分段组合永久铸模的制作方法

专利名称:分段组合永久铸模的制作方法
本实用新型的分段组合永久铸模是用于生产大批量或中小批量的黑色金属铸件如灰铸铁件、球墨铸铁件、马铁件、合金铸件件和各种钢件，也可用于生产大批量或中小批量的有色金属铸件如铜合金铸件、铝合金铸件和锌合金铸件。
现有技术中，一般流行的铸造方法无论是落后的手工造型还是先进的机械化造型都是采用一模一铸的砂模，砂型铸造不仅影响铸件质量，而且工艺复杂，生产效率低。为了解决砂型铸造带来的问题，铸铁永久模相继在国内外出现。在国内外一般用铸铁永久模也有用钢模生产有色金属铸件，但制做工艺复杂，造价高。用铸铁永久模生产黑色金属方面，在国内，除铸锅等炊具应用老法泥模作为永久铸模外，也除在离心铸造和连续铸管等领域生产某些管类铸件使用铸铁永久模外，还没有大量使用铸铁永久模生产各种黑色金属铸件。在国外，虽然已有用铸铁永久模生产黑色金属铸件，但都处于研制阶段，没大量投产。美国铸造杂誌《现代铸造》1984.2月发表的一篇文章指出“铸铁永久模用于铸造黑色金属铸件具有铸造工作者梦寐以求的许多优点，……由于铸铁永久模不易制造，造价高昂而又寿命不长，故无法推广。
本实用新型的目的就是设计一种造价低而寿命长，不仅可以生产有色金属铸件，而且可以生产黑色金属铸件，便于推广应用的分段组合永久铸模。
本实用新型的分段组合永久铸模是由金属或石墨铸型或用木模制的造型材料铸型(1)、铁框(3)、联接件(2)等组成。按照易制易修的原则，把铸型(1)化整为零，即将铸型(1)划分为许多小段，每小段的长短以易于制造该段金属或石墨铸型或木模而定，同时根据铸件的形状，铸型(1)外部的两边或多边相配有铁框(3)，并用联接件(2)将每段铸型固定于铁框(3)上，如图5所示，联接件底部用石墨塞或造型材料(7)密封，以防浇注金属液流入其中。铁框(3)是由几块钢板焊接而成，其合型面处应予刨平，铁框(3)的各面钻有许多孔，其大小和位置视铸件的形状而定。
分段铸型是为了更加易制易修，尽量缩小铸型的体积，不仅节省了材料，而且也减少了加工量。将缩小的铸型用联结件(2)安装于铁框(3)上，用造型材料(如型砂)(4)填入铸型(1)与铁框(3)之间，并予椿紧。此时，铸型(1)只需加工其型腔和其它相联接的几个面，剩下的面不予加工，如图3、4所示。
对于生产几百公斤或更重大的铸件，如果用金属铸型或石墨铸型，即使分段，铸型体积仍然很大，故其造价必然昂贵，而且使用寿命也不长，同时，对于某些铸型需用较低的冷却速度，以保证铸件顺序冷却，从而消除缩孔缩松等疵病，此时可用用木模做的造型材料铸型，如图6、图7所示。用木模和造型材料(如型砂)等做出型腔，并在分型面处用金属或石墨模边(8)加以保护，使型腔(9)在开模时不受损坏，即使损坏，也易于更换。模边的固定法也如图5所示。
本实用新型的另一个特点是，在分段铸型时，某些易于损坏之处又另镶有石墨小块，生产中如果小块受到损伤，可只换石墨小块不用换铸型，不仅减少了永久铸模的修理费用，而且延长了其使用寿命。石墨小块的固定法也如图5所示。
本实用新型的永久铸模需用立式浇注的应安装在立式浇注机上，需下砂芯时，应做出砂芯钩安放的空穴，使砂芯有处支撑如图8所示。卧式浇注时应装在卧式浇注机上。
本实用新型的永久铸模和现有技术最先进的机械化砂型铸造法用以生产黑色金属铸件相比投资少，约可少70－90％，上马快，约快70％－90％，废品率低，可低30％－50％，铸件内在质量好，组织较细密，物理性能大有提高，铸件的表面光洁度高，而且工艺简单，生产效率高。和现有技术中的铸铁永久模或钢模生产有色金属铸件相比，造价低，约低50％，投资少，约少30％－50％，上马快，约快50％，易制易修，使用寿命长。因此本实用新型便于推广应用于生产各种形状尺寸、大、中、小批量的黑色金属铸件及有色金属铸件和钢件。
图1为图2中分型面处的A－A剖视图，表示165F柴油机球墨铸铁曲轴分段铸型示意图。图中将铸型(1)划分为七段，Ⅰ段为浇口，Ⅱ－Ⅶ段为整个曲轴型腔，Ⅶ段下部与铸造机上的密封块相联。每段铸型用螺栓(2)与铁框(3)联接。否则在整块金属或石墨上加工出整个曲轴的型腔是困难的。
图3、图4为图1、图2中的铸型缩小后安装于铁框上的示意图。图3为图4的A－A剖面，将图1中的铸型(1)体积缩小，填以造型材料(4)，并予椿紧，从而固定铸型(1)。
图5为图3中的B－B剖面图，表示铸型(1)与铁框(3)的联接示意图。用螺钉(2)将铸型(1)与铁框(3)联接，在铸型(1)和铁框(3)之间垫以厚垫圈或垫片(6)，并用螺母(5)紧固，在螺钉(2)的尾部装有石墨塞或造型材料(7)将螺钉孔密封，以防金属浇注液流入。
图6、图7表示用木模和造型材料(4)做的铸型示意图。图6为图7的A－A剖面。(9)为用木模和造型材料(4)做的型腔，在分裂面的型腔边缘装有金属或石墨模边(8)，模边(8)和型腔(9)相接触之处大约为2－5毫米，从而保护型腔在开模时不受损坏。
图8为立式浇注时，带钩砂芯在铸型中的放置示意图。(11)带钩砂芯，(1A)左铸型，(12)分型面，(1B)右铸型，(3B)右铁框、(4)造型材料，(9)型腔，(10)出气孔，(3A)左铁框。
实施例1以铸造165F柴油机球墨铸铁曲轴为例。将铸型划分为七段，Ⅰ段为浇口，Ⅱ－Ⅶ段为曲轴型腔，Ⅶ段下部与铸造机上的密封板相连，各段铸型用石墨块制成，并用螺钉与铁框相固定，在铸型与铁框之间垫以厚垫圈或垫片，填入造型材料(如型砂)，并予椿紧，螺钉的尾部用石墨塞或造型材料密封。然后在型腔内部涂以通用涂料，进行烘干，即可投产。
实施例2用木模和造型材料制造型腔之法先按木模分型面的形状做出两块石墨模边或金属模边，模边的固定法与上例的铸型固定法相同，模边固定好后，即将木模卡在其中，填入造型材料(如型砂等)，并予椿紧。然后取出木模，在型腔上涂以通用涂料，烘干，即可投产。
权利要求
1.用于生产各种金属铸件的分段组合永久铸模，其组成为金属或石墨铸型或用木模制的造型材料铸型(1)、铁框(3)、联接件(2)，其特征是铸型(1)被分割为若干小段，每小段由联接件(2)与铸型两边或多边相配的铁框(3)联接，铁框(3)上有若干孔，联接件(2)底部由石墨塞或造型材料(7)密封。
2.按照权利要求
1的永久铸模，其特征是在铸型(1)与铁框(3)之间填充有造型材料(4)。
3.按照权利要求
1的永久铸模，其特征是用木模制的造型材料铸型(1)的分型面处装有石墨模边或金属模边(8)。
4.按照权利要求
1或2或3的永久铸模，其特征是在铸型(1)易于损坏之处另镶有石墨小块。
5.按照权利要求
4的永久铸模，其特征是铸型(1)有放置砂芯钩(11)的空穴。
专利摘要
用于生产各种金属铸件的分段组合永久铸模，是将铸型划分为若干小段，每个小段的铸型都为石墨或金属所制成，均用螺钉等联接件与铁框相联接。在铸型与铁框之间填以造型材料(如型砂等)，铸型中易于损坏之处又另镶石墨小块，以利更换。还有一种铸型是用木模做的造型材料(如型砂等)型腔，其分型面处有石墨或金属模边予以保护。该永久铸模的结构简单，易制易修，成本低，不仅能生产黑色金属铸件，还能生产有色金属铸件，便于推广应用。
文档编号B22C9/06GK86200930SQ86200930
公开日1987年8月19日 申请日期1986年2月6日
发明者向公权, 向劲柏, 向荣藻 申请人:向公权, 向劲柏, 向荣藻