专利名称：阶梯冷铁激冷顺序铜套成型模型及成型方法
技术领域：
本发明涉及一种用于成型高致密性钢套的成型模型及成型方法，主要用于 圆锥式破碎机中的铜套制作，属铜铸造成型模型及成型方法制造领域。
技术背景一般生产的圆锥式破碎机用铜套，采用铜套离心成型模及离心成型法生产 铜套，其注入铜套离心成型模内的铜水在密封的离心成型模内、在离心力的作 用下制造成铜套。这种铜套的生产模及生产工艺的优点是生产速度快、加工 量小。缺点是注入密封铜套离心成型模内的铜水在离心制作铜套的过程中， 由于位于铜套离心成型模内的铜水量系恒定的，铜水从液态离心冷凝成固态的 过程中所产生的收縮量无法得到补(充)縮，致使离心成型后的铜套晶相组织 疏松、致密度差、抗震性能差， 一件价值5、 6万元人民币的铜套安装在破碎机 中，由于铜套晶相组织疏松、，致密度差，无法承受破碎机正常碎石振动挤压而 裂纹、破碎、报废。发明内容设计目的避免背景技术中的不足之处， 一是充分利用地球引力的作用及 重力加速的作用设计铜套成型模模型，二是充分利用冷铁激冷的效应与铜套成 型模模型相结合，构成具有高致密性的快速激冷效应的阶梯冷铁激冷顺序铜套 成型模型及成型方法。设计方案为了实现上述设计目的。1、利用地球引力的作用，将铜套成 型模型设计成带有锥度的下小、上大成型模型，是本发明的特征之一。这样做 的目的在于在模型设计上，由于铜套成型模的模底壁厚远远小于模口壁厚(也 就是说，所要成形的铜套壁厚度为下部薄，上部逐渐变厚)，当铜水由模型的帽 口浇入模腔时，铜水在地心引力、自身重力的双重作用下，在缓慢落入铜套内的过程中，位于模腔下部铜水由于模腔的壁薄，因此在由液态冷却成固态的过 程中，形成的是顺序冷凝成形，即浇铸到模腔下部的铜水先冷凝，冷凝过程中 所产生的收縮由上部浇入的铜水及时补縮，形成7令凝、收縮、补縮、冷凝、收 縮、补缩、……的良好循环，直至浇铸完成，去掉浇铸帽盖，即可得到致密度 非常好的铜套烧铸品。2、模腔的腔壁外或腔壁内置有阶梯状冷铁，是本发明的 特性之二。这样做的目的在于缓慢浇铸到铜套成型模内的铜水温度非常高， 如果不能迅速地将浇铸到铜套内的铜水冷却，就无法形成下面冷却收縮、上面 及时补缩的顺序冷凝，也就无法形成高致密度铜套。因此，在铜套模腔的腔壁 外设置阶梯状冷铁结构显得尤为重要。由于冷铁具有快速吸收热量、激冷的功 能，当铜水有序浇铸到模腔内时，位于模腔下部的铜水所产生的热量被位于其 外的冷铁快速吸收，当铜水被冷铁激冷收縮时，^^源浇铸到模腔内的铜水及时 对激冷所产生的收縮进行补縮，如此顺序浇铸、激"令、收縮、补縮、浇铸、激 冷、收缩、补縮、……，直至浇铸成型。技术方案1:阶梯冷铁激冷顺序铜套成型模型，它包括铜套成型模型，铜 套成型模型的模腔(2)壁的厚度为下薄、上厚且模腔(2)的腔壁外或腔壁内置有阶梯状冷铁(1)。技术方案2:阶梯冷铁激冷顺序铜套成型方法，它包括铜套成型模型，铜 套成型模型的模腔的壁厚为下薄、上厚，模腔的腔壁外或腔壁内置有阶梯状冷 铁，铜水由铜套成型模型的帽盖缓慢浇铸到模腔，位于模腔下部的铜水所产生 的热量被位于模腔壁外的冷铁快速吸收，冷铁在快速吸收铜水热量的同时，铜 水被冷铁激冷凝固的过程中所产生的收缩量，由源源浇铸到模腔内的铜水及时 进行补縮，如此顺序浇铸、激冷、收縮、补縮、浇铸、激冷、收縮、补縮、……， 直至浇铸成型，去掉帽盖即可。本发明与背景技术相比， 一是铜套采用锥形，莫腔成型模的设计，充分利用 地心引力、重力所产生的合力，达到了在铜套铸造过程中顺序冷却、收缩、补 縮的目的，使所成形的铜套具有高致密度；二是阶梯状冷铁结构的设计，使铜 套的铸造实现了快速连续浇铸、激冷、收縮、补縮、浇铸、激冷、收縮、补縮、…… 的目的，不仅大幅度地提高了生产效率，而且大大地提高了浇铸铜套成型的高致密性、高抗震性和长寿命性，在破坏性的试验中，当破碎机的负载振动量连 续达到最大值且连续不间断工作的情况下，铜套未产生任何裂纹现象，其使用 寿命是背景技术的数十倍以上至几十倍，产生了意想不到的技术效果、经济效 益和社会效益。
图1是阶梯冷铁激冷顺序铜套成型模型的第一种结构示意图。图2是阶梯冷铁激冷顺序铜套成型模型的第二种结构示意图。图3是阶梯冷铁激冷顺序铜套成型模型的第三种结构示意图。图4是阶梯冷铁激冷顺序铜套成型模型的第四种结构示意图。图5是图1的俯视结构示意图。图6是图2的俯视结构示意图。图7是图3的的俯视结构示意图。
具体实施方式
实施例1:参照附图1。阶梯冷铁激冷顺序铜套成型模型，它包括铜套成型模型，铜套成型模型的模腔2壁的厚度为下薄、上厚且模腔2的腔壁外或腔 壁内置有阶梯状冷铁l，其制作工艺系现有技术，在此不作叙述。模腔2的腔 壁外置有阶梯状冷铁l，也就是说，模腔的内腔壁3外或腔壁内置有阶梯状冷 铁1 ，模腔的外腔壁4外或腔壁内置有阶梯状冷铁1 ，阶梯状冷铁1排列自下而 上呈阶梯状结构。冷铁l的本身系现有技术，在此不作叙述。实施例2:参照附图1。在实施例1的基础上，模腔的内腔壁3外置有阶 梯状冷铁1 。实施例3:参照附图2和3。在实施例1的基础上，模腔的外腔壁4外置 有阶梯状冷铁l。实施例4:在实施例l的基础上，阶梯状冷铁1呈间隔圆周排列。 实施例5:在实施例l的基础上，阶梯状冷铁l呈圆周排列。实施例6:在实施例2的基础上，模腔的内腔壁3外的阶梯状冷铁1呈间隔圆周排列。实施例7:在实施例2的基础上，模腔的内月空壁3外的阶梯状冷铁1呈圆周排列。实施例8:在实施例3的基础上，模腔的外腔壁3外的阶梯状冷铁1呈间隔圆周排列。实施例9:在实施例3的基础上，模腔的外腔壁3外的阶梯状冷铁1呈圆周排列。实施例10:在上述实施例的基础上，阶梯7令铁激冷顺序铜套成型方法，它 包括铜套成型模型，铜套成型模型的模腔的壁厚为下薄、上厚，模腔的腔壁外 或腔壁内置有阶梯状冷铁，铜水由铜套成型模型的帽盖缓慢浇铸到模腔，位于 模腔下部的铜水所产生的热量被位于模腔壁外的7令铁快速吸收，冷铁在快速吸 收铜水热量的同时，铜水被冷铁激冷(通过模腔壁吸收铜水传导的热量)凝固 的过程中所产生的收縮量，由源源浇铸到模腔内的铜水对铜水被冷铁激冷凝固 过程中所产生的收縮量及时进行补(充)縮，确保其密度致密，如此顺序浇铸、 激冷、收縮、补縮、浇铸、激冷、收縮、补縮、……，直至浇铸成型，去掉帽盖即可。使用时，取掉帽盖或由下往上取其铜套的4/5 2/3，原因在于位于 铜套4/5 2/3上的铜套由于与注入铜水的浇注口之间的距离比较近，地心引力、 重力对其所产生的作用相对要小，因此所成型的铜套致密度相对疏松，故此舍 去，回炉二次使用。需要理解到的是上述实施例虽然对本发明^作了比较详细的说明，但是这些说明，只是对本发明的简单说明，而不是对本发明的限制，任何不超出本发 明实质精神内的发明创造，均落入本发明的保护范围内。
权利要求
1. 一种阶梯冷铁激冷顺序铜套成型模型，它包括铜套成型模型，其特征是铜套成型模型的模腔(2)壁的厚度为下薄、上厚且模腔(2)的腔壁外或腔壁内置有阶梯状冷铁(1)。
2、 根据权利要求1所述的阶梯冷铁激冷顺序铜套成型模型，其特征是模腔的 内腔壁(3)外置有阶梯状冷铁(1)。
3、 根据权利要求1所述的阶梯冷铁激冷顺序铜套成型模型，其特征是模腔的 外腔壁(4)外置有阶梯状冷铁(1)。
4、 根据权利要求1所述的阶梯冷铁激冷顺序铜套成型模型，其特征是阶梯状 冷铁(1)排列自下而上呈阶梯状结构。
5、 一种阶梯冷铁激冷顺序铜套成型方法，它包括铜套成型模型，其特征是铜 套成型模型的模腔的壁厚为下薄、上厚，模腔的腔壁外或腔壁内置有阶梯状冷 铁，铜水由铜套成型模型的帽盖缓慢浇铸到模腔，位于模腔下部的铜水所产生 的热量被位于模腔壁外的冷铁快速吸收，冷铁在快速吸收铜水热量的同时，铜 水被冷铁激冷凝固的过程中所产生的收縮量，由源源浇铸到模腔内的铜水及时 进行补縮，如此顺序浇铸、激冷、收縮、补縮、浇铸、激冷、收縮、补縮、……， 直至浇铸成型，去掉帽盖即可。
6、 根据权利要求5所述的阶梯冷铁激冷顺序铜套成型方法，其特征是模腔的 内腔壁外置有阶梯状冷铁。
7、 根据权利要求5所述的阶梯冷铁激冷顺序铜套成型方法，其特征是模腔的 外腔壁外置有阶梯状冷铁。
8、 根据权利要求5所述的阶梯冷铁激冷顺序铜套成型方法，其特征是模腔(2) 的腔壁内置有阶梯状冷铁。
9、 根据权利要求5所述的阶梯冷铁激冷顺序铜套成型方法，其特征是使用时，由下往上取其铜套的4/5 2/3。
全文摘要
本发明涉及一种用于成型高致密性钢套的成型模型及成型方法，铜套成型模型的模腔的壁厚为下薄、上厚，模腔的腔壁外置有阶梯状冷铁，铜水由铜套成型模型的帽盖缓慢浇铸到模腔，位于模腔下部的铜水所产生的热量被位于模腔壁外的冷铁快速吸收，冷铁在快速吸收铜水热量的同时，铜水被冷铁激冷凝固的过程中所产生的收缩量，由源源浇铸到模腔内的铜水及时进行补缩，如此顺序浇铸、激冷、收缩、补缩、浇铸、激冷、收缩、补缩、……，直至浇铸成型，去掉帽盖即可。优点一是所成型铜套具有高致密性、高抗震性和长寿命性；二是大幅度地提高了生产效率。
文档编号B22D13/00GK101249552SQ20071006969
公开日2008年8月27日 申请日期2007年6月29日 优先权日2007年6月29日
发明者胡祖尧 申请人:杭州双金机械配件有限公司