按此原則來設(shè)計、制作的專用金屬筒套2成本也較低。5種系列化的通用底板、蓋板，能適用于大型立式離心鑄造機適用范圍內(nèi)的所有的專用金屬筒套，使底板、蓋板得以重復(fù)使用，不需要為每種鑄件做專用底板和蓋板。由于在立式鑄型總質(zhì)量中，底板與蓋板的質(zhì)量和占有相當(dāng)大的份額，底板、蓋板能夠重復(fù)使用，從而大大降低了鑄型的成本。又由于鑄型外徑的優(yōu)化分檔設(shè)計，使專用金屬筒套的成本也有一定程度下降。采用這種通用化、系列化、組合化的技術(shù)，使鑄型底板、蓋板的成本價格比其他廠家降低40%以上，同時減少了生產(chǎn)準(zhǔn)備周期。如圖2，立式離心鑄造機底盤5外徑為2400mm，材質(zhì)為球墨鑄鐵QT500。立式離心鑄造機底盤5采用五檔階梯狀圓形凹槽的定位方式，與系列化的底板4的5種型號尺寸相匹配。并在離心鑄造機底盤5上設(shè)置三圈用于安裝鎖緊螺栓3的螺孔。根據(jù)鑄型結(jié)構(gòu)底板4的5個型號，相應(yīng)地將離心鑄造機底盤5設(shè)計成有5個同心階梯圓，每個相鄰階梯圓的高度差為10mm，一方面能使鑄造機底盤的結(jié)構(gòu)較為合理和緊湊；另一方面安全性較好，即便在澆注過程中底板發(fā)生破裂，具有這樣高度差的階梯圓形凹槽也能有一定的防護作用。鑄型底板4的5個型號，其外徑分別設(shè)計為①11 30mm. ￠) 1330mm、C* 1570mm、C* 1880mm、^2200^,我們考慮到鑄型在澆注過程中熱膨脹，故在離心鑄造機底盤上的與離心鑄造機主軸同心的階梯狀圓形凹槽的設(shè)計時要考慮熱膨脹間隙S值。隨著圓形凹槽內(nèi)徑增大，膨脹間隙也要相應(yīng)增大，熱膨脹間隙S值見表1，這樣即能保證底板在澆注后高溫狀態(tài)下能從階梯狀圓形凹槽中順利脫模，又能保證底板在常溫狀態(tài)下能準(zhǔn)確嵌入定位，間隙小，不產(chǎn)生偏心。表I底盤圓形凹槽直徑上的膨脹間隙值8
鑄件種類 ①Bi彡a# ^lOOO nffli時①a 彡a# > 1000畫I時
權(quán)利要求
1.一種適用于大中型立式離心鑄造機的鑄型結(jié)構(gòu)，包括底板、蓋板和金屬筒套，所述底板放入離心鑄造機底盤的圓形凹槽內(nèi)，離心鑄造機底盤上圓形凹槽的四周均布M個螺孔，在所述蓋板上方還放置有環(huán)形壓板，所述環(huán)形壓板邊緣設(shè)置M個凸出部，每個凸出部上開有一個螺栓槽，用M個鎖緊螺栓將對應(yīng)的離心機底盤螺孔和環(huán)形壓板螺栓槽鎖緊，其特征在于，所述底板有N個型號,每一種型號的底板對應(yīng)一種型號蓋板和一種型號金屬筒套,對應(yīng)型號的底板、蓋板和金屬筒套的外徑相同；不同型號的底板的外徑不同；所述環(huán)形壓板有P個型號，每一型號環(huán)形壓板對應(yīng)1-2個相鄰型號的蓋板。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的適用于大中型立式離心鑄造機的鑄型結(jié)構(gòu)，其特征在于，當(dāng)一個型號的環(huán)形壓板對應(yīng)2個相鄰型號的蓋板時，所述環(huán)形壓板的環(huán)形外半徑尺寸>對應(yīng)的較大型號蓋板外半徑尺寸30 mm，壓板內(nèi)半徑尺寸 >對應(yīng)的較小型號蓋板澆注口臺階處外端尺寸30 mm。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的適用于大中型立式離心鑄造機的鑄型結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述兩根相鄰鎖緊螺栓間的距離小于600mm。
4.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的適用于大中型立式離心鑄造機的鑄型結(jié)構(gòu)，其特征在于，在每一個型號所述底板上平面上設(shè)置第一階梯卡口，所述對應(yīng)金屬筒套下平面上設(shè)置第二階梯卡口，所述第一階梯卡口與第二階梯卡口相互卡緊；在每一個所述蓋板下平面上設(shè)置第三階梯卡口，所述對應(yīng)金屬筒套上平面上設(shè)置第四階梯卡口，所述第三階梯卡口與第四階梯卡口相互卡緊，所述第一階梯卡口與第二階梯卡口離所述底板外圓距離大于25 mm，離金屬筒套內(nèi)圓距離大于30 mm,所述第三階梯卡口與第四階梯卡口離所述蓋板外圓距離大于25 mm，離金屬筒套內(nèi)圓距離大于30 mm，每一個階梯卡口的高度為3 mm 8 mm。
5.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的適用于大中型立式離心鑄造機的鑄型結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述每一環(huán)形壓板對所述對應(yīng)蓋板的覆蓋面積比值> 60%。
6.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的適用于大中型立式離心鑄造機的鑄型結(jié)構(gòu)，其特征在于，當(dāng)離心鑄造機的可鑄造鑄件外徑尺寸為0>400mm OnOOOmm時，相鄰型號底板外徑尺寸差在100 mm 180 mm,當(dāng)離心鑄造機的可鑄造鑄件外徑尺寸大于OnOOOmm時，相鄰型號底板外徑尺寸差在180 mm 350 mm。
7.一種大中型立式離心鑄造機的底盤，其特征在于，所述底盤上設(shè)置有N個圓形凹槽，每一個圓形凹槽可對應(yīng)放入一種型號的鑄型底板，相鄰的圓形凹槽之間呈階梯狀，直徑最小的圓形凹槽位于最底層，相鄰圓形凹槽的高度差為7 mm 13 mm，底盤上的每個圓形凹槽與對應(yīng)型號的底板之間設(shè)置有膨脹間隙，所述離心鑄造機底盤上圓形凹槽的四周均布的螺孔有P圈，每圈的螺栓固定螺孔均在相應(yīng)的鑄型之外。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的大中型立式離心鑄造機的底盤，其特征在于，當(dāng)離心鑄造機的可鑄造鑄件外徑尺寸為0400mm ①IOOOmrn時,最外圈螺孔與底盤外圓之間的寬度為30mm 50 mm,當(dāng)離心鑄造機的可鑄造鑄件外徑尺寸大于fI5 IOOOmrn時,最外圈螺孔與底盤外圓之間的寬度為35 mm 60 mm。
全文摘要
本發(fā)明屬于離心鑄造技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種適用于大中型立式離心鑄造機的鑄型結(jié)構(gòu)及底盤，包括底板、蓋板和金屬筒套，其底板有N個型號，每一種型號的底板對應(yīng)一種型號蓋板和一種型號金屬筒套，三者外徑相同；不同型號的底板的外徑不同；壓板有P個型號，每一型號壓板對應(yīng)1-2個相鄰型號的蓋板，當(dāng)一個型號的環(huán)形壓板對應(yīng)2個相鄰型號的蓋板時，壓板的環(huán)形外半徑尺寸≥對應(yīng)的較大型號蓋板外半徑尺寸30㎜，壓板內(nèi)半徑尺寸≥對應(yīng)的較小型號蓋板澆注口臺階處外端尺寸30㎜。其有益效果是，形成系列底板、蓋板、金屬筒套，使底板、蓋板重復(fù)使用率很高，使鑄型的綜合成本價格降低，同時減少了生產(chǎn)準(zhǔn)備周期。
文檔編號B22D13/10GK102756106SQ20121028486
公開日2012年10月31日 申請日期2012年8月10日 優(yōu)先權(quán)日2012年8月10日
發(fā)明者楊為勤 申請人:武漢武船金屬制造有限責(zé)任公司