專利名稱:無澆冒口球墨鑄鐵球真空壓鑄設(shè)備的制作方法
本實用新型涉及自動密封機真空加鎂加低稀土處理球墨鑄鐵，然后應(yīng)用上下密封壓力機真空壓鑄無澆冒口球墨鑄鐵的鑄造生產(chǎn)，特別是大規(guī)模生產(chǎn)球墨鑄鐵球代替鋼球應(yīng)用于冶金企業(yè)選礦廠和水泥工業(yè)、火力發(fā)電廠的設(shè)備。
大中型冶金企業(yè)選礦廠全國每年需要鋼球數(shù)十萬噸，全國的水泥工業(yè)和火力發(fā)電廠每年需要鋼球二十萬噸以上，球墨鑄鐵的機械性能接近于鋼，當(dāng)前鋼材供應(yīng)緊張，球墨鑄鐵球成本比鋼球低得多，故以球墨鑄鐵球代替鋼球有很大的經(jīng)濟價值。但是鑄造球墨鑄鐵球有這樣的問題，根據(jù)金川公司機修廠過去鑄造球墨鑄鐵球的方法是用人工上螺絲卡子鎖緊上下模子，金屬的利用率只有60％，有40％消耗在澆冒口上直徑60毫米的鐵球一噸就有一千多個，清理澆冒口很麻煩，并且鑄出的鐵球有氣孔，都停產(chǎn)了。
為了推廣球墨鑄鐵球，球鐵雜志82年1期(廣東科技出版社)報導(dǎo)過，若全國水泥工業(yè)全部采用球墨鑄鐵球代替鋼球，每年可為國家節(jié)約五千萬元左右，經(jīng)濟效益很大。張瑞龍在85年4月1日向中國專利局申請的專利，自動密封機壓鑄無澆冒口和有澆口球鐵球(代替鋼球)，申請?zhí)?5200352，提出了壓鑄無澆冒口球鐵球的方法，但并沒有解決消除氣孔問題，也沒有解決壓桿對準(zhǔn)的問題，也沒有提出當(dāng)鐵球頂出后快速取走數(shù)百個鐵球的方法。東北工學(xué)院等編，鑄鐵及其熔化(冶金工業(yè)出版社，1978年版)指出，球墨鑄鐵凝固時體積膨脹，如果鑄型有足夠的剛度，石墨生成的膨脹向內(nèi)作用，可提高鑄件的致密性，消除縮松，很適合金屬型鑄造。關(guān)洪野等編著的球墨鑄鐵基本知識(廣東版，1980年)指出，黑龍江佳木斯農(nóng)機廠，根據(jù)球墨鑄鐵凝固膨脹轉(zhuǎn)化為補縮的原理，采用剛性鑄型，無冒口鑄造球墨鑄鐵成功，消除了縮孔和縮松，但他們的有澆口，他們并沒有解決鑄造出來的鐵球無澆冒口問題，也沒有解決消除氣孔問題。因每天澆注三十噸鐵球直徑60毫米的有三萬個，因此壓鑄無澆冒口無氣孔的球墨鑄鐵球極待解決。
實用新型的目的是提供張瑞龍在83年2期新技術(shù)新工藝雜志(國防工業(yè)出版社)發(fā)表的球墨鑄鐵自動密封真空加鎂加低稀土處裝置，改裝成為上下壓力機，聯(lián)合應(yīng)用，這不僅消除縮松，而且壓鑄出來的球墨鑄鐵是無澆冒口又無氣孔，解決了清理澆冒口困難問題和提高了質(zhì)量，并解決了頂出鐵球后快速取走問題。
本實用新型的實現(xiàn)，將圖1所示的傳動螺旋式的自動密封機進行改裝，以圖1所示的下部螺旋轉(zhuǎn)動，螺母直線走動的原理，在上部卸掉氣缸，再安裝一個螺旋壓力機，此傳動螺旋是采用油膜循環(huán)潤滑的多頭螺旋，其螺旋導(dǎo)角為20°～30°，和上壓力機聯(lián)接的壓盤上裝100個至400個壓桿，和下壓力機聯(lián)接的壓盤上裝100個至400個壓桿，壓桿的末端是弧形的球截蓋，此弧形球截蓋和球形腔截面結(jié)合時正好成為一個完整的空球體。壓桿和金屬模對準(zhǔn)的方法是把壓桿固定的另一端做成四至六個壓板，壓盤上的各孔比壓桿大得多，把壓桿通過壓盤的孔放進金屬模的孔內(nèi)，用螺釘把壓桿上的壓板和壓盤固定起來，然后再往壓盤的孔內(nèi)澆注低熔點金屬。為了防止抽真空時漏氣，上壓桿和下壓桿聯(lián)接的上、下金屬模的背面裝有塑性的填料(可用柔性石墨或其它塑性材料)，并用壓板將填料壓緊(上螺絲)。上中下金屬模接觸處帶止口，防止移動，上中下金屬模為園形的，加工時配作成D3和d3的公差關(guān)系，止口是斜的。上中下金屬模各有100個至400個孔。金屬模和壓桿用5CrNiW鋼。上中模的重量要大于浮力4倍以上。上模和中模的止口外邊都開槽裝有塑性的密封圈，用螺釘固定。上金屬模設(shè)有澆口，為了保證1至4秒鐘澆注完100個至400個鐵球的鐵水，澆口的直徑為120毫米至180毫米，左右各1個高度為160毫米至250毫米。在澆口放有澆口杯，澆口杯壓住塑料薄片(或低熔點金屬的薄片)，以便抽真空和澆注時熔化掉薄片。下金屬模固定在下壓力機的底座上。在安裝時用水平儀把金屬模找正，使其水平。上中下金屬模要在止口加工后組裝在一起加工各孔，使各孔配作成中心距一致。根據(jù)不同的鐵球，算出中模園柱形孔的高度，如壓鑄直徑60毫米的鐵球，壓桿的直徑為40毫米，則中模40毫米直徑的高度為4毫米。鐵水在澆注前按圖1所示進行真空處理和球化處理，在此真空處理過程中也就乘機通過軟管和上金屬模的氣嘴聯(lián)接，抽掉金屬模內(nèi)的空氣。把球化處理后的鐵水定量澆入金屬模內(nèi)(可用電子秤過磅)，然后開動上壓力機，使上壓桿往下壓鑄，待凝固后，吊起上中模再開動下壓力機，使下壓桿頂出鐵球，然后再用電磁盤沿著導(dǎo)軌開進去吸起鐵球，再使電磁盤退出來斷電放下鐵球，便一次壓鑄成100個至400個無澆冒口的球墨鑄鐵球。
實用新型因球鐵凝固時體積膨脹，金屬模有足夠的硬度阻止膨脹轉(zhuǎn)化為補縮，使鑄出的鐵球無澆冒口，無縮孔，使組織致密。因鐵水經(jīng)過真空處理，并抽掉了金屬模內(nèi)的空氣，故鑄出的鐵球無氣孔，無氧化皮。因機器壓鑄，故生產(chǎn)率高，成本低，鐵水的利用率百分之百(手工鑄造鐵水利用率最高只有百分之七十)，不用人工清理澆冒口，球鐵球每噸價600元，鋼球每噸價1200元，故每年全國冶金、水泥、火力發(fā)電廠推廣，經(jīng)濟效益為每年兩億元以上。
實用新型的結(jié)構(gòu)由以下的實施例及其附圖，圖1、圖2、圖3、圖4、圖5給出。
圖1至圖5詳細(xì)說明依據(jù)本發(fā)明提出的具體裝置的細(xì)節(jié)及工作情況。
該裝置包括自動密封真空加鎂加低稀土處理機(圖1)，自動密封真空加鎂處理機改裝的上下壓力機，上中下三個金屬模(圖2)。如圖2所示有上壓桿〔1a〕，上壓盤〔2b〕，鎖緊壓桿的螺釘〔3c〕，低熔點金屬〔4d〕，上金屬模〔5e〕，和上模聯(lián)接的真空抽氣嘴〔6f〕，塑性填料〔7g〕，中?！?h〕，下?！?i〕，下壓桿〔10j〕，下壓盤〔11k〕，支承架〔12l〕，抽真空的孔〔13m〕，澆口杯〔14n〕，塑料薄片(或低熔點金屬片)〔15o〕，塑性填料(可用柔性石墨)〔16P〕，壓板〔17Q〕，壓緊螺釘〔18R〕等。另有電磁盤能沿著導(dǎo)軌移動(未畫出)。
鐵水經(jīng)過圖1所示的真空處理和球化處理后定量過秤，(第一次要預(yù)熱金屬模)同時在此真空處理時，也就使軟管聯(lián)接氣嘴〔6f〕，抽掉金屬模的空氣，兩包鐵水向兩澆口杯〔14n〕澆入金屬模內(nèi)，開動上壓力機帶動上壓桿〔1a〕100個至400個往下壓，當(dāng)上壓桿下部的弧形球截蓋下面四周正好壓到中模截球面時，停止下壓(見圖3)。上中下金屬模接觸處有止口，防止移動，金屬模是園形的。下模用支承架〔12l〕固定在底座上。金屬模在安裝時用水平儀找水平。上、中模的四周開槽裝有塑性填料〔7g〕，用螺釘固定。上模和下模的背面都裝有填料〔16P〕用壓板〔17Q〕上螺絲〔18R〕壓緊，防止漏氣。壓桿的公差為d3，金屬模的壓桿的孔的公差為D3。澆口杯壓緊薄片(塑料或低熔點金屬)〔15o〕，以便真空抽掉金屬模內(nèi)的氣體，澆注時把薄片熔化掉。為了在1至4秒內(nèi)澆完鐵水，澆口的底部直徑為120至180毫米左右各1個，高160至250毫米。待鐵水凝固后，吊起上、中模，開動下壓力機，帶動100至400個下壓桿頂出鐵球，再使電磁盤沿著軌道推進去吸起鐵球，電磁盤退出后斷電放下鐵球。(圖5是有澆冒口澆注，清理麻煩)。
權(quán)利要求
1.自動密封機真空壓鑄無澆冒口球墨鑄鐵球的鑄造生產(chǎn)，特別是大規(guī)模生產(chǎn)球墨鑄鐵球代替鋼球應(yīng)用于冶金企業(yè)選礦廠和水泥工業(yè)、火力發(fā)電廠的設(shè)備，該設(shè)備有自動密封真空加鎂如低稀土處理機(圖1)，有自動密封真空加鎂加低稀土處理機改裝的上下壓力機，上中下三個金屬模，有可移動的電磁盤，見圖2的裝置有上壓桿[1a]，上壓盤[2b]，鎖緊壓桿的螺釘[3c]，低熔點金屬[4d]，上金屬模[5e]，真空抽氣嘴[6f]，塑性填料[7g]，中模[8h]，下模[9i]，下壓桿[10j]，下壓盤[11k]，支承架[12l]，抽真空的孔[13m]，澆口杯[14n]，塑料薄片(或低熔點金屬片)[15o]，塑料填料[16p]，壓板[17Q]，壓緊螺釘[18R]等，其特征在于a、和上壓力機聯(lián)接的上壓盤上裝有100個至400個上壓桿[1a]，b、和下壓力機聯(lián)接的下壓盤上裝有100個至400個下壓桿[10j]，c、有上中下三個金屬模，下金屬模支承架[12l]固定在底座上，d、上下壓力機，是油膜循環(huán)的多頭螺旋壓力機，e、壓桿固定的另一端做成四至六個壓板，用螺釘把壓桿的壓板和壓盤固定，后往壓盤的孔內(nèi)澆注低熔點金屬，f、澆口杯[14n]壓緊薄片[15o]，左右各一個，g、有下壓桿頂出鐵球時吸起鐵球可移動的電磁盤。
2.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的設(shè)備，其特征是壓鑄無澆冒口球墨鑄，鐵球時，壓桿的末端是弧形的球截蓋。
3.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的設(shè)備，其特征是上中下金屬模帶止口，金屬模為園形，金屬模材料為5GNiW鋼，金屬模要安裝水平。
4.根據(jù)權(quán)利要求
所述的設(shè)備，其特征是上下壓力機的多頭螺旋導(dǎo)角為20°～30°。
5.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的設(shè)備，其特征是真空抽氣嘴〔6f〕接通抽真空的孔〔13m〕，在真空處理鐵水的同時抽掉金屬模內(nèi)的空氣。
6.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的設(shè)備，其特征是澆口的底部直徑為120至180毫米。
7.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的設(shè)備，其特征是上下金屬模背面裝塑性填料〔16P〕用壓板〔17Q〕上螺釘固定。
8.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的設(shè)備，其特征是電磁盤沿著導(dǎo)軌移動。
專利摘要
本實用新型屬于自動密封機真空處理球墨鑄鐵，應(yīng)用上下密封壓力機真空壓鑄無澆冒口的球墨鑄鐵的鑄造生產(chǎn)，特別是大規(guī)模壓鑄無澆冒口球墨鑄鐵球代替鋼球應(yīng)用于冶金企業(yè)選礦廠和水泥工業(yè)、火力發(fā)電廠的設(shè)備。該設(shè)備上下壓力機聯(lián)接的壓盤上各裝100個至400個壓桿，有上中下三個金屬模，有兩個裝有薄膜的澆口，有真空抽氣嘴。壓鑄出來的鑄件無澆冒口、無縮孔、無氣孔，節(jié)約了鐵水，解決了清理澆冒口麻煩問題，極大地提高了生產(chǎn)率。
文檔編號B22D18/02GK86208247SQ86208247
公開日1988年3月16日 申請日期1986年10月27日
發(fā)明者張瑞龍, 劉敏添, 黃秀蘭, 趙秀娥 申請人:張瑞龍導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan