一种复合铸造磨辊加工装置及其加工工艺的制作方法
【专利摘要】本发明公开的一种复合铸造磨辊加工装置及其加工工艺，复合铸造磨辊加工装置包括下模具、上模具和上雨淋浇注系统，下模具上安放胎体，上模具装置在下模具上并包裹在胎体的外围，上模具的内壁距离胎体的外径有径向间隙，下模具、上模具和胎体三者之间形成耐磨层浇注区，上雨淋浇注系统位于上模具和胎体的上方，上雨淋浇注系统的浇注管正对耐磨层浇注区的顶部开口，利用复合铸造磨辊加工装置采用整体浇注成型的方式在胎体的外径上制作出耐磨层。本发明将传统的通过堆焊加工成型的磨辊改为铸造成型，缩短了制造周期，保护了工作环境和人身健康，生产效率提高，制造成本下降，安全可靠，耐磨层无脱落现象，有效延长了磨辊的使用寿命。
【专利说明】一种复合铸造磨辊加工装置及其加工工艺
【技术领域】
[0001]本发明涉及研磨设备，尤其涉及一种复合铸造磨辊加工装置及其加工工艺。
【背景技术】
[0002]水泥、矿采、建材等行业制造生产中都会用到研磨设备，而磨辊又是研磨设备的关键部件，磨辊质量的优劣，特别是耐磨性能直接影响到研磨设备的作业率、研磨质量、磨辊消耗和生产成本。因此由于特殊的使用要求使得磨辊必须具有高耐磨、高硬度、耐热的优越性能，国内外对改进磨辊材料，延长使用寿命进行了大量的研究工作。
[0003]现有的制造工艺是先铸造一个承载体，简称胎体，然后再在胎体工作面上堆焊高合金耐磨材料形成耐磨层。堆焊是用焊接的方法借助于药心焊接技术将一些不易加工成型而又性能优异的合金材料堆敷在工件表面上的一种工艺过程，其目的是在焊件表面获得耐磨、耐热、耐腐蚀等特殊性能的熔敷金属层。一个直径1900的磨辊，成品总的重量在5T，其中胎体重量在3.5T，堆焊的耐磨层太约1.5T。即便24小时不停堆焊作业，也需要20天的时间才能完工。同时工作环境中辐射、有毒、烟尘、气体严重影响作业人员的身体健康，给生活环境带来极大污染。在堆焊过程中，技术控制困难，造成品质无法稳定，导致在研磨作业时耐磨层经常大块脱落而报废重新堆焊，严重影响企业正常工作。并且从大型设备中更换一个磨辊需要I 一 2个工件日，造成设备停产、人力、物力的增加，给企业的经济效益带来巨大损失。并且任何磨辊材料在使用一段时间后，都会产生较为严重的磨损，磨辊在一定程度的磨损范围内时还可勉强正常工作，但当磨损达到某一限度后，外圆过小修复困难即报废。
【发明内容】
[0004]本发明所要解决的技术问题和提出的技术任务是对现有技术进行改进，提供一种复合铸造磨辊加工装置及其加工工艺，解决目前技术中传统的磨辊采用堆焊的方式加工而成,加工周期长,成本高,加工环境严重影响人体健康的问题。
[0005]为解决以上技术问题，本发明的技术方案是:
[0006]一种复合铸造磨辊加工装置，包括下模具、上模具和上雨淋浇注系统，其特征在于，所述的下模具上安放胎体，上模具装置在下模具上并包裹在胎体的外围，上模具的内壁距离胎体的外径有径向间隙，下模具、上模具和胎体三者之间形成耐磨层浇注区，上雨淋浇注系统位于上模具和胎体的上方，上雨淋浇注系统的浇注管正对耐磨层浇注区的顶部开口。本发明所述的复合铸造磨辊加工装置采用整体浇注成型的方式在胎体的外径上加工上耐磨层，从而完全摒弃传统工艺过程中的堆焊加工，极大的节约了加工工时，提高了设备的使用寿命和生产效率。并且安全可靠，通过浇注成型的耐磨层不会发生脱落的现象，保证设备的正常运转使用。采用用浇注的方式成型出耐磨层，改善了生产环境，工作人员无需再工作在辐射、有毒、烟尘、气体的生产环境中，保障工作人员的身体健康。
[0007]进一步的，所述的下模具上设置有用于安放胎体的止口台阶，利用止口台阶定位安放胎体，保证在浇注的过程中胎体不会发生位移，避免浇注形成的耐磨层尺寸出现重大的偏差。
[0008]进一步的，所述的下模具、上模具采用铬钥钢制成，铬钥钢的加工性好，冲击的吸收性能好，耐高温、耐高压的特性确保下模具和上模具的结构强度，保障浇注时的安全性。
[0009]进一步的，所述的上模具的内壁尺寸为磨辊耐磨层的外径尺寸，在耐磨层浇注成型后便可直接将磨辊作为成品进行使用，无需再进行尺寸精修加工，节省整个磨辊的加工时间，提高工作效率。
[0010]进一步的,所述的上|旲具的内壁喷涂有耐闻温水基涂料，利用耐闻温水基涂料形成一层保护层保证浇注的高温铁液不会附着在模具上，成型好的磨辊可以良好的脱模。
[0011]进一步的，所述的耐高温水基涂料采用白炭黑加水玻璃混合搅拌，用水调至波美度75-80，此种耐高温水基涂料具有耐高温、隔热好、发气低、悬浮性优的特性，保证良好的脱模性好。
[0012]一种复合铸造磨辊加工工艺，其特征在于，具体加工步骤包括:按图纸制做木型胎体，然后铸造成形，胎体材质选用普通碳钢或低锰钢，接着按耐磨层外尺寸铸造上模具和下模具，然后将上模具、下模具和胎体组装成型；用中频无芯感应电炉熔炼高合金、高耐磨、耐高温材料铁液，用铁水包盛熔炼好的高合金、高耐磨、耐高温材料铁液，15800C -1600 0C出炉，用脱氧剂脱氧去渣；经脱氧去渣后的铁液控制在1480°C -1500°C时，通过上雨淋浇注系统，把铁液注入模具、下模具和胎体构成的型腔内；磨辊毛坯温度降至100°C — 150°C时，开箱、去浇冒口 ；取出磨辊，再进行热处理淬火+回火，使此耐磨层硬度达到HRC60-HRC70。本发明利用上模具、下模具和胎体组装成型构成耐磨层的浇注成型腔，然后将熔炼好的高合金、高耐磨、耐高温材料铁液通过上雨淋浇注系统浇注到耐磨层的浇注成型腔中，使得耐磨层经过一个步骤整体铸造成型，保证了耐磨层的结构强度，提高了磨辊的性能，耐磨层在高强度的使用过程中也不会发生脱落，采用整体铸造成型的方式大大缩短了生产周期，同时也降低了生产成本。
[0013]进一步的，在进行浇注前将组装成型的胎体、上模具和下模具吊运至热处理炉加热到200°C — 300°C，保温4 一 5小时，将胎体、上模具和下模具先行预热，避免在进行浇注操作时，高温的铁液所带来的温度骤变使的胎体、上模具和下模具出现损坏的显现。
[0014]进一步的，从热处理炉取出加热后的胎体、上模具和下模具，在上模具的内壁即工装耐磨层外型型腔面上喷涂耐高温水基涂料，利用喷涂耐高温水基涂料保证良好的脱模性,提高磨辊的生产质量和生产效率。
[0015]与现有技术相比，本发明优点在于:
[0016]本发明所述的复合铸造磨辊加工装置及其加工工艺将传统的通过堆焊加工成型的磨辊改为铸造成型，缩短了制造周期，保护了工作环境和人身健康，生产效率提高200%，制造成本下降60%，比传统工艺方法制造的使用寿命提高50%，并可长期批量生产和储存备用，提高了设备的使用寿命和生产效率，并且安全可靠，无脱落现象，保证设备的正常运转使用，每日一套工装可生产10-15件，经使用研磨后磨损失效时，剩的胎体可重新处理回用；
[0017]本发明所述的复合铸造磨辊加工装置结构简单，制造成本低，适用性强，制作流程方便快捷，给制造企业及设备使用用户创造巨大经济效益。【专利附图】
【附图说明】
[0018]图1为本发明的结构示意图。
【具体实施方式】
[0019]下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0020]本发明实施例公开一种复合铸造磨辊加工装置及其加工工艺，将磨辊的胎体和耐摩层通过复合铸造而成，省去传统工艺过程中的堆焊环节，极大的缩短了制造周期，保护工作环境和人员身体健康。
[0021]如图1所示，本发明公开的一种复合铸造磨辊加工装置，包括下模具1、上模具2和上雨淋浇注系统3，下模具1、上模具2采用铬钥钢制成，下模具I上设置有用于安放胎体4的止口台阶6，胎体4在下模具I上安放好后再装置上模具2，上模具2装置在下模具I上并包裹在胎体4的外围，上模具2的内壁距离胎体4的外径有径向间隙，并且上模具2的内壁尺寸为磨辊耐磨层的外径尺寸，在上模具2的内壁上还喷涂有保证良好脱模性的耐高温水基涂料，耐高温水基涂料采用白炭黑加水玻璃混合搅拌，用水调至波美度75-80。下模具
1、上模具2和胎体4三者之间形成耐磨层浇注区5，上雨淋浇注系统3位于上模具2和胎体4的上方，上雨淋浇注系统3的浇注管正对耐磨层浇注区4的顶部开口。
[0022]一种复合铸造磨辊加工工艺，具体加工步骤如下:
[0023]按图纸制做木型胎体，然后铸造成形，胎体材质选用普通碳钢或低锰钢，按图纸制做木型下模具和上模具，然后铸造成形，下模具和上模具的材质选用铬钥钢，最后将上模具、下模具和胎体组装成型；
[0024]将组装成型的胎体、上模具和下模具吊运至热处理炉加热到200°C— 300°C，保温
4-5小时；
[0025]从热处理炉取出加热后的胎体、上模具和下模具，在上模具的内壁即工装耐磨层外型型腔面上喷涂耐高温水基涂料；
[0026]用中频无芯感应电炉熔炼高合金、高耐磨、耐高温材料铁液，用铁水包盛熔炼好的高合金、高耐磨、耐高温材料铁液，1580°C -1600°C出炉，用脱氧剂脱氧去渣；
[0027]经脱氧去渣后的铁液控制在1480°C -1500°C时，通过上雨淋浇注系统，把铁液注入模具、下模具和胎体构成的型腔内；
[0028]磨辊毛坯温度降至100°C— 150°C时，开箱、去浇冒口 ；
[0029]取出磨辊，再进行热处理淬火+回火，使此耐磨层硬度达到HRC60-HRC70。
[0030]本发明的高耐磨合金材料复合磨辊经使用验证，比传统工艺方法制造的使用寿命提高50%，并可长期批量生产和储存备用，缩短了生产周期，提高了设备的使用寿命和生产效率，并且安全可靠，无脱落现象，保证设备的正常运转使用。
[0031]以上仅是本发明的优选实施方式，应当指出的是，上述优选实施方式不应视为对本发明的限制，本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。对于本【技术领域】的普通技术人员来说，在不脱离本发明的精神和范围内，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
【权利要求】
1.一种复合铸造磨辊加工装置，包括下模具(I)、上模具(2)和上雨淋浇注系统(3)，其特征在于，所述的下模具(I)上安放胎体(4)，上模具(2)装置在下模具(I)上并包裹在胎体(4)的外围，上模具(2)的内壁距离胎体(4)的外径有径向间隙，下模具(I)、上模具(2)和胎体(4)三者之间形成耐磨层浇注区(5)，上雨淋浇注系统(3)位于上模具(2)和胎体(4)的上方，上雨淋浇注系统(3)的浇注管正对耐磨层浇注区(4)的顶部开口。
2.根据权利要求1所述的复合铸造磨辊加工装置，其特征在于，所述的下模具(I)上设置有用于安放胎体(4)的止口台阶(6)。
3.根据权利要求1所述的复合铸造磨辊加工装置，其特征在于，所述的下模具(I)、上模具(2)采用铬钥钢制成。
4.根据权利要求1所述的复合铸造磨辊加工装置，其特征在于，所述的上模具(2)的内壁尺寸为磨辊耐磨层的外径尺寸。
5.根据权利要求4所述的复合铸造磨辊加工装置，其特征在于，所述的上模具(2)的内壁嗔涂有耐闻温水基涂料。
6.根据权利要求5所述的复合铸造磨辊加工装置，其特征在于，所述的耐高温水基涂料采用白炭黑加水玻璃混合搅拌，用水调至波美度75-80。
7.一种复合铸造磨辊加工工艺，其特征在于，具体加工步骤包括:按图纸制做木型胎体，然后铸造成形，胎体材质选用普通碳钢或低锰钢，接着按耐磨层外尺寸铸造上模具和下模具，然后将上模具、下模具和胎体组装成型；用中频无芯感应电炉熔炼高合金、高耐磨、耐高温材料铁液，用铁水包盛熔炼好的高合金、高耐磨、耐高温材料铁液，1580°C -1600°C出炉，用脱氧剂脱氧去渣；经脱氧去渣后的铁液控制在1480°C -1500°C时，通过上雨淋浇注系统，把铁液注入模具、下模具和胎体构成的型腔内；磨辊毛坯温度降至100°C — 150°C时，开箱、去浇冒口 ；取出磨辊，再进行热处理淬火+回火，使此耐磨层硬度达到HRC60-HRC70。
8.根据权利要求7所述的复合铸造磨辊加工工艺，其特征在于，在进行浇注前将组装成型的胎体、上模具和下模具吊运至热处理炉加热到200°C — 300°C，保温4 一 5小时。
9.根据权利要求8所述的复合铸造磨辊加工工艺，其特征在于，从热处理炉取出加热后的胎体、上模具和下模具，在上模具的内壁即工装耐磨层外型型腔面上喷涂耐高温水基涂料。
【文档编号】B22D19/08GK103920864SQ201410171839
【公开日】2014年7月16日 申请日期:2014年4月25日 优先权日:2014年4月25日
【发明者】杨邦树 申请人:安岳县金龙机械制造有限公司