[實用新型]金屬與金屬覆砂組合型模具

無效

• 申請號: 01262414.4
• 申請日: 2001-08-27
• 公開（公告）號: CN2500414Y
• 公開（公告）日: 2002-07-17
• 發明（設計）人: 宋潤澤;謝平;盧建波;王超;沈衛東
• 申請（專利權）人: 江蘇省機電研究所
• 主分類號: B22C9/00
• 分類號: B22C9/00
• 代理公司: 南京知識律師事務所
• 代理人: 陳建和

一、技術領域

本實用新型涉及一種模具的制造方法及結構設計，尤其是金屬鑄造用金屬與金屬覆砂組合型模具的結構。特別是制作各種耐磨錘頭、板錘類產品的金屬與金屬覆砂組合型模具的結構及制造。

二、??背景技術

金屬鑄造必須先制型，鑄型的種類主要有砂型、金屬型、金屬覆砂型，各有其優點和缺點。砂型成本低，但鑄件外觀質量差，加工余量大；金屬型及金屬覆砂型雖然使用成本高，但鑄件外觀質量好，加工余量小，生產效率高，特別是金屬型，可改變金屬的組織形貌，有助于提高其相關性能指標。利用各種鑄型的優點，克服其缺點來提高鑄件質量是一個重要的工藝手段。

在電力、建材、礦山等行業，存在著大量物料細碎過程。所用細碎設備主要是各種規格型號的破碎機，其中錘頭或板錘是破碎機的主要工作部件，使用壽命的長短直接影響主機的質量。目前破碎機錘頭或板錘在鑄造生產時基本上都是采用粘土砂型和水玻璃砂型，存在的缺點是產品外觀質量差，重量偏差大，組織不致密，且磨損工作面晶粒均是等軸晶，材料的潛力未能充分挖掘。

中國專利ZL96204137.8公開了一種磨球金屬型，為對開型結構，但只適用于磨球生產，且產品最大直徑為φ130。該金屬型模具能加快磨球散熱速度，使內部組織致密，提高生產效率，但使用壽命短，使用成本高。浙江機電研究院推廣用金屬覆砂型生產各種曲軸、凸輪軸及閥體等球鐵、灰鐵鑄件，主要目的是提高產品外觀質量和生產率，雖然模具壽命較長，但需專用生產設備、工裝，一次性投資大。

三、發明內容

本實用新型的目在于提供一種金屬與金屬覆砂組合型模具，組裝拆卸方便，并將金屬型能改變鑄件組織形貌的特點與金屬覆砂型具有較長使用壽命的特點結合起來；利用金屬與金屬覆砂組合型模具，用以鑄造至少有一個但不多于二個耐磨面的耐磨鑄鐵件，能細化鑄件組織，使碳化物板條垂直于磨損工作面，大幅度提高鑄件使用壽命；本實用新型的目的還在于減少模具更換部位，降低使用成本；并提供一種防止模具受熱后膨脹，造成模具變形、緊固件拉裂等問題發生的組合型模具。

本實用新型的目的通過如下方式來實現：

1.一種金屬與金屬覆砂組合型，其特征是至少設有一個與鑄件磨損面對應的模具采用金屬模具面，與其他鑄件表面對應的模具采用金屬覆砂模具面。

2.根據鑄件結構，將模具制成若干部件組裝。其中產品磨損面模具、澆冒口模具是獨立部件，且澆冒口模具為對開結構；然后與金屬覆砂模具組合。

3.模具組合后采用螺栓緊固，根據螺栓長度可放置多個彈簧墊片或彈簧，一般螺栓每200mm長放彈簧墊片一只；金屬模背面設通氣或水冷卻腔體。

本實用新型金屬與金屬覆砂組合型模具制造錘頭或板錘類產品的工藝步驟是：

1.將需覆砂模具用樹脂砂或水玻璃砂覆砂硬化；將金屬模表面涂刷涂料；

2.將模具組合后，用螺栓預緊固，每個螺栓預緊力1500～2000N；

3.將產品磨損面金屬模預熱至100～300℃，澆注前5分鐘在金屬模背面冷卻腔通氣或水冷卻；????

4.當鐵水溫度達到1380～1420℃時，澆注成型；

5.待鑄件冷卻后，拆卸模具，鑄件清理、打磨、熱處理后入庫。

本實用新型組合型模具的機制和特點如下：

1.一種金屬與金屬覆砂組合型模具，其特征是至少設有一個與鑄件磨損面對應的模具采用金屬模具，與其他鑄件表面對應的模具采用金屬覆砂模具，金屬模具背面設通氣或水冷卻腔體2、用樹脂砂或水玻璃砂覆砂。覆砂厚度不超過40mm；典型的鑄件是錘頭或板錘等擁有磨損面，也有其他非磨損面。3、根據鑄件結構，將模具制成若干部件組裝。其中產品磨損面模具、澆冒口模具是獨立部件，且澆冒口模具為對開結構；然后與金屬覆砂模具組合。4、模具組合后采用螺栓緊固，根據螺栓長度可放置多個彈簧墊片或彈簧，一般每150-250mm長放彈簧墊片一只。5、螺栓預緊固時，每個螺栓預緊力在1500～2000N即可；6、產品磨損面金屬模在澆注前通電加熱至100～300℃，澆注前5分鐘在模具背面冷卻腔通氣或水冷卻。

2.經測試，板條狀碳化物(如M₇C₃型)橫截面上的硬度為HV1700～1900。而縱切面上硬度只有HV1300～1500，如能使碳化物板條垂直于磨損工作面，則可有效地提高碳化物抵抗磨料切削的能力，使材料的耐磨性提高。磨損工作面采用金屬型，并通水或通氣冷卻，其目的就是大幅度提高散熱速度，實現定向凝固方式，使碳化物呈纖維狀平行排列，并垂直于磨損面；