[發明專利]一種制造鋁青銅防爆錘的金屬鑄型及其方法

有效

• 申請號: 202010023335.0
• 申請日: 2020-01-09
• 公開（公告）號: CN111069563B
• 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: B22D17/22
• 分類號: B22D17/22;C22C9/06;C22F1/08
• 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鋁青銅防爆錘的金屬鑄型，其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鋁青銅防爆錘的方法，以解決現有鑄造技術生產鋁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，具體涉及一種制造鋁青銅防爆錘的金屬鑄型及方法。

背景技術

鋁青銅防爆錘是一種用于易燃易爆環境下的專用工具，其錘頭與物體沖擊時不產生微小金屬顆粒和火花。目前鋁青銅防爆錘頭的制造方法有鑄造、鍛造、鑄鍛結合三大類，其中鋁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；鋁青銅防爆錘頭鍛造是利用鋁青銅棒料在鍛造溫度范圍內塑性變形獲得防爆錘頭毛坯，然后加工成形。這種方法工藝流程長，要經過加熱、預鍛、終鍛、切邊等工序，需要的設備噸位大，而且由于防爆錘頭材料塑性的限制，鍛造時容易出現裂紋導致廢品率高；防爆錘頭鑄鍛結合的制備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，廢品率也較高。

申請公布號為CN1038229的發明專利公開了利用壓鑄工藝生產了鋁青銅防爆工具的方法，特征工藝參數為壓鑄比壓60-85MPa，澆入速度25-32m/s，澆注溫度950-1000℃，留模時間17-20s，淬火溫度760-900℃。其速度過高，易卷氣形成氣孔缺陷；壓力低，所得錘頭密度低。洪慎章在論文《擠壓鑄造在防爆手工工具中的應用》中設計了一種防爆八角錘擠壓鑄造模具，并給出了其液態模鍛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鋁青銅防爆錘的金屬鑄型和鋁青銅防爆錘頭的制造方法，以解決現有鑄造技術生產鋁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鋁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：

一種制造鋁青銅防爆錘的金屬鑄型，其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錐形錘眼芯；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圓柱形上壓頭，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圓柱形下壓頭；所述儲料腔與下鑄型半腔之間設置有流道。

金屬鑄型中，所述上半芯比下半芯短3~5mm。

金屬鑄型中，所述排氣道有若干個且均勻設置在防爆錘頭型腔的外側的分型面上，深度0.15~0.3mm。

金屬鑄型中，每個所述防爆錘頭型腔連接兩個流道，兩個所述流道分別設置在錘眼芯的兩側。

金屬鑄型中，每個所述上鑄型半腔位于上半芯的兩側對稱設置有上壓頭。

金屬鑄型中，所述防爆錘頭型腔的數量為4~12個且以儲料腔為中心呈中心對稱，均勻分布。