高錳鋼軋臼壁鑄件快速順序凝固裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型屬于機械設(shè)備制造技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種高錳鋼軋白壁鑄件快速順序凝固裝置。
技術(shù)背景
[0002]圓錐破碎機是冶金、化工、建材、水電、礦山、交通建設(shè)等工業(yè)部門對不同硬度的各種礦石或巖石進行破碎和細碎的一種機械設(shè)備，具有結(jié)構(gòu)可靠、運轉(zhuǎn)平穩(wěn)、生產(chǎn)效率高、調(diào)整方便、產(chǎn)品粒度均勻等特點。其工作原理如圖1所示，其中，件I’為軋臼壁、件2’破碎壁、件3’為錐齒輪、件4’為偏心擺動機構(gòu)。
[0003]在破碎機中，乳臼壁與破碎壁是設(shè)備運轉(zhuǎn)過程中的兩個關(guān)鍵部件，破碎機工作時，這兩個工件受到破碎物料的擠壓、沖擊與磨損，從而迅速失效，故其工作壽命決定設(shè)備的品質(zhì)質(zhì)量與工作效率，提高軋臼壁與破碎壁的制作質(zhì)量，特別是提高其耐磨性，從而可以提高破碎機的工作壽命、工作效率，并降低設(shè)備損耗。
[0004]軋臼壁結(jié)構(gòu)如圖2a、2b所示，A部是其重要工作部位。軋臼壁在使用過程中需要有良好的抗沖擊性能及抗磨損性能，因此常用高錳鋼材料進行鑄造的方法生產(chǎn)軋白壁，但高錳鋼是一種本質(zhì)粗晶粒金屬材料，且因熱處理過程無相變，無法通過熱處理細化晶粒，所以高錳鋼鑄件除要求鑄件無縮孔、縮松、夾雜物等鑄造缺陷外，鑄造原始組織中的晶粒度大小對鑄件抗沖擊性能及抗耐磨性能產(chǎn)生重要的影響，對于軋白壁來說，獲得晶粒細小、無縮孔縮松和夾渣等缺陷的鑄造組織，是鑄造生產(chǎn)過程中的難題。
[0005]現(xiàn)有軋臼壁鑄造工藝方案中，最普遍采用的是砂型鑄造技術(shù)，圖3a、3b顯示了兩種不同的鑄造方案，圖3a、3b中，I’-澆注系統(tǒng)、2’ 一補縮冒口、3’ 一型砂、4’ 一軋臼壁(鑄件)、5’ 一上砂箱、6’ 一下砂箱。圖3a中，乳臼壁鑄造時的方位與工作時相同，工作部位在鑄件下部，但由于工作部位鑄件比較厚，鑄件上部較薄，在凝固時鑄件上部先凝固，下部后凝固，下部后凝固時由于得不到上部金屬的補縮，必定在鑄件下部工作部位產(chǎn)生縮孔縮松。因此，鑄件工作部位不可避免地存在縮孔縮松缺陷，影響使用性能與工作壽命。
[0006]圖3b中，鑄件工作部位朝上，利用冒口對鑄件工作部位進行補縮，可以實現(xiàn)鑄件從下至上的順序凝固，避免鑄件產(chǎn)生縮孔縮松缺陷，但由于鑄件工作部位在上且與冒口接觸，根據(jù)金屬凝固原理，凝固過程中夾雜物向上浮動，及夾雜物最后凝固部位聚集這一特性。則鑄件工作部位夾雜物比較多，此時鑄件的重要工作部位在鑄件上部，屬于最后凝固部位，鑄件凝固時間比較長，因而晶粒粗大。因此，鑄件工作部位可能無縮孔縮松缺陷，但因晶粒粗大，夾雜物多，鑄件工作時的抗沖擊性能與抗磨損性能必定較差。
【實用新型內(nèi)容】
[0007]從以上分析可以可知，單純的砂型鑄造難以獲得高質(zhì)量的高錳鋼軋臼壁鑄件，為解決這一鑄造難題，本實用新型提供了一種高錳鋼軋白壁鑄件快速凝固裝置，本實用新型保證了軋白壁特別是軋白壁的重要工作部位在鑄造過程中獲得晶粒細小且無縮孔、縮松、無夾渣缺陷的鑄造組織。
[0008]為達到上述目的，本實用新型采取如下技術(shù)方案:高錳鋼軋臼壁鑄件快速順序凝固裝置，包括上砂箱、砂芯及底座，上砂箱內(nèi)裝砂芯，上砂箱的底部與底座固定連接，底座包括底座架及冷型，底座架形成一環(huán)形槽，該環(huán)形槽裝入冷型，冷型形成環(huán)形水流通道，該水流通道連通進水管與出水管，工作時，冷型的冷卻面緊貼鑄件的內(nèi)腔工作面。
[0009]優(yōu)選的，冷型的水流通道的朝內(nèi)側(cè)未封閉，該朝內(nèi)側(cè)口被底座架的內(nèi)圓柱體的外壁封住。
[0010]優(yōu)選的，冷型與底座架間通過數(shù)根螺栓固定連接，螺栓從底座架的底部向上穿伸至冷型的底邊。
[0011]優(yōu)選的，進水管、出水管分別從外界通過底座架后伸入冷型的水流通道，進水管與出水管處于相對兩側(cè)。
[0012]優(yōu)選的，冷型與底座架之間的相觸部裝入兩個密封圈，兩個密封圈分別處于冷型的水流通道的朝內(nèi)側(cè)口上部、下部。
[0013]優(yōu)選的，冷型的外圈與底座架的外圓柱體間裝入推板，工作時，鑄件的下端面貼于推板的上部；數(shù)根推桿從底座架的底部活動式地伸入，其內(nèi)端正對推板的下表面，能向上頂推推板。
[0014]優(yōu)選的，上砂箱的下表面貼合于底座架的上表面，兩者相對應(yīng)地開有定位孔，通過定位銷定位牢固。
[0015]優(yōu)選的，砂芯通過芯頭與底座架的內(nèi)孔定位，形成軋臼壁的上部分內(nèi)腔結(jié)構(gòu)，砂芯預(yù)埋澆注系統(tǒng)及冒口。
[0016]本實用新型涉及一種圓錐破碎機上重要鑄件一軋臼壁鑄造的一種新工藝技術(shù)裝置，該技術(shù)方案與現(xiàn)有砂型鑄造技術(shù)相比，在鑄件重要工作部位采用強制冷卻技術(shù)，使鑄件重要部位在凝固過程中獲得細晶粒組織的同時，實現(xiàn)了順序凝固，避免鑄件產(chǎn)生縮孔、縮松及夾雜物缺陷，從根本上解決了軋臼壁鑄造的品質(zhì)質(zhì)量。經(jīng)試驗表明，該技術(shù)方案生產(chǎn)的軋臼壁，其使用壽命是普通砂型鑄造方法的1.5…2倍。
【附圖說明】
[0017]圖1是圓錐破碎機工作原理圖。
[0018]圖2a、2b是軋臼壁結(jié)構(gòu)圖。
[0019]圖3a、3b是軋臼壁砂型鑄造的兩種現(xiàn)有方案。
[0020]圖4是本實用新型裝置生產(chǎn)結(jié)構(gòu)原理圖。
[0021 ]圖5是底座及推松機構(gòu)的裝配關(guān)系圖。
[0022]圖6a、6b是底座及推松機構(gòu)的裝配關(guān)系結(jié)構(gòu)分解圖。
[0023]圖7a、7b是外模結(jié)構(gòu)圖。
[0024]圖8a、8b是上砂箱造型制作圖。
[0025]圖9a、9b是砂芯制作圖。
[0026]圖10a、1b是芯盒結(jié)構(gòu)圖。
[0027]圖11是鑄件推松狀態(tài)圖。
[0028]圖4-11中，I 一進水管、2 —螺栓、3 —密封圈、4 一澆注系統(tǒng)、5 —砂芯、6 —冒口、7—出水管、8 —推桿、9 一底座架、10—定位銷、11 一推板、12 —冷型、13 —軋臼壁(鑄件)、14 一上砂箱、15 —泡沫吊耳、16 —造型外模、17 —型砂、18 —制芯填充砂、19 一芯盒、20 —制芯底板、21 —夾緊楔板。
【具體實施方式】
[0029]下面結(jié)合附圖對本實用新型優(yōu)選實施例作詳細說明。
[0030]如圖4所示，本實施例裝置包括上砂箱14、砂芯5、底座及推松機構(gòu)，底座包括底座架9及冷型12，底座架9形成一環(huán)形槽9-1，該環(huán)形槽裝入冷型12，冷型12內(nèi)側(cè)形成朝內(nèi)側(cè)未封閉的環(huán)形水流通道12-1，水流通道的朝內(nèi)側(cè)口被底座架9的內(nèi)圓柱體9-2的外壁封住，冷型12與底座架9間通過數(shù)根螺栓2固定連接，螺栓2從底座架9的底部向上穿伸至冷型12的底邊。冷型12與底座架9之間的相觸部裝入密封圈3，密封圈3可以裝兩個，分別處于冷型12的水流通道12-1的朝內(nèi)側(cè)口上下部。冷型12的朝上外壁與軋臼壁(鑄件)13的朝內(nèi)下外壁相適配。
[0031]進水管1、出水管7分別從外界通過底座架9后伸入冷型