专利名称：内外金属型覆砂铸造圆锥破碎机锰钢破碎壁或轧臼壁的方法
技术领域：
本发明涉及圆锥破碎机锰钢破碎壁或轧白壁的铸造方法，特别是一种采用内外金 属型覆砂铸造圆锥破碎机锰钢破碎壁或轧白壁的方法。
背景技术：
圆锥破碎机是广泛应用于冶金、矿山、建材、耐火材料、能源等工业行业中的破碎 设备。破碎壁、轧臼壁是圆锥破碎机的主要磨损件，其质量的优劣，直接影响到原料的破碎 效率和质量，也直接影响到产品的产量和技术经济指标。目前圆锥破碎机中使用的破碎壁、轧臼壁耐磨件材质仍以高锰钢ZGMnl3为主，或 根据工况条件在高锰钢的基体中添加微量合金元素，以更进一步提高耐磨件的使用性能和 寿命。至今国内生产破碎壁，轧白壁高锰钢耐磨铸件，特别是中大型圆锥破碎机破碎壁、轧 臼壁铸件的铸造方法主要有石灰石砂水玻璃CO2硬化手工刮板造型；石英砂水玻璃CO2硬 化方法，用砂箱、实样模手工造型。其主要方法过程是组装外砂箱、实样模、内砂箱一在实 样模表面敷填一定厚度的面砂一在铸件工作面摆放一定厚度和数量的隔砂冷铁一填充背 砂并舂实一吹CO2硬化一起模一修型一内外砂型表面刷涂料，表干一合箱一浇注一冷却一 落砂清理等。上述造型方法优点是造型灵活性大，便于生产各种类型的零件，造型的原辅材 料来源广，成本低等。不足的是造型方法粗放，效率低，铸件尺寸精度低，表面粗糙度较差， 特别是隔砂外冷铁的隔砂层厚度难于控制，铸件质量不稳定；粘砂、砂孔、毛刺飞边等铸造 缺陷在所难免；而且水玻璃砂铸件落砂清理较困难，后续工序劳动强度大，成本高。同时水 玻璃砂旧砂回用也较困难，铁砂比一般在1 3 5，旧砂再生负荷量重，旧砂再生设备投资 大。因此，多数企业只好将旧砂废弃，必然对周围环境造成污染。
发明内容
本发明的目的在于提供一种内外金属型覆砂铸造圆锥破碎机锰钢破碎壁或轧臼 壁的方法。该方法生产出的铸件不会产生碎裂，且表面组织晶粒细、光洁，尺寸精度高，能有 效地去除旧砂粒表面的树脂膜，旧砂复用率高。本发明目的通过如下技术方案来实现本发明内外金属型覆砂铸造圆锥破碎机锰钢破碎壁或轧白壁的方法，包括如下步 骤(1)制造破碎机破碎壁或轧白壁金属实样模，根据铸件的材质和结构特点，选择适 宜的铸件收缩率，并对实样模进行机加工，使表面光滑；(2)根据圆锥破碎机破碎壁或轧白壁不同大小规格型号的实样形状，分别设计制 造相应壁厚的近形内金属型和近形外金属型；(3)将外金属型、实样模和内金属型装配在造型底板上，预留出型腔；(4)在金属实样模和近形内金属型、近形外金属型之间的型腔内加砂舂实，并硬化；(5)起模，得到紧实均勻、表面光滑的外金属型覆砂层和内金属型覆砂层，在内金 属型覆砂层和外金属型覆砂层的表面涂刷醇基涂料，并点燃表干；(6)将已覆好砂的外金属型和内金属型装配到已安装有浇注系统的浇注底板上， 扣上设有冒口的盖箱，并紧固成一个整体的内外金属型覆砂型腔；(7)用锰钢液浇注，保温冷却即获得破碎壁或轧白壁铸件。所述内、外金属型材质可用碳素钢、灰铸铁或球墨铸铁制成；所述近形内金属型和近形外金属型的厚度相同，其厚度随破碎壁或轧白壁的规格 型号不同而不同，为20-65mm ；所述近内覆砂层和近外覆砂层的厚度亦随破碎壁或轧白壁的规格型号不同而不 同，内金属型覆砂层厚度为20-80mm，外金属型覆砂层厚度为15_75mm ；所述覆砂层的型砂是选用耐火度高、在可使用时间内流动性好，在高温浇注时具 有二次硬化性能并有很好溃散性的自硬砂。本发明的优点是1、采用本方法生产的圆锥破碎机破碎壁或轧白壁铸件为壁厚较均勻的封闭环形 件，铸件不产生碎裂，是本发明的最大优点；2、采用内外金属型覆砂工艺，可以加速高锰钢一次结晶阶段的冷却速度，获得过 冷奥氏体为基体，即铸态下铸件表面得到细晶粒组织；3、由于工装设计制造标准化，实现了造型机械化、混砂自动化、作业标准化，便于 实现圆锥破碎机破碎壁或轧白壁系列产品专业化生产；4、由于实施造型工序标准化作业，型腔尺寸精度高，表面光洁，为后工序的熔化、 浇注提供精型；5、所生产的破碎壁、轧臼壁铸件的尺寸精度高、不变形、表面粗糙度可达到 Ral2. 5-Ra25，大大降低后续工序如落砂清理、打磨、焊补等工序成本和劳动强度；6、采用内外金属型覆砂工艺，铁砂比较小，覆砂层经高温钢液(浇注温度范围内) 浇注，覆砂层完全溃散，有效地去除旧砂粒表面的树脂膜，使大部分旧砂达到或接近新砂的 性能，大大减少了旧砂再生负荷和简化了旧砂再生工艺过程，也减少了再生设备的投资，节 省了能源消耗，缩短了生产周期。旧砂再生回用率达85%以上，实现了旧砂零排放。产品经检测，铸件表面为细晶粒组织，表面粗糙度达到Ral2. 5-Ra25,表面硬度 HBS220 230，经用户使用，使用寿命是普通同类型砂型铸造的产品的两倍。
图1是本发明的工艺流程图；图2是本发明的01200破碎壁造型工装装配立面示意图；图3是本发明的131200破碎壁浇注铸型装配立面示意图；图4是本发明的01200轧臼壁造型工装装配立面示意图；图5是本发明的01200轧臼壁浇注铸型装配立面示意图；图6是本发明生产的01200破碎壁铸件立面示意图；图7是本发明生产的M200轧臼壁铸件立面示意4
图8是本发明的02200破碎壁造型工装装配立面示意图；图9是本发明的02200破碎壁浇注铸型装配立面示意图；图10是本发明的02200轧臼壁造型工装装配立面示意图；图11是本发明的02200轧臼壁浇注铸型装配立面示意图；图12是本发明生产的02200破碎壁铸件立面示意图；图13是本发明生产的02200轧臼壁铸件立面示意图。图中1.近形内金属型2.近形外金属型3.金属实样模4.内金属型覆砂层 5.外金属型覆砂层6.造型底板7.浇注底板8.盖箱9.型腔
具体实施例方式本发明采用内外金属型覆砂铸造方法生产的破碎壁、轧臼壁是圆锥破碎机中动锥 和定锥相互匹配，同时使用的一付耐磨铸件。不同规格型号的破碎壁、轧白壁其铸造工艺基 本相同，根据破碎壁、轧臼壁铸件内外金属型激冷能力影响因素及铸件收缩率选择适宜的 内覆砂层厚度和外覆砂层厚度，能够生产出不同规格型号的破碎壁、轧臼壁。下面结合附图和实施例对本发明作进一步的描述，但应理解，以下的实施方式仅 用于对本发明进行举例说明，而并非用以限定本发明的保护范围。实施例1制造01200破碎壁参阅图1、2、3、6，其铸造方法步骤如下1、工装模具设计制造(1)设计制造2(1200破碎壁近形内金属型1，材质选用碳素钢，近形内金属型的厚 度为20mm ；(2)制造近形内金属型覆砂层4，厚度为20mm ；(3)设计制造01200破碎壁近形外金属型2，所用材质和厚度与近形内金属型1相 同；(4)制造外金属型覆砂层5，厚度为15mm ；(5)设计制造01200破碎壁金属实样模3，铸件收缩率2. 2%，实样模材质为HT200， 经机械加工，表面光滑；(6)设计制造肌200破碎壁造型底板6、浇注底板7及盖箱8，材质为碳素钢；上述(1) (6)为01200破碎壁一整套标准模具工装；2、造型(1)将破碎壁近形内金属型1、金属实样模3、近形外金属型2装配在造型底板6 上；(2)加型砂紧实得到内、外金属型覆砂层4、5，型砂由连续混砂机自动混制好的树 脂自硬砂供给；(3)覆砂层硬化及起模，型砂硬化达到抗压强度一定值时，就可以起模，不会损坏 或出现变形的危险；(4)内外金属型覆砂层表面涂刷醇基涂料并及时点燃表干；3、铸型装配将已覆好砂的近形外金属型2、近形内金属型1装配到已安装有浇注系统的浇注底板7上，扣上带有冒口套的盖箱8，并紧固成一个整体的内外金属型覆砂的型腔9 ；4、浇注钢液经过精炼，用精钢液浇注精型，浇注温度控制在适宜的温度范围内，浇注的操 作原则是快速、平稳、干净；5、落砂清理浇注完毕，铸件须在铸型内保温冷却40 60小时，然后开箱落砂清理，即得到破 碎壁铸件。实施例2制造02200破碎壁参阅图8、9、12，近形内金属型1的厚度为65mm，近形外金属型2的厚度为65mm，内 金属型覆砂层4厚度为80mm，外金属型覆砂层5厚度为75mm，金属实样模3为02200，铸件 收缩率2.8%。其余同实施例1。实施例3制造01200轧臼壁参阅图4、5、7，其铸造方法步骤如下1、工装模具设计制造(1)设计制造01200轧臼壁近形内金属型1，金属型厚度为20mm，材质选用碳素钢， 内金属型覆砂层4厚度为20mm ；(2)设计制造01200轧臼壁近形外金属型2，金属型厚度和材料与近形内金属型1 相同，外金属型覆砂层5厚度为15mm ；(3)设计制造01200轧臼壁的金属实样模3，铸件收缩率2.2%，实样模材质为 HT200，经机械加工，表面光滑；(4)设计制造01200轧臼壁造型底板6、浇注底板7及盖箱8，材质为碳素钢；2、造型(1)将轧臼壁的近形外金属型2、金属实样模3、近形内金属型1装配在造型底板6 上；(2)加型砂紧实内、外金属型覆砂层4、5，型砂由连续混砂机自动混制好的树脂自 硬砂供给；(3)覆砂层硬化及起模，型砂硬化达到抗压强度一定值时，就可以起模；(4)内外金属型覆砂层表面涂刷醇基涂料并及时点燃表干；3、铸型装配将已覆好砂的近形外金属型2、近形内金属型1装配到已安装有浇注系统的浇注 底板7上，扣上带有冒口套的盖箱8，并紧固成一个整体的内外金属型覆砂的型腔9 ；4、浇注钢液经过精炼，用精钢液浇注精型，浇注温度控制在适宜的温度范围内，浇注的操 作原则是快速、平稳、干净；5、落砂清理浇注完毕，铸件须在铸型内保温冷却一定的时间，然后开箱落砂清理，即得到轧臼 壁铸件。实施例4 02200轧臼壁的制造参阅图10、11、13，近形内金属型1的厚度为65mm，近形外金属型2的厚度为65mm，内金属型覆砂层4的厚度为80mm，外金属型覆砂层5厚度为75mm，轧臼壁金属实样模3为 02200，铸件收缩率2. 8%。其余同实施例3。 上述4个实施例中，所述内、外金属型的材质还可为灰铸铁或球墨铸铁。生产出的 破碎壁或轧白壁经检测，铸件表面得到细晶粒组织，尺寸精度高，不变形，表面粗糙度达到 Ral2. 5-Ra25，表面硬度 HBS220-230。
权利要求
内外金属型覆砂铸造圆锥破碎机锰钢破碎壁或轧臼壁的方法，其特征是铸造方法包括如下步骤(1)制造破碎机破碎壁或轧臼壁金属实样模，根据铸件的材质和结构特点，选择适宜的铸件收缩率，并对实样模进行机加工，使表面光滑；(2)根据圆锥破碎机破碎壁或轧臼壁不同大小规格型号的实样形状，分别设计制造相应壁厚的近形内金属型和近形外金属型；(3)将外金属型、实样模和内金属型装配在造型底板上，预留出型腔；(4)在金属实样模和近形内金属型、近形外金属型之间的型腔内加砂舂实，并硬化；(5)起模，得到紧实均匀、表面光滑的外金属型覆砂层和内金属型覆砂层，在内金属型覆砂层和外金属型覆砂层的表面涂刷醇基涂料，并点燃表干；(6)将已覆好砂的外金属型和内金属型装配到已安装有烧注系统的浇注底板上，扣上设有冒口的盖箱，并紧固成一个整体的内外金属型覆砂型腔；(7)用锰钢液浇注，保温冷却即获得破碎壁或轧臼壁铸件。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征是所述内、外金属型的材质相同，由碳素钢、灰 铸铁或球墨铸铁制成。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征是所述近形内、外金属型的厚度相同。
4.根据权利要求1或3所述的方法，其特征是所述近形内、外金属型厚度依破碎壁或 轧臼壁规格不同为20-65mm。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征是所述内金属型覆砂层厚度为20-80mm，外金 属型覆砂层厚度为15-75mm。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征是所述的内金属型覆砂层和外金属型覆砂层 为耐火度高、在可使用时间内流动性好，在高温浇注时具有二次硬化性能并有很好溃散性 的自硬砂。
全文摘要
本发明公开了一种内外金属型覆砂铸造圆锥破碎机锰钢破碎壁或轧臼壁的方法，包括如下步骤(1)制造破碎机破碎壁或轧臼壁金属实样模；(2)根据实样形状，制造相应壁厚的近形内金属型和近形外金属型；(3)将外金属型、实样模和内金属型装配在造型底板上，预留出型腔；(4)在型腔内加砂舂实，并硬化；(5)起模，得到外金属型覆砂层和内金属型覆砂层，在表面涂刷醇基涂料点燃表干；(6)将外金属型和内金属型装配到浇注底板上，扣上盖箱，并紧固成一个整体的内外金属型覆砂型腔；(7)用锰钢液浇注，保温冷却即成。该方法生产出的铸件不会产生碎裂，且表面组织晶粒细、光洁，尺寸精度高，能有效地去除旧砂粒表面的树脂膜，旧砂复用率高。
文档编号B22C9/22GK101985158SQ201010154899
公开日2011年3月16日 申请日期2010年4月22日 优先权日2010年4月22日
发明者周忆平, 朴东学, 李卫, 林发迪 申请人:广西钟山长城矿山机械厂