本發(fā)明涉及金屬鑄造，具體為一種用于異型鑄管離心鑄造的裝置及鑄造方法。

背景技術(shù)：

1、離心鑄管是一種利用離心力進(jìn)行鑄造的方法，其主要原理是將熔融金屬倒入旋轉(zhuǎn)的模具中，通過離心力使金屬液沿模具壁移動(dòng)，從而形成所需的鑄件。離心鑄管技術(shù)通常包括以下幾個(gè)方面：模具設(shè)計(jì)：采用適當(dāng)材料制造旋轉(zhuǎn)模具，模具的形狀和材質(zhì)直接影響鑄管的質(zhì)量和生產(chǎn)效率；模具的內(nèi)壁可以設(shè)計(jì)成光滑或有特定的紋理，以影響鑄管的結(jié)構(gòu)和性能。金屬熔煉：選擇合適的金屬合金，并在高溫爐中熔煉；常用的材料包括鑄鐵、鑄鋁、銅等，熔煉過程中需要控制溫度和化學(xué)成分，以保證鑄件質(zhì)量。離心鑄造設(shè)備：設(shè)備主要用于產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，可以分為水平離心鑄造和垂直離心鑄造，具體選擇取決于鑄管的規(guī)格和應(yīng)用需求。鑄造工藝：包括熔融金屬的倒入速度、旋轉(zhuǎn)速度、冷卻方式等，合理的工藝參數(shù)能夠有效改善鑄管的組織結(jié)構(gòu)和力學(xué)性能。后處理技術(shù)：鑄造完成后，鑄管可能需要進(jìn)行熱處理、機(jī)械加工、表面處理等后處理工藝，以提高其性能和耐用性。質(zhì)量控制：整個(gè)過程中需進(jìn)行嚴(yán)格的質(zhì)量檢驗(yàn)，包括外觀檢查、尺寸測(cè)量、物理性能測(cè)試等，以確保鑄管符合設(shè)計(jì)要求和使用標(biāo)準(zhǔn)。

2、離心鑄管技術(shù)優(yōu)點(diǎn)包括：①幾乎不存在澆注系統(tǒng)和冒口系統(tǒng)的金屬消耗，提高工藝出品率；②生產(chǎn)中空鑄件時(shí)可不用型芯，故在生產(chǎn)長管形鑄件時(shí)可大幅度地改善金屬充型能力，降低鑄件壁厚對(duì)長度或直徑的比值，簡化套筒和管類鑄件的生產(chǎn)過程；③鑄件致密度高，氣孔、夾渣等缺陷少，力學(xué)性能高；④便于制造筒、套類復(fù)合金屬鑄件，如鋼背銅套、雙金屬軋輥等；成形鑄件時(shí)，可借離心運(yùn)動(dòng)提高金屬的充型能力，故可生產(chǎn)薄壁鑄件。

3、離心鑄管技術(shù)缺點(diǎn)包括：①用于生產(chǎn)異形鑄件時(shí)有一定的局限性；②鑄件內(nèi)孔直徑不準(zhǔn)確，內(nèi)孔表面比較粗糙，質(zhì)量較差，加工余量大；③鑄件易產(chǎn)生比重偏析，因此不適合于合金易產(chǎn)生比重偏析的鑄件(如鉛青銅)，尤其不適合于鑄造雜質(zhì)比重大于金屬液的合金。

4、目前離心鑄管技術(shù)已達(dá)到相應(yīng)成熟階段，但是在對(duì)于一些異型鑄管(如圖1所示)的離心鑄造方面還存在較大問題：例如在離心過程中因金屬液快速冷卻熱脹冷縮而導(dǎo)致裂紋的產(chǎn)生甚至造成鑄件斷裂。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、為解決現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，本發(fā)明的主要目的是提出一種用于異型鑄管離心鑄造的裝置及鑄造方法。

2、為解決上述技術(shù)問題，根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，本發(fā)明提供了如下技術(shù)方案：

3、一種用于異型鑄管離心鑄造的裝置，所述裝置包括外管、位于外管兩端的端蓋、設(shè)置于外管內(nèi)的模具，所述模具包括模筒，在模筒內(nèi)壁具有棱褶的部位沿內(nèi)壁周向分布設(shè)置有彈簧楔塊。

4、作為本發(fā)明所述的一種用于異型鑄管離心鑄造的裝置的優(yōu)選方案，其中：所述外管與模具的模筒通過連接件實(shí)現(xiàn)連接固定。

5、作為本發(fā)明所述的一種用于異型鑄管離心鑄造的裝置的優(yōu)選方案，其中：彈簧楔塊固定到模筒內(nèi)部，與模具組合為一體。

6、作為本發(fā)明所述的一種用于異型鑄管離心鑄造的裝置的優(yōu)選方案，其中：彈簧楔塊由彈簧和楔塊組成，楔塊的兩個(gè)端部，分別記為大端部和小端部，小端部通過彈簧與模筒內(nèi)壁連接。

7、作為本發(fā)明所述的一種用于異型鑄管離心鑄造的裝置的優(yōu)選方案，其中：每個(gè)楔塊的大端部相對(duì)于小端部更遠(yuǎn)離鑄管軸向中心。

8、作為本發(fā)明所述的一種用于異型鑄管離心鑄造的裝置的優(yōu)選方案，其中：在至少一側(cè)端蓋上設(shè)置有澆鑄口。

9、為解決上述技術(shù)問題，根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面，本發(fā)明提供了如下技術(shù)方案：

10、一種異型鑄管離心鑄造的方法，采用上述的用于異型鑄管離心鑄造的裝置，包括如下步驟：

11、s1、將金屬液倒入模具腔體內(nèi)部后，將腔體進(jìn)行封閉；

12、s2、通過外力進(jìn)行模具旋轉(zhuǎn)，借助離心力實(shí)現(xiàn)離心鑄造。

13、作為本發(fā)明所述的一種異型鑄管離心鑄造的方法的優(yōu)選方案，其中：所述步驟s1中，根據(jù)異型鑄管的結(jié)構(gòu)更換不同的模具。

14、作為本發(fā)明所述的一種異型鑄管離心鑄造的方法的優(yōu)選方案，其中：所述步驟s2中，在澆鑄完離心過程中，受熱脹冷縮影響鑄管會(huì)向鑄管軸向中心收縮，在棱褶部位會(huì)受力變形甚至斷裂，通過模筒內(nèi)壁設(shè)置的彈簧楔塊的彈簧實(shí)現(xiàn)彈簧楔塊在一定小范圍距離內(nèi)的移動(dòng)，吸收使棱褶部位受力變形甚至斷裂的力。

15、本發(fā)明的有益效果如下：

16、本發(fā)明提出一種用于異型鑄管離心鑄造的裝置及鑄造方法，所述裝置包括外管、位于外管兩端的端蓋、設(shè)置于外管內(nèi)的模具，所述模具包括模筒，在模筒內(nèi)壁具有棱褶的部位沿內(nèi)壁周向分布設(shè)置有彈簧楔塊。在澆鑄完離心過程中，受熱脹冷縮影響鑄管會(huì)向鑄管軸向中心收縮，在棱褶部位會(huì)受力變形甚至斷裂，通過模筒內(nèi)壁設(shè)置的彈簧楔塊的彈簧實(shí)現(xiàn)彈簧楔塊在一定小范圍距離內(nèi)的移動(dòng)，吸收使棱褶部位受力變形甚至斷裂的力，改善了棱褶部位的受力情況，制備得到完整的異型鑄管，減少裂紋的產(chǎn)生并避免鑄管斷裂。

技術(shù)特征：

1.一種用于異型鑄管離心鑄造的裝置，其特征在于，所述裝置包括外管、位于外管兩端的端蓋、設(shè)置于外管內(nèi)的模具，所述模具包括模筒，在模筒內(nèi)壁具有棱褶的部位沿內(nèi)壁周向分布設(shè)置有彈簧楔塊。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于異型鑄管離心鑄造的裝置，其特征在于，所述外管與模具的模筒通過連接件實(shí)現(xiàn)連接固定。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于異型鑄管離心鑄造的裝置，其特征在于，彈簧楔塊固定到模筒內(nèi)部，與模具組合為一體。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于異型鑄管離心鑄造的裝置，其特征在于，彈簧楔塊由彈簧和楔塊組成，楔塊的兩個(gè)端部，分別記為大端部和小端部，小端部通過彈簧與模筒內(nèi)壁連接。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的用于異型鑄管離心鑄造的裝置，其特征在于，每個(gè)楔塊的大端部相對(duì)于小端部更遠(yuǎn)離鑄管軸向中心。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于異型鑄管離心鑄造的裝置，其特征在于，在至少一側(cè)端蓋上設(shè)置有澆鑄口。

7.一種異型鑄管離心鑄造的方法，其特征在于，采用權(quán)利要求1-6任一項(xiàng)所述的用于異型鑄管離心鑄造的裝置，包括如下步驟：

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的異型鑄管離心鑄造的方法，其特征在于，所述步驟s1中，根據(jù)異型鑄管的結(jié)構(gòu)更換不同的模具。

9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的異型鑄管離心鑄造的方法，其特征在于，所述步驟s2中，在澆鑄完離心過程中，受熱脹冷縮影響鑄管會(huì)向鑄管軸向中心收縮，在棱褶部位會(huì)受力變形甚至斷裂，通過模筒內(nèi)壁設(shè)置的彈簧楔塊的彈簧實(shí)現(xiàn)彈簧楔塊在一定小范圍距離內(nèi)的移動(dòng)，吸收使棱褶部位受力變形甚至斷裂的力。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明屬于金屬鑄造技術(shù)領(lǐng)域，具體為一種用于異型鑄管離心鑄造的裝置及鑄造方法，所述裝置包括外管、位于外管兩端的端蓋、設(shè)置于外管內(nèi)的模具，所述模具包括模筒，在模筒內(nèi)壁具有棱褶的部位沿內(nèi)壁周向分布設(shè)置有彈簧楔塊。在澆鑄完離心過程中，受熱脹冷縮影響鑄管會(huì)向鑄管軸向中心收縮，在棱褶部位會(huì)受力變形甚至斷裂，通過模筒內(nèi)壁設(shè)置的彈簧楔塊的彈簧實(shí)現(xiàn)彈簧楔塊在一定小范圍距離內(nèi)的移動(dòng)，吸收使棱褶部位受力變形甚至斷裂的力，改善了棱褶部位的受力情況，制備得到完整的異型鑄管，減少裂紋的產(chǎn)生并避免鑄管斷裂。

技術(shù)研發(fā)人員：黃聞戰(zhàn),劉琪琪,趙金有,趙志國
受保護(hù)的技術(shù)使用者：太原科技大學(xué)
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/19