專利名稱：一種離心鑄造消除軸、徑向應力模具的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種離心鑄造消除軸、徑向應力模具是屬于作業成型類，涉及金屬離心鑄造技術領域。
背景技術：
目前，大型圓筒形鑄件，為確保鑄件質量，防止砂眼、氣孔、夾渣等缺陷，大都采用離心澆鑄方法。當圓筒形鑄件中間或二端帶有凸緣時，一般采用單層模筒砂襯，以便于脫模。但單層模筒砂襯，每件必制一個砂襯模，生產效率低，且鑄件表面質量差，生產效率低， 并有可能產生夾砂缺陷。較好的辦法是用雙層金屬模筒加涂料的方法來鑄造。即外模為一圓筒形，內模為兩個以上帶內臺的圓筒形組合。但雙層模筒由于內模筒直接接觸高溫液體， 升溫速度快，溫升高。而外模筒不僅升溫速度慢而且溫度低。因此，內模筒在軸向(尤其是長件)與徑向都對外模筒及緊固件作用以巨大的膨脹應力。用簡單公式σ = aEAt計算。 如模筒材質為球墨鑄鐵，溫差為300°C，則溫差應力為σ = 12. 7Χ 10_6Χ 1.5X 10 6X300 = 57Mkgf/cm2。由此可見，內模筒對外模筒及緊固件作用力之巨大。在模具設計時必須選擇優良的材質，保證足夠的壁厚和十分粗大的緊固螺釘和錐銷。模具龐大笨重，容易出現螺釘和錐銷松動或剪斷，有時甚至造成重大事故。
實用新型內容本實用新型為了為了克服上述用雙層金屬模筒加涂料來鑄造鑄件存在的缺陷，消除雙模間存在巨大膨脹應力，在雙模軸向端面和雙模徑向間增設耐溫彈性元件。本實用新型采用的技術方案它包括外模筒、內模筒、后蓋板、前蓋板、端蓋、錐銷、螺釘、托輪及鋁板和橡膠石棉盤根組成，前蓋板和后蓋板之間預留間隙及設有兩道以上溝槽，溝槽內填有方形橡膠石棉盤根；內模筒與外模筒之間預留徑向間隙，內模筒外周軸向均勻開有三道以上溝槽，溝槽內放置純鋁板。本實用新型取得的技術效果1、本實用新型采用本實用新型模具，可以消除因雙層模筒的內外溫差而產生的膨脹應力，減輕模筒重量，縮小緊固件尺寸，降低對模筒材質強度的要求。從而降低模具成本，提高模具壽命，并確保安全生產和提高產品質量。
圖1為本實用新型的結構示意圖；圖2為圖1在A處的放大示意圖。其中，1為外模筒；2為內模筒；3為鋁板；4為后蓋板；5為前蓋板；6為錐銷；7為橡膠石棉盤根；8為托輪；9為螺釘；10為端蓋。
具體實施方式
以下結合附圖對本實用新型的實施方式做進一步的說明。參見圖1-2，本實用新型消除軸向膨脹應力。在雙層圓筒模具一端的前蓋板5和后蓋板4之間增設方形橡膠石棉盤根7填料。即在后蓋板4上車二道或二道以上環形溝槽， 溝槽尺寸大小需使方形橡膠石棉盤根7填料與溝槽間留以間隙，溝槽深度小于石棉盤根7 的高度。用前蓋板5壓住后蓋板4以錐銷6緊固。前后蓋板間留出膨脹間隙。當內模筒2 快速升溫軸向膨脹時，隨著橡膠石棉盤根7的壓縮變形，軸向膨脹應力隨之減少或消除。在內模筒2與外模筒1之間留以膨脹間隙AS，在內模筒2的外周銑削圓周均布的軸向淺溝槽，溝槽數在3道以上，通常4道。內模筒2裝進外模筒1中時，溝槽內插入純鋁板條3，其鋁板厚度為膨脹間隙AS加溝槽深度，保證松配裝入。鋁板寬度小于溝槽寬度。裝配后， 內外模筒保持同心。保證運轉平移無震動。當內模筒2快速升溫徑向膨脹時，鋁板被壓縮變薄，減少或消除了徑向應力。圖中1為外模筒；2為內模筒，由2節以上帶內臺模筒組成； 3為鋁板，用于作彈性膨脹用，也可用其他帶韌性材料如銅板等制成；4為后蓋板，蓋板上有二道或二道以上的環形溝槽，供壓盤根7用；5為前蓋板；6為錐銷，數個，錐銷由內筒向外插入；7為橡膠石棉盤根，也可用其他耐溫彈性材料制成；8為托輪，供支托圓筒模具用，共四個，其中一組二個托輪帶傳動裝置的主動托輪，用電機傳動帶動托輪旋轉，從而使圓筒模具旋轉，另一組為被動輪；9為螺釘，數個，是將端蓋10緊固在外模筒1上；10為端蓋。鑄造前，先用螺釘9將端蓋10固定在外模筒1上，再將數節內模筒2裝入外模筒 1內，同時插入鋁板3將內外模筒固定，且二模同心。內模筒2、端蓋10及后蓋板4的內壁均噴刷耐高溫的涂料，再將后蓋板4裝上，將橡膠石棉盤根7裝嵌在后蓋板4的溝槽內，再裝上前蓋板5，用錐銷6由筒內向外均勻敲擊，將后蓋板5固定。鑄造鑄件時，先啟動電機， 帶動托輪8，使整個模具旋轉，然后將高溫金屬液從端蓋10或后蓋板5的中心孔中澆入內模筒2內，澆鑄厚度用金屬液重量控制而得。本實用新型適用于鑄鋼、鑄鐵、銅、鋁合金等離心鑄造工件的模筒設計，尤其對高溫的鋼、鐵、銅更為適宜。工件直徑在200 1000毫米，長度500 6000毫米，厚度30 300毫米均可使用，長度愈長效果愈好。用本實用新型模具鑄造的材質為ZCuAliciFe3，外徑600毫米，重850公斤帶凸緣的重型滾板機螺套，組織細密，質量優良，模具輕巧，變形小，效果顯著。本實用新型的保護范圍并不限于上述的實施例，顯然，本領域的技術人員可以對本實用新型進行各種改動和變形而不脫離本實用新型的范圍和精神。倘若這些改動和變形屬于本實用新型權利要求及其等同技術的范圍內，則本實用新型的意圖也包含這些改動和變形在內。
權利要求1. 一種離心鑄造消除軸、徑向應力模具，它包括外模筒(1)、內模筒O)、后蓋板、前蓋板(5)、端蓋(10)、錐銷(6)、螺釘(9)、托輪(8)及鋁板(3)和橡膠石棉盤根(7)組成，其特征在于前蓋板和后蓋板之間預留間隙及設有兩道以上溝槽，溝槽內填有方形橡膠石棉盤根(7)；內模筒與外模筒之間預留徑向間隙，內模筒外周軸向均勻開有三道以上溝槽，溝槽內放置純鋁板(3)。
專利摘要本實用新型涉及一種離心鑄造消除軸、徑向應力模具，它包括外模筒、內模筒、后蓋板、前蓋板、端蓋、錐銷、螺釘、托輪及鋁板和橡膠石棉盤根組成，前蓋板和后蓋板之間預留間隙及設有兩道以上溝槽，溝槽內填有方形橡膠石棉盤根；內模筒與外模筒之間預留徑向間隙，內模筒外周軸向均勻開有三道以上溝槽，溝槽內放置純鋁板。本實用新型結構簡單，消除雙模間存在巨大膨脹應力，在雙模軸向端面和雙模徑向間增設耐溫彈性元件。
文檔編號B22D13/10GK202037318SQ20112009261
公開日2011年11月16日 申請日期2011年3月30日 優先權日2011年3月30日
發明者韓曉芳 申請人:韓曉芳