[發明專利]一種制造鈹青銅防爆錘的方法

有效

• 申請號: 202010022558.5
• 申請日: 2020-01-09
• 公開（公告）號: CN111112576B
• 公開（公告）日: 2021-09-07
• 發明（設計）人: 邢書明;高文靜;楊景華;韓亮
• 申請（專利權）人: 河北中泊防爆工具集團股份有限公司;北京交通大學
• 主分類號: B22D18/02
• 分類號: B22D18/02;C22C9/00
• 代理公司: 石家莊新世紀專利商標事務所有限公司 13100
• 代理人: 張曉龍

本發明涉及一種制造鈹青銅防爆錘的方法，其利用金屬鑄型成型，所述金屬柱形包括水平分型的上半型和下半型；所述上半型上設置有上鑄型半腔，所述下半型上對應設置有與上鑄型半腔對應的下鑄型半腔，所述上鑄型半腔的頂面中心設置有上半芯，所述下鑄型半腔的底面中心設置有下半芯；所述防爆錘頭型腔的外側位于上半型和下半型的分型面上設置有排氣道；所述上半型上設置有上壓頭；所述下半型的中心設置有儲料腔，所述儲料腔的底部設置有下壓頭；所述儲料腔與下鑄型半腔之間設置有流道。本發明還涉及利用上述金屬鑄型制造鈹青銅防爆錘的方法，以解決現有鑄造技術生產鈹青銅防爆錘頭存在的密度低、組織粗大、使用中易蹦塊的問題。

技術領域

本發明涉及防爆工具的制造領域，具體涉及一種制造鈹青銅防爆錘的方法。

背景技術

鈹青銅防爆錘是一種用于易燃易爆特殊場合下的安全工具，其錘頭在沖擊時不產生火花，且鈹青銅防爆錘頭在有磁場的場所下具有防磁性能，目前被認為是較為理想的防爆工具。

鈹青銅防爆錘頭的傳統制造方法有鑄造、鍛造、鑄鍛結合三類，其中鈹青銅防爆錘頭的鑄造是利用砂型在重力條件下澆注和凝固成型，普遍存在致密度低、表面粗糙、尺寸波動大的問題。鈹青銅防爆錘頭的鍛造方法是使棒料在鍛造溫度范圍內塑性變形，獲得防爆錘頭毛坯，這種方法需要工藝流程長，需要的設備噸位大，且因材料塑性的限制，鍛造成型中容易出現裂紋導致廢品率高。鈹青銅防爆錘頭鑄鍛結合制造方法是利用砂型鑄造方法首先制備出形狀接近的毛坯，然后利用模鍛機進行模鍛成型，這種方法所得防爆錘頭的密度比鑄造防爆錘頭高，但因鑄造毛坯的組織粗大，在隨后的模鍛和切邊時容易出現裂紋，導致廢品率也較高。

洪慎章在論文《擠壓鑄造在防爆手工工具中的應用》中設計了一種鈹青銅防爆八角錘擠壓鑄造模具，雖然給出了鈹青銅的化學成分（含鈹1.9-2.2%，鎳0.2-0.5%）和擠壓鑄造的特征工藝參數為比壓150MPa，澆注溫度1100-1140℃，保壓時間10s，模具預熱溫度250-350℃，但其采用凹凸模直接加壓，這種異形的凹凸模之間配合關系在工作時極易形成過盈，摩擦力巨大，顯著降低了作用在金屬上的有效壓力，而且進行浮動加壓的模具彈簧在高溫下工作可靠性低，無法得到致密完整的防爆錘。

發明內容

本發明的目的是提供一種制造鈹青銅防爆錘的金屬鑄型和鈹青銅防爆錘頭的制造方法，以解決現有鑄造技術生產鈹青銅防爆錘頭存在的密度低、組織粗大、使用中易蹦塊的問題，同時解決現有鍛造或鑄鍛結合技術生產的鈹青銅防爆錘頭容易開裂導致廢品率高的問題。

本發明采用如下技術方案：

一種制造鈹青銅防爆錘的方法，其利用金屬鑄型成型。

所述金屬鑄型包括水平分型的上半型和下半型；所述上半型上設置有上鑄型半腔，所述下半型上對應設置有與上鑄型半腔對應的下鑄型半腔，所述上鑄型半腔和下鑄型半腔閉合后形成防爆錘頭型腔；所述上鑄型半腔的頂面中心設置有上半芯，所述下鑄型半腔的底面中心設置有下半芯，所述上半芯與下半芯為錐臺形且錐頂相對合形成錘眼芯；所述防爆錘頭型腔的外側位于上半型和下半型的分型面上設置有排氣道；所述上半型上設置有上壓頭，所述上壓頭與上鑄型半腔連通；所述下半型的中心設置有儲料腔，所述儲料腔的底部設置有下壓頭；所述儲料腔與下鑄型半腔之間設置有流道。

其包括如下步驟：

（a）熔煉處理鈹青銅合金，得到鈹青銅合金液；

（b）合模鎖模：將鈹青銅合金液澆入下半型的儲料腔內2~5秒的時間內，將上半型與下半型閉合并加壓鎖緊，所加壓力（N）≥防爆錘頭型腔水平投影總面積（mm²）×（100~170）（MPa）；