专利名称：一种垂直分型的铸段模具的制作方法
技术领域：
本发明属于金属材料的热加工技术领域，涉及耐磨材料介质的铸造成形的 工艺技术装备，更具体地说，本发明涉及一种垂直分型的铸段模具。
背景技术：
目前，应用于粉体工程的研磨介质，如铸球、铸段产品的需求越来越大， 产品质量要求也越来越高。随着迪沙线在耐磨铸球、铸段行业生产的推广，要 求在铸球、铸段的生产中进一步提高产品质量、提高生产能力和效率，简化生 产工艺的操作，不断降低生产成本。其中，在对铸球、铸段的铸造模具的改进 和创新上，具有很大的潜力和发展前景。
目前铸球、铸段的铸造工艺技术中存在的主要问题是-
大多数企业的生产方式仍采用传统的人工金属模具生产，这种生产方式十 分落后，生产效率低下，劳动强度高，质量不够稳定；
铸球、铸段的模具在浇注时，其浇冒口会产生类似瓶口的堵塞，导致液流 不畅，会造成部分液态金属溢出及排气不畅；
批量小件存在同一型腔难以一次成型的困难，采用密集型人力作业，生产 工艺落后，工人的人身安全存在隐患；
铸球、铸段模具在使用中肯定存在损伤和疲劳，但是，在耐磨铸球、铸段 行业，许多铸造和锻造用的金属模具是不可随意互换，主要是定位方面存在误 差，以致同种规格尺寸模具不能互换，给生产带来许多不便，也提高了生产投 入成本。但是，成型产品是一致符合要求的。
铸球、铸段模具在制作、使用过程中的变形，导致模具体中存在应力，经过一定的时间会产生变形而影响产品质量。
经检索，在耐磨材料介质的铸造生产及工艺装备领域有以下相关的技术 中国专利号为200720039091.5的专利文献，公开了一种"多列串铸磨球铸 造型板"的专利技术，其技术方案是，型板上设有两条以上的垂直浇道模块， 垂直浇道模块由半球台块和半圆柱块交错排列组成，半球台块两侧分别连接着 由三个以上的半球模体同轴串联而成的半球模体串，半球模体之间夹有半圆柱 体薄板形成连通的浇铸道，半球模体串的轴线与水平线之间的夹角为6° 15 ° ;本发明适用于制作①6 ①50mm各种规格的铸造磨球；提高生产率两倍以 上；正品率提高20%;可广泛用于垂直分型无箱浇铸的机械化铸球、铸段生产 线，降低成本，显著改善操作环境，减轻工人的劳动强度。
中国专利号为200720039092.X的专利文献，公开了一种"耐磨材料介质生 产用多列串铸磨段铸造型板"，其技术方案与上述200720039091.5专利技术近 似。
中国专利号为200720128879.3的专利文献，公开了 "一种垂直分型的砂型 板"，其技术方案是包括具有相同结构的左板体和右板体，左板体和右板体相对 应的内表面均设置浇道模条和多个铸件模块，铸件模块之间通过连接模块串接， 浇道模条和串接的铸件模块之间通过内浇模块连接，浇道模条平行于左板体和 右板体，且其浇口位于左板体和右板体的顶部。由于左板体和右板体竖直地设 置，浇口位于其顶部，因此可以实现竖直分型，从而可以实现高效率地机械化 连续作业，减少设备的占地面积，并显著减轻劳动强度。此外，由于串接的铸 件模块可以竖直地排列，因此铸造时模腔内金属液内部的压强较高，所形成的 铸件内在质量较高。
中国专利号为01262970.7的专利文献，公开了 "一种高铬合金铸段成型丰莫板及砂箱"，其技术方案是模板包括板块、半段体、上箱横浇口和下箱横浇口； 板块为四边形，上箱横浇口和下箱横浇口分别设于板块上、下两面的中心线位 置，垂直于上箱横浇口和下箱横浇口的上、下两板面上均布着两排以上的半段 体。采用该模板及砂箱生产①55X60mm以下规格的高铬铸段，其铸段内部无铸 造缺陷，其工艺出品率达到70%以上。该模板其内浇口的设计既能充分补縮， 又便于段体球相互分离。使用该模板及砂箱，操作简单，易于掌握。
上面所提到的几项专利技术，没有从根本上解决浇冒口会产生类似瓶口的 堵塞、批量小件存在同一型腔难以一次成型的困难、金属模具不可随意互换等 问题。都是采用顶部两点或一点直补，补縮不够充分、完善。
发明内容
本发明所要解决的问题是提供一种垂直分型的铸段模具，其目的充分保障 铸造腔体的液态金属的流动畅通和顺利排气，确保铸段产品质量。 为了实现上述目的，本发明采取的技术方案为
本发明所提供的这种垂直分型的铸段模具，用于耐磨铸段的铸造成型，所 述的铸段模具包括分型面垂直设置的模具体，所述模具体的分型面上设有多个
铸锻模型及通气孔，所述的铸锻模型的形状是锥角为r 6°的圆台体，在所
述分型面的的上部设浇冒口 ，所述的浇冒口的下口部设与浇冒口连通的浇冒口 分流区，在所述的浇冒口分流区的上方，还设有浇冒口分流区通气孔，使所述 的浇冒口分流区与模具外部连通。
为使本发明更加完善，还进一步提出了以下更为详尽和具体的技术方案， 以获得最佳的实用效果，更好地实现发明目的，并提高本发明的新颖性和创造 性
所述的浇冒口从开口位置向下到进入浇冒口分流区的通路上，形成一个折弯，使得浇冒口与浇冒口分流区连接的部分为倾斜的通路。
所述的铸段模具设浇冒口分浇道、主浇道分流区、主浇道和分体浇道，所 述铸锻模型与分体浇道连通，所述的浇冒口分浇道将浇冒口分流区与主浇道连 通，所述的主浇道分流区设在所述的主浇道与分体浇道连接位置。
所述的主浇道为竖直设置，其数量多于一个；在所述的主浇道上端，设补 縮冒口。
所述的浇冒口分浇道从浇冒口分流区到主浇道方向，为倾斜向下设置。
在每个主浇道上，所述的分体浇道的数量多于一个，所述的分体浇道从与 主浇道连接端到朝向外部的另一端方向，为倾斜向下设置。
所述的铸锻模型为多个竖直方向成"品"字形串联连接，构成铸锻模型串， 所述的铸锻模型串设置在所述的分体浇道的朝下的一侧；在每个分体浇道上， 所述的铸锻模型串设置的数量多于一个。
在所述的铸段模型串中，所述的铸锻模型的连接方式为所述的铸锻模型的 圆台体底部在分型面上切交联接，所述的铸锻模型的轴线与所述的铸段模具的 分型面垂直。
在所述的铸段模型串中，所述的铸锻模型的连接方式为所述的铸锻模型 的分布在所述的铸段模具的分型面的两侧，所述的铸锻模型轴线垂直于分型面 分布，分布在铸段模具的分型面两侧的铸锻模型相互交错且端面连接，其大端 面连接位置与所述的铸段模具的分型面重合。
所述的铸段模型通过自身结构定位，所述的铸段模型通过涨紧销在所述丰莫 具体的面上涨紧实现定位，所述的铸段模型通过所述模具体上对铸段模型定位 的定位孔实现安装或卸料。
在所述的模具体的分型面的背面，设置多条纵向、横向交叉的模具体应力本发明采用上述技术方案，其独特的、科学的冷凝和补缩控制设计、合理 的排布，克服了浇冒口在浇注时类似瓶口的堵塞不畅，也避免或减少液态金属 溢出，并且模具的上方及左、右方的关键部位设置了数道通气孔，充分保障了 铸造腔体的液态金属的流动畅通和顺利排气，确保铸段产品质量；铸段模型串 成"品"字联接形成独特的产品连浇方式，从概念上革新了铸段模具传统设计、 制造工艺格局，实实在在地提高了生产力和经济效益；彻底解决了批量小件在 同一型腔难以一次成型的困难，在有效的空间合理排布，最大限度地发挥了模 具的效能，是大批量或流水线生产铸造的理想选择之一，彻底解决了密集型人 力作业落后局面，也保护了工人的人身安全；降低了工人的劳动强度，提高了 生产能力；可以反复维修，在短时间内进行局部或全面维修以及零配件更换， 延长了使用寿命，提高了设备的能动性，直接为用户节约了成本、增加了产值; 设置了纵、横方向的沟槽作为应力槽，防止模具在制作、使用过程中的变形， 以消除应力，确保模具的精度。
下面对本说明书各幅附图所表达的内容及图中的标记作简要说明-
图1为本发明中的铸锻模型的轴线垂直于分型面设置的结构示意图2为图1所示结构的侧面示意图3为铸段模型的固定与拆卸结构的示意图4为铸段模型的圆台结构的示意图5为本发明中的模具体应力槽和定位孔的结构示意图6为铸段模型的分型示意图。
图中标记为1、模具体，2、浇冒口， 3、主浇道，4、分体浇道，5、浇冒口分流区，6、 补缩冒口， 7、通气孔，8、铸锻模型，9、浇冒口分流区通气孔，10、主浇道分 流区，11、浇冒口分浇道，12、铸锻模型串，13、模具体应力槽，14、定位孔， 15、涨紧销、16、拆卸孔。
具体实施例方式
下面对照附图，通过对实施例的描述，对本发明的具体实施方式
如所涉及 的各构件的形状、构造、各部分之间的相互位置及连接关系、各部分的作用及 工作原理、制造工艺及操作使用方法等，作进一步详细的说明，以帮助木领域 的技术人员对本发明的发明构思、技术方案有更完整、准确和深入的理解。
如图1至图6所表达的本发明的结构，是一种垂直分型的铸段模具，用于 耐磨铸段的铸造成型，所述的铸段模具包括分型面垂直设置的模具体l,所述模 具体1的分型面上设有多个铸锻模型8及通气孔7，所述的铸锻模型8的形状是 锥角为r 6°的圆台体(如图4所示)，在所述分型面的的上部设浇冒口2， 所述的浇冒口 2的下口部设与浇冒口 2连通的浇冒口分流区5。
该发明普遍适用于垂直分型砂型、流水线铸造和金属型铸造。其适用范围 为cD6 ①60系列铸段产品的生产。
为了解决在本说明书背景技术部分所述的目前公知技术存在的问题并克服 其缺陷，实现充分保障铸造腔体的液态金属的流动畅通和顺利排气，确保铸段 产品质量的发明目的，本发明采取的技术方案为
如图1所示，本发明所提供的这种垂直分型的铸段模具，在所述的浇冒口 分流区5的上方，还设有浇冒口分流区通气孔9，使所述的浇冒口分流区5与模 具外部连通。
采用上述技术方案，克服了浇冒口在浇注时类似瓶口的堵塞不畅，也避免或减少液态金属溢出，并且在模具的上方及左、右方的关键部位设置了数道通
气孔7，充分保障了铸造腔体的液态金属的流动畅通和顺利排气的，确保铸段产 品质量。安装以及在实际生产中操作简便，可进一步降低成本，产生更大的实 际经济效益，满足用户生产需求和生产的可行性的要求。
本发明提供的铸段模具与同类产品相比，更具有科学合理性及推广价值， 其独特的、科学的冷凝和补縮控制设计、合理的排布，使不同规格的工艺出品 率约为52.5% 82%之间，超出同类产品5% 15%。对于耐磨铸段、锻生产行 业来说，出品率高出一个百分点，就相当于创收8元人民币左右，其带来的经 济效益相当可观。
以下是本发明提供的具体实施示例，供本领域的技术人员在实施本发明时 参考和选用 实施例一
本发明所述的浇冒口 2从开口位置向下到进入浇冒口分流区5的通路上， 形成一个折弯，使得浇冒口 2与浇冒口分流区5连接的部分为倾斜的通路。
上述结构，保证了在设置浇冒口分流区通气孔9后，不会与浇冒口2发生 干涉，浇冒口 2给浇冒口分流区通气孔9让出位置，且能减缓液流对浇冒口 2 的下部的冲击力。
实施例二
本发明所述的铸段模具设浇冒口分浇道ll、主浇道分流区IO、主浇道3和 分体浇道4，所述铸锻模型8与分体浇道4连通，所述的浇冒口分浇道11将浇 冒口分流区5与主浇道3连通，所述的主浇道分流区10设在所述的主浇道3与 分体浇道4连接位置。
如图1所示，将浇道设计成主浇道3和分体浇道4，利用重心向下原理，加速液态金属流动。
主浇道3让液态金属向下快速流动注入，分体浇道4则将主浇道3内液态 金属分流入铸锻模型8成型腔内，液态金属瞬间在重力加速作用下容入型腔， 在冷凝过程中，分体浇道4温度高于下面型腔，在保证液态金属顺利流入型腔 同时充分地给予补縮，即分体浇道4既是浇道又是补縮帽，不断地分别给予型 腔足够的补縮，确保产品内在质量。
本发明提供的铸段模具将模具整体分成若干个区域，液态金属分区域注入 型腔，避免了液态金属注入不到位或不全面，腔体内热量在散发、传递过程中 区域间影响小，加上排气孔不断排气，优化了注入、冷凝的环境。整体排布垂 直向下，液态金属流动阻力相对小，液态金属分区域的注入，避免了液态金属 在型腔中长距离的流动，减小了液体流动时对型腔的冲刷损伤。
根据不同规格、要求，将模具整体分成1至4个区域垂直向下排列，每个 区域又分为一个整体或上、中、下部分设置，彻底解决了批量小件在同一型腔 难以一次成型的困难。该设计方案将有限的空间合理排布，最大限度地发挥了 模具的效能，实现了以科技促进生产力，其技术方案是大批量及流水线生产铸 造的理想选择之一，彻底解决了密集型人力作业落后局面，也保护了工人的人 身安全。
实施例三
如图l、图2所示，本发明所述的主浇道3为竖直设置，其数量多于一个； 在所述的主浇道3上端，设补縮冒口6。
将主浇道3设置垂直向下，分体浇道4分两侧自中间至两边向下斜置，铸 锻模型8则轴线水平方向，铸段模型8错落切交成"品"字串接到分体浇道4。 整体排布垂直向下，相对斜置排布，与现有的垂直分型模具相比，空闲区域小，砂型空间利用充分，空间利用率提高了 8个百分点左右，产品工艺出品率相对 较高。本发明提供的铸段模具"品字形"的排布，型腔实体向分型面垂直方向 拓展，整体砂型空间利用率较传统方式排布提高了近30个百分点。
在主浇道3的上方设置了补縮冒口 6，充分保障了铸造腔体的液态金属的流 动畅通和顺利排气，且在冷凝时能实现充分补縮，确保铸段产品质量。
实施例四
如图1所示，本发明所述的浇冒口分浇道11从浇冒口分流区5到主浇道3 方向，为倾斜向下设置。
其作用如实施例二和实施例三所述。 实施例五-
如图1所示，在本发明每个主浇道3上，所述的分体浇道4的数量多于一 个，所述的分体浇道4从与主浇道3连接端到朝向外部的另一端方向，为倾斜 向下设置。
其作用如实施例二和实施例三所述。
实施例六
如图1和图6所示，本发明所述的铸锻模型8为多个竖直方向成"品"字 形串联连接，构成铸锻模型串12，所述的铸锻模型串12设置在所述的分体浇道 4的朝下的一侧；在每个分体浇道4上，所述的铸锻模型串12设置的数量多于一个。
上述结构使得铸造产品即铸段的产量提高，产品的分布合理，模具的空间 充分利用。
下面实施例七和实施例八是两个不同的实施方式，实施本发明时，择一应
用实施例七
如图1和图6所示，在本发明所述的铸段模型串12中，所述的铸锻模型8 的连接方式为所述的铸锻模型8的圆台体底部在分型面上切交连接，所述的
铸锻模型8的轴线与所述的铸段模具的分型面垂直。
本发明所提供的铸锻模具的铸段模型串12的一种方式是有两个或数个铸
段模型串12垂直向下(由具体规格确定)，各铸段模型串12之间相互等距且平行。
实施例八
如图1和图2所示，在本发明所述的铸段模型串12中，所述的铸锻模型8
的连接方式为所述的铸锻模型8错落有序分布在所述的铸段模具的分型面的 两侧，所述的铸锻模型8轴线垂直于分型面分布，分布在铸段模具的分型面两 侧的铸锻模型8相互交错且端面连接，其端面连接位置与所述的铸段模具的分
型面重合。
本发明改变传统的单个或几个竖直串浇模式，实行独特的锻产品错落联交， 成"品"字连接，这样在一个分型实体内最大限度地拓展了利用空间，进一步 提高了工艺出品率、提高了单位时间产量，实现了真正意义上节约成本增加效
实施例九
如图5所示，在本发明所述的模具体1的分型面的背面，设置多条纵向、 横向交叉的模具体应力槽13。
为防止或减小模具在制作、使用过程中的变形，本发明在模具体1的背面
设置了纵、横方向的沟槽，即模具体应力槽13，以消除或控制减小内应力，确
保铸段模具的精度。图中的定位孔14，是用于两个模具分体在合模时的定位用，即利用定位销 穿入该孔进行定位。
上述铸段模具的安装可根据设备已有的定位位置安装固定，也可以根据用 户要求实现定位固定。
实施例十
如图3所示，本发明所述的铸段模型8通过自身结构定位，所述的铸段模 型8通过涨紧销15在所述模具体1面上涨紧实现定位，所述的铸段模型8通过 所述模具体1上对铸段模型定位的定位孔16实现卸料或安装。
实施例H"^—-
本发明提供的铸段模具用材极为普遍和广泛，可以为HT铁线材或板材、45# 钢、Cr系列线材等，可根据用户要求选材，因其取材广泛可以节约资源。其造 价低廉却经济实用。
一般选择HT铁或45g钢，还可选择Gr系列线材、板材，通过淬火处理提 高硬度，增加了耐磨性，以延长模具的使用寿命。
上面结合附图对本发明进行了示例性描述，显然本发明具体实现并不受上 述方式的限制。只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种非实质性 的变化，或未经改进将本发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在 本发明的保护范围之内。
1权利要求
1、一种垂直分型的铸段模具，用于耐磨铸段的铸造成型，所述的铸段模具包括分型面垂直设置的模具体(1)，在所述模具体(1)的分型面上设有多个铸锻模型(8)及通气孔(7)，所述的铸锻模型(8)的形状是锥角为1°～6°的圆台体，在所述分型面的上部设浇冒口(2)，所述的浇冒口(2)的下口部设与浇冒口(2)连通的浇冒口分流区(5)，其特征在于在所述的浇冒口分流区(5)的上方，还设有浇冒口分流区通气孔(9)，使所述的浇冒口分流区(5)与模具外部连通。
2、 按照权利要求l所述的垂直分型的铸段模具，其特征在于所述的浇冒 口 (2)从开口位置向下到进入浇冒口分流区(5)的通路上，形成一个折弯， 使得浇冒口 (2)与浇冒口分流区(5)连接的部分为倾斜的通路。
3、 按照权利要求1或2所述的垂直分型的铸段模具，其特征在于所述的 铸段模具设浇冒口分浇道(11)、主浇道分流区(10)、主浇道(3)和分体浇道(4)，所述铸锻模型(8)与分体浇道(4)连通，所述的浇冒口分浇道(11) 将浇冒口分流区(5)与主浇道(3)连通，所述的主浇道分流区(10)设在所 述的主浇道(3)与分体浇道(4)连接位置。
4、 按照权利要求3所述的垂直分型的铸段模具，其特征在于所述的主浇 道(3)为竖直设置，其数量多于一个；在所述的主浇道(3)上端，设补縮冒 口 (6)。
5、 按照权利要求4所述的垂直分型的铸段模具，其特征在于所述的浇冒 口分浇道(11)从浇冒口分流区(5)到主浇道(3)方向，为倾斜向下设置。
6、 按照权利要求4或5所述的垂直分型的铸段模具，其特征在于在每个 主浇道(3)上，所述的分体浇道(4)的数量多于一个，所述的分体浇道(4) 从与主浇道(3)连接端到朝向外部的另一端方向，为倾斜向下设置。
7、 按照权利要求6所述的垂直分型的铸段模具，其特征在于所述的铸段模型(8)为多个竖直方向成"品"字形串联连接，构成铸段模型串(12)，所述的铸段模型串(12)设置在所述的分体浇道(4)的朝下的一侧；在每个分体烧道(4)上，所述的铸段模型串(12)设置的数量多于一个。
8、 按照权利要求7所述的垂直分型的铸段模具，其特征在于在所述的铸 段模型串(12)中，所述的铸锻模型(8)的连接方式为所述的铸锻模型(8) 的圆台体底部在分型面切交联接，所述的铸锻模型(8)的轴线与所述的铸段模 具的分型面垂直。
9、 按照权利要求7所述的垂直分型的铸段模具，其特征在于在所述的铸 段模型串(12)中，所述的铸锻模型(8)的连接方式为所述的铸锻模型(8) 分布在所述的铸段模具的分型面的两侧，所述的铸锻模型(8)轴线垂直于分型 面分布，分布在铸段模具的分型面两侧的铸锻模型(8)相互交错且端面连接， 其端面连接位置与所述的铸段模具的分型面重合。
10、 按照权利要求l或2或4或5或7或8或9所述的垂直分型的铸段模 具，其特征在于在所述的模具体(1)的分型面的背面，设置多条纵向、横向 交叉的模具体应力槽(13)。
全文摘要
本发明公开了一种垂直分型的铸段模具，包括分型面垂直设置的模具体(1)，在模具体(1)的分型面上设有多个铸锻模型(8)，铸锻模型(8)的形状是锥角为1°～6°的圆台体，在分型面的上部设浇冒口(2)和通气孔(7)，浇冒口(2)的下口部设与浇冒口(2)连通的浇冒口分流区(5)，在浇冒口分流区(5)的上方，还设有浇冒口分流区通气孔(9)，使浇冒口分流区(5)与模具外部连通。采用上述技术方案，克服了浇冒口在浇注时类似瓶口的堵塞不畅，也避免或减少液态金属溢出，充分保障了铸造腔体的液态金属的流动畅通和顺利排气，确保铸段产品质量。
文档编号B22C9/08GK101524740SQ200910116618
公开日2009年9月9日 申请日期2009年4月22日 优先权日2009年4月22日
发明者周利生, 周道宏, 王登国 申请人:安徽省宁国新宁实业有限公司