[發明專利]石墨冷鐵鑄模的制造方法

無效

• 申請號: 200810049317.9
• 申請日: 2008-03-06
• 公開（公告）號: CN101234409A
• 公開（公告）日: 2008-08-06
• 發明（設計）人: 付順利;平向紅;黃毅春
• 申請（專利權）人: 天瑞集團鑄造有限公司
• 主分類號: B22C9/28
• 分類號: B22C9/28;B22D15/00
• 代理公司: 北京同立鈞成知識產權代理有限公司
• 代理人: 劉芳

技術領域

本發明涉及一種鑄模的制造方法，具體的說，涉及了一種石墨冷鐵鑄模的制造方法。

背景技術

對火車車輪制造來說，由于車輪的工況條件十分惡劣，對他的內部外部質量要求均十分苛刻，火車車輪鑄造的核心問題是如何保證鑄件內部無縮孔，也就是實現真正的順序凝固。

現有技術一種工藝設備是通過外澆口的砂型鑄造，該外澆口后來成為輪轂上的冒口；專門的澆口型心裝置使金屬能從它進入輪轂，在澆鑄和定型時，車輪的滾動表面與鑄鐵鑄模壁面結觸。實際生產發現，當輪緣重量大時，由于鑄鐵鑄模會過熱和來不及將大熱量導出，使鑄件常有多種缺陷，輪的廢品增多，另外，鑄鐵鑄模壽命也降低了。

在多年研究基礎上，現有技術提出了一種改進性工藝，該工藝主要特點是用石墨作為制造鑄模的基本材料，石墨的高導熱性及低熱脹因子解決了鑄模的壽命問題，有可能將滾動表面與輪緣二端部一起冷卻。為了使輪盤在輪緣之后成型，其表面與石墨上的面砂結觸，面砂用鈉硅粘結劑粘在石墨鑄模上；該工藝的優點是，可在同一個石墨鑄模內澆鑄有不同厚度輪緣的輪子，方法是在輪緣與輪盤間的過渡段上用不同厚度的面砂。

但實際生產上，用于鑄造車輪的石墨冷鐵價格很貴，也很嬌貴，不僅需要配合套箱方可使用，而且極易損壞，當石墨冷鐵損耗到一定程度后，就報廢了，使用壽命短，同時石墨冷鐵生產廠家很少，采購困難。

另外，制作硬模上的面砂層的工藝方法各種各樣，現在常見的大多是使用射砂機射制以水玻璃或者以樹脂作粘結劑的石英砂，由于面砂層(我們又稱之為砂襯)的形狀特點，導致遠端很容易出現緊實率偏低現象。

為了解決以上問題，人們一直在尋求一種理想的技術解決方案

發明內容

本發明的目的是提供一種石墨冷鐵鑄模的制造方法，該方法巧妙的把石墨冷鐵及其組裝件裝配在一起，并由石墨冷鐵和砂襯組合成鑄件腔，達到了使車輪的輪輞、輪緣和踏面局部先凝固，車輪的輻板和輪轂表面后凝固的鑄造效果，使產品質量得以大副提升，生產效率提高，生產成本降低。

為了實現上述目的，本發明提供了一種石墨冷鐵鑄模的制造方法，包括以下步驟：

步驟1、將上型外鋁圈加熱到高于工作溫度后與上石墨冷鐵呈無間隙配合關系裝配到一起，然后，將上型內鋁圈在常溫下與所述上石墨冷鐵呈間隙配合關系裝配在一起；

步驟2、上型壓板通過螺栓連接所述上型內鋁圈和所述上型外鋁圈，并使所述上型內鋁圈和所述上型外鋁圈夾持住所述上石墨冷鐵；

步驟3、將上型硬模與所述上型內鋁圈通過螺釘連接為一體，并使所述上型硬模和所述上石墨冷鐵的局部共同形成上砂襯結合面；

步驟4、將射砂機射砂頭與所述上型硬模上表面配合，在所述上砂襯結合面射砂以制作上砂襯，并以此裝配成上型鑄模；

步驟5、依次重復步驟1、步驟2、步驟3和步驟4的裝配工藝，將下型外鋁圈、下石墨冷鐵、下型內鋁圈、下型壓板和下型硬模裝配在一起，并在形成的下砂襯結合面射砂制作下砂襯，并以此裝配成下型鑄模；

步驟6、將所述上型鑄模和所述下型鑄模通過子母扣結構裝配于一體，并以此形成具有由上、下石墨冷鐵和上、下砂襯構成鑄件腔的石墨冷鐵鑄模。

通過數控加工設備對所述鑄件腔進行精加工。

依次在所述上型鑄模的上部安裝保溫冒口，在所述保溫冒口與所述上型內鋁圈之間設置填充料，在所述填充料上部安裝封蓋。

所述保溫冒口下端靠近射砂機射砂頭最佳射砂點。

在步驟4中，制作上砂襯前，先通過支撐柱將雨淋澆口精確定位，然后射砂，使所述雨淋澆口精確固定在所述上砂襯上。

在步驟5中，制作下砂襯前，先通過定位結構將中芯精確固定，然后射砂。

在步驟4中，所述上型硬模與所述上型內鋁圈呈間隙配合關系裝配在一起，所述上型硬模與所述上石墨冷鐵呈間隙配合關系裝配在一起。

在步驟5中，所述下型硬模與所述下型內鋁圈呈間隙配合關系裝配在一起，所述下型硬模與所述下石墨冷鐵呈間隙配合關系裝配在一起。

所述上石墨冷鐵下端具有車輪上型輪輞以及輪緣和踏面外側面的形狀，所述上砂襯下端具有車輪上型輻板和上型輪轂外表面的形狀。

所述下石墨冷鐵上端具有車輪下型輪輞外側面的形狀，所述下砂襯上端具有車輪下型輻板和下型輪轂外表面的形狀。