一种大型齿圈铸件的铸造工艺的制作方法
【专利摘要】本发明涉及铸造技术领域内一种大型齿圈铸件的铸造工艺，所述齿圈铸件砂型以齿圈端面为分型面分上箱和下箱铸造，所述齿圈铸件设置在下箱内，所述齿圈铸件沿径向的齿厚为D，所述齿圈铸件沿轴向的齿宽为H，其特征在于，所述齿圈铸件的上端面上侧对应设有环形冒口墙，所述齿圈铸件的径向外周设有若干径向设置的冷铁。本发明的上述铸造工艺的有益效果为：避免钢水凝固过程中钢渣上浮，并防止铸件齿面夹渣、裂纹、缩松等缺陷。
【专利说明】
一种大型齿圈铸件的铸造工艺
技术领域
[0001]本发明涉及铸造技术领域，特别涉及一种大型齿圈铸件的铸造工艺。
【背景技术】
[0002]大型齿圈铸件作为水泥机械、冶金行业、建材行业设备的核心联动部件，其齿面属于受力精加工面，无损检测要求严格，不能有夹渣、缩松、裂纹等铸造缺陷，其结构如图1所示，其中外周为精加工的齿面I，内周设有若干径向筋板2，该齿圈沿轴向的齿宽为H，沿径向的齿厚为D。现有技术中，该齿圈铸件的铸造工艺如图2所示，将齿圈外周铸平，铸造成型后机械加工齿形面，铸造时上端面均布若干标准圆冒口 3，并且沿齿形的加工方向设置一定的加工余量以便于机械加工。生产实践中，上述铸造工艺存在如下缺点:
1)精加工后进行无损检测时发现齿面有夹渣、铸造缩松、小裂纹等缺陷，进一步的焊接返修会导致零件报废或降低零件使用寿命；
2)传统工艺和冒口不利于钢水中钢渣上浮，易出现钢渣集中于齿面部位。
【发明内容】
[0003]本发明的目的是提供一种可以减少齿面铸造缺陷的大型齿圈铸件的铸造工艺。
[0004]本发明的目的是这样实现的，一种大型齿圈铸件的铸造工艺，所述齿圈铸件砂型以齿圈端面为分型面分上箱和下箱铸造，所述齿圈铸件设置在下箱内，所述齿圈铸件沿径向的齿厚为D，所述齿圈铸件沿轴向的齿宽为H，所述齿圈铸件的上端面上侧对应设有环形冒口墙，所述齿圈铸件的径向外周设有若干径向设置的冷铁。
[0005]本发明的大型齿圈铸件的铸造工艺，将齿圈铸件上端面的标准圆冒口改为环形冒口墙，克服了钢水凝固过程中部份钢渣上浮至靠近齿圈端面的齿面区域，从而保证齿面部位铸件的质量;在齿圈铸件的径向外周设置冷铁，可以形成从冷铁根部到冒口部位的温度从低温到高温的有序温度场，从而实现从铸件到冒口方向的顺序凝固。因此本发明的上述铸造工艺的有益效果为:避免钢水凝固过程中钢渣上浮，并防止铸件齿面夹渣、裂纹、缩松等缺陷。
[0006]作为本发明的进一步改进，所述齿圈铸件的径向内侧均布有若干径向筋板，所述冷铁对应设置在径向筋板对应的齿圈铸件的外周，每个径向筋板对应的齿圈铸件的外周沿齿宽方向均布数个冷铁。本结构中，将冷铁设置在筋板的热节部位的外侧，可以使筋板部位最先凝固，防止筋板部位产生铸造缺陷。
[0007]作为本发明的更进一步改进，所述冷铁的直径为(0.5-0.7)D，所述冷铁的长度为冷铁直径的1.5—2倍，所述冷铁的间距为30—40mm。
[0008]作为本发明的另一改进，所述冒口墙厚度D1=D+(100—160)，所述冒口墙的高度Hl=(0.5—0.75)Ηο
[0009]为一进步保证冒口墙部位最后凝固，所述冒口墙的环形内侧和外侧设有厚度为40一50mm的保温板。
【附图说明】
[0010]图1为大型齿圈铸件的结构示意图。
[0011 ]图2为现有技术中大型齿圈铸件的铸造工艺示意图。
[0012]图3为本发明的大型齿圈铸件的铸造工艺图。
[0013]图4为图3的局部放大图。
【具体实施方式】
[0014]如图3和图4所示，为本发明的大型齿圈铸件的铸造工艺，齿圈铸件砂型以齿圈端面为分型面分上箱和下箱铸造，齿圈铸件设置在下箱内，齿圈铸件沿径向的齿厚为D，齿圈铸件沿轴向的齿宽为H，齿圈铸件的上端面上侧对应设有环形冒口墙4，齿圈铸件的径向外周设有若干径向设置的冷铁5。
[0015]齿圈铸件的径向内侧均布有若干径向筋板3，冷铁5对应设置在径向筋板3对应的齿圈铸件的外周，每个径向筋板3对应的齿圈铸件的外周沿齿宽方向均布数个冷铁5。本结构中，将冷铁5设置在筋板3的热节部位的外侧，可以使筋板部位最先凝固，防止筋板部位产生铸造缺陷。
[0016]为优化冷铁的尺寸，冷铁5的直径为(0.5-0.7)D，冷铁的长度为冷铁直径的1.5—2倍，冷铁的间距为30—40mm。
[0017]另一方面，本实施例中，冒口墙4厚度Dl=D+( 100—160)，冒口墙4的高度H1=(0.5—
0.75)Ho
[0018]为一进步保证冒口墙部位最后凝固，冒口墙4的环形内侧和外侧设有厚度为40—50mm的保温板。
[0019]本发明的大型齿圈铸件的铸造工艺，将齿圈铸件上端面的标准圆冒口改为环形冒口墙，克服了钢水凝固过程中部分钢渣上浮至靠近齿圈端面的齿面区域，从而保证齿面部位铸件的质量;在齿圈铸件的径向外周设置冷铁，可以形成从冷铁根部到冒口部位的温度从低温到高温的有序温度场，从而实现从铸件到冒口方向的顺序凝固。因此本发明的上述铸造工艺的有益效果为:避免钢水凝固过程中钢渣上浮，并防止铸件齿面夹渣、裂纹、缩松等缺陷。
【主权项】
1.一种大型齿圈铸件的铸造工艺，所述齿圈铸件砂型以齿圈端面为分型面分上箱和下箱铸造，所述齿圈铸件设置在下箱内，所述齿圈铸件沿径向的齿厚为D，所述齿圈铸件沿轴向的齿宽为H，其特征在于，所述齿圈铸件的上端面上侧对应设有环形冒口墙，所述齿圈铸件的径向外周设有若干径向设置的冷铁。2.根据权利要求1所述的大型齿圈铸件的铸造工艺，其特征在于，所述齿圈铸件的径向内侧均布有若干径向筋板，所述冷铁对应设置在径向筋板对应的齿圈铸件的外周，每个径向筋板对应的齿圈铸件的外周沿齿宽方向均布数个冷铁。3.根据权利要求2所述的大型齿圈铸件的铸造工艺，其特征在于，所述冷铁的直径为(0.5-0.7) D，所述冷铁的长度为冷铁直径的1.5—2倍，所述冷铁的间距为30—40mm。4.根据权利要求1一3任一项所述的大型齿圈铸件的铸造工艺，其特征在于，所述冒口墙厚度Dl=D+( 100—160)，所述冒 口墙的高度H1=(0.5—0.75)H。5.根据权利要求1一3任一项所述的大型齿圈铸件的铸造工艺，其特征在于，所述冒口墙的环形内侧和外侧设有厚度为40—50mm的保温板。
【文档编号】B22D27/04GK106001430SQ201610552956
【公开日】2016年10月12日
【申请日】2016年7月14日
【发明人】郭小强, 刘军
【申请人】共享铸钢有限公司