生产高温合金炉管锥底的金属模具的制作方法

本实用新型涉及高温合金炉管锥底的生产技术领域，具体涉及一种生产高温合金炉管锥底的金属模具。

背景技术：

目前，高温合金炉管锥底的生产方法主要有以下几种：第一种方法是静态铸造法，主要是根据高温合金炉管锥底的外型及尺寸确定加工量后，首先制作出造型用锥底木模模样，利用锥底木模模样进行树脂砂造型，然后将熔炼合格的钢水浇注到树脂砂型中生产出毛坯。其次，根据图纸要求进行机械加工出产品，然后对产品进行无损检测，确定其是否有有害缺陷，其缺点是静态铸造法生产的高温合金炉管锥底毛坯，容易产生气孔、夹砂、裂纹等铸造缺陷，对于表面气孔或浅表性夹砂等，可通过加大后续机加工消除，但大多数情况下在机械加工后仍难以消除，无法保证产品质量。同时，静态铸造需要预留较大的加工余量，使工艺出品率大大降低，最终导致成本急剧上升。除此之外，使用该方法生产的高温合金炉管锥底毛坯，生产周期较长，木模易损坏，大批量生产时生产成本较高；第二种方法是锻造法，主要是根据高温合金炉管锥底的外形及尺寸，采用锻造的方式生产出锥底毛坯，然后进行机械加工成型，其缺点是对于锥底内孔较小时，无法直接锻造出毛坯内孔，使得内孔机械加工难度增大，锻件加工量相对较大，工艺出品率较低，锥底锻件毛坯成本高，导致生产锥底的综合成本一般会高出20％甚至更高。

技术实现要素：

本实用新型克服了现有技术的不足，提供解决一种可有效控制内外圆的机械加工余量，极大的降低了生产成本，锥底毛坯在机械加工后满足设计要求和相关标准要求的一种生产高温合金炉管锥底的金属模具。

为实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种生产高温合金炉管锥底的金属模具，它包括相互配合安装的箱盖和金属外膜，所述箱盖安装在金属外膜上方，所述箱盖下方的中部设置有树脂砂芯，所述箱盖下方的边缘设置有定位槽，所述箱盖上开设有冒口，所述冒口位于树脂砂芯旁，所述金属外膜上方的边缘设置有与定位槽相互配合的定位块。

更进一步的技术方案是，所述定位槽与定位块的数量相同，所述定位槽的数量为四个，四个定位槽均匀分布在箱盖下方的边缘上，四个定位块均匀分布在金属外膜上方的边缘上。

更进一步的技术方案是，所述冒口的数量为四个，四个冒口均匀分布在以树脂砂芯为圆心形成的圆周上

更进一步的技术方案是，所述定位块通过销子固定安装在金属外膜上。

更进一步的技术方案是，所述金属外膜下端设置有加强筋。

本技术方案中首先通过设置定位槽和定位块，通过定位槽和定位块的配合，在箱盖和金属外膜盒盖时，对箱盖和金属外膜起到定位作用，同时通过销子用于将定位块固定并定位于金属外膜上，同时通过设置箱盖用于保护树脂砂芯不被损坏且易于对砂芯的造型，最后通过设置冒口，冒口用于在砂型预制成型后拔出，起浇筑钢液及顶头毛坯铸件钢液冷却过程中补缩作用，同时具有观察型腔情况及排气的作用。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

高温合金炉管锥底毛坯的生产采用本实用新型提供的金属模具后，由于金属模具的激冷作用，有利于锥底毛坯的定向凝固，同时结合了砂芯后，锥底内腔及外圆的加工余量得到有效控制，工艺出品率大大提高，机械加工出的产品，经性能检测和无损检测后均达到产品及标准的技术要求。除此之外，选用的金属模具材料普遍，价格便宜，易于降低生产成本。

附图说明

图1为本实用新型一种实施例的生产高温合金炉管锥底的金属模具的箱盖的机构示意图。

图2为本实用新型一种实施例的生产高温合金炉管锥底的金属模具的金属外膜的结构示意图。

图3为本实用新型一种实施例的生产高温合金炉管锥底的金属模具的结构示意图。

图4为图1的俯视图。

图5为图2的俯视图。

图6为图3的俯视图。

如图所示，其中对应的附图标记名称为：

1金属外膜，2定位块，3销子，4箱盖，5冒口，6定位槽，7树脂砂芯。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步阐述。

如图1-6所示的生产高温合金炉管锥底的金属模具，它包括相互配合安装的箱盖4和金属外膜1，箱盖4安装在金属外膜1上方，箱盖4下方的中部设置有树脂砂芯7，箱盖4下方的边缘设置有定位槽6，箱盖4上开设有冒口5，冒口5位于树脂砂芯7旁，金属外膜1上方的边缘设置有与定位槽6相互配合的定位块2，定位块2通过销子3固定安装在金属外膜1上，定位槽6与定位块2的数量相同，定位槽6的数量为四个，四个定位槽6均匀分布在箱盖4下方的边缘上，四个定位块2均匀分布在金属外膜1上方的边缘上，冒口5的数量为四个，四个冒口5均匀分布在以树脂砂芯7为圆心形成的圆周上。

根据本实用新型的一个实施例，金属外膜1下端设置有加强筋。

通过使用本实用新型的金属模具生产高温合金炉管锥底毛坯的具体步骤如下：

首先，金属模具选用Q235钢号，根据高温合金炉管锥底的形状放加工余量和缩尺后确定金属模具的尺寸及形状。

其次，根据该金属模具材料的化学成分进行炉料配比熔炼，采用中频感应电炉熔炼钢液，待钢液取样分析化学成分合格后，将钢液温度升高至1640℃，然后将钢液倒入浇包。

第三，在金属钢液熔炼的同时，金属模具砂型按木模形状及尺寸，采用树脂砂造型，然后进行型腔修型、刷涂料。最后，用天然气烘烤金属模具毛坯的树脂砂型，2小时后进行金属模具毛坯的浇注成型。

第四，金属模具毛坯浇注完成后，待自然降温24小时后开箱，清理铸件毛坯外观使其露出金属本色，用气割去除浇冒口及飞边、毛刺等，目视检查金属模具铸件毛坯无夹渣、裂纹的有害缺陷。

第五，金属模具毛坯铸件进行退火处理，加热温度890-910℃保温2小时，炉冷至≤250℃出炉空冷。

第五步，金属模具热处理完成后，根据设计的规格尺寸进行机械加工成型，机加工完成后检查金属模具的尺寸。

第六步，金属模具机加工完成后，外表面及可探内表面进行液体渗透检查，应符合JB/T4730.5中Ⅰ级要求。

以上具体实施方式对本实用新型的实质进行详细说明，但并不能对本实用新型的保护范围进行限制，显而易见地，在本实用新型的启示下，本技术领域普通技术人员还可以进行许多改进和修饰，需要注意的是，这些改进和修饰都落在本实用新型的权利要求保护范围之内。