多片式離心鑄造法蘭模具的制作方法

技術領域：

本發明屬于法蘭鑄造設備技術領域，具體涉及一種多片式離心鑄造法蘭模具。

背景技術：
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傳統法蘭加工過程存在粗糙、幾何尺寸誤差大、勞動強度、加工成本高和生產效率極低等問題，因此選擇合理的制造方法和生產設備是決定法蘭毛坯生產成本的關鍵。現有離心式法蘭澆筑模具都是針對管道法蘭離心鑄造成型技術而設計，鑄件是將管道與法蘭為一體的結構，目前還不存在一次性澆鑄成型多片法蘭毛坯鑄件的鑄造模具，生產效率很低。

技術實現要素：

本發明采用法蘭離心鑄造成型技術，通過多片式離心澆鑄模具，可實現一次性澆鑄成型多片法蘭毛坯鑄件，經過熱壓、機加工等工序，最終實現管道法蘭離心鑄造產業化。

本發明采用的技術方案：一種多片式離心鑄造法蘭模具，包括滾筒和分體模具，分體模具匹配套固于滾筒內側，所述分體模具包括由兩瓣或多瓣模具組件對扣并密封固定形成圓筒狀模具組合體，位于圓筒狀模具組合體內壁設置有并列平行分布的多層法蘭型腔，位于各層法蘭型腔的一端或兩端設置有溢流槽；所述圓筒狀模具組合體的外側沿軸向分布有縱向加強筋，并在圓周向分布有多層支撐環，從而使分體模具與滾筒內壁存在環形間隙；各支撐環的圓周面沿軸向分布有凹槽構成熱量流通槽，從而各環形間隙相互連通；在滾筒的端部設置熱量膨脹腔，熱量膨脹腔與各環形間隙連通。在滾筒的端部設置熱量膨脹腔，熱量膨脹腔與所述熱量流通槽連通；所述滾筒的一端設置內擋臺，另一端套裝有擋圈和鑄造石棉墊，在擋圈外側的滾筒側壁通過鉤頭楔鍵將擋圈固定在滾筒端部；所述分體模具的端部與鑄造石棉墊壓接在一起。

構成圓筒狀模具組合體的兩瓣或多瓣模具組件的端部設置有凹槽，各凹槽組成環形槽，在環形槽內卡裝有固定環。

圓筒狀模具組合體的外側壁的外端外徑大于內端外徑形成錐形面，滾筒的內部與圓筒狀模具組合體的錐形面匹配。

構成圓筒狀模具組合體的兩瓣或多瓣模具的對接面設置有凸凹配合相扣的對接結構。

分體模具的外側壁與滾筒內壁之間安裝有分體定位銷。

本發明的有益效果：

1、本發明涉及的離心法蘭屬于精密鑄造法蘭，在離心力作用下，可顯著細化組織，減少鑄造缺陷，減少機械加工余量，一次多片，提高材料利用率，比普通單片離心鑄造法蘭毛坯方法的鋼液利用率提高20%-25%，生產效率顯著提高。

2、本發明中的分體模具法蘭型腔由多個法蘭毛坯澆鑄槽組成，每個澆鑄槽根據法蘭毛坯的規格尺寸，計算好鑄件的熱脹冷縮變形量及成品加工量，通過機械加工而成。

3、滾筒與分體模具采用錐度配合，便于拆裝。

4、分體模具由基本對稱的兩部分組成，通過分體定位銷及固定環連接。

5、分體模具外圓設有環狀凸臺與軸向加強筋，增加模具強度，減少變形；同時減少與滾筒配合的接觸面，減低摩擦力，減小裝配難度。

6、分體模具外圓凸臺圓周設有熱量通流槽，避免形成封閉腔在受熱時形成高壓而變形。

7、分體模具上設有溢流槽，利于控制鋼液總量，控制鑄件毛坯內徑余量。

附圖說明

圖1是本發明模具的剖面結構示意圖。

圖2是圖1的立體結構示意圖。

圖3是圖2中分體模具的組合狀態示意圖。

圖中標號1為鉤頭楔鍵，2為擋圈，3為鑄造石棉墊，4為滾筒，5為熱量流通槽，6為分體定位銷，7為分體模具，8為固定環，9為溢流槽，10為法蘭型腔，11為熱量膨脹腔，12為支撐環，13為縱向加強筋。

具體實施方式

本實施例的多片式離心鑄造法蘭模具是利用離心力將進入分體模具7內的金屬液高速旋轉，在離心力作用下冷卻，一次性成型多片（20片左右）法蘭金屬鑄件。其中，分體模具7隨滾筒4而轉動。滾筒4為臥式，其下方由成對設置的托輪支承并可靠托輪帶動旋轉，托輪和動力裝置相連并靠其帶動。在離心力作用下，可顯著細化組織，減少鑄造缺陷，減少機械加工余量，一次多片，提高材料利用率，比普通單片離心鑄造法蘭毛坯方法的鋼液利用率提高20%-25%，生產效率顯著提高。

如圖1和圖2所示，分體模具7匹配套固于滾筒4內側。分體模具7包括由兩瓣近似對稱的模具組件對扣并密封固定形成圓筒狀模具組合體。構成圓筒狀模具組合體的兩瓣模具組件的端部設置有凹槽，各凹槽組成環形槽，在環形槽內卡裝有固定環8。構成圓筒狀模具組合體的兩瓣或多瓣模具的對接面設置有凸凹配合相扣的對接結構。分體模具7的外側壁與滾筒4內壁之間安裝有分體定位銷6。具體地，在滾筒4的一端設置內擋臺，另一端套裝有擋圈2和鑄造石棉墊3，在擋圈2外側的滾筒4側壁通過鉤頭楔鍵1將擋圈2固定在滾筒4端部；所述分體模具7的端部與鑄造石棉墊3壓接在一起。

位于圓筒狀模具組合體內壁設置有并列平行分布的多層法蘭型腔10，每層法蘭型腔10根據法蘭毛坯的規格尺寸，計算好鑄件的熱脹冷縮變形量及成品加工量，通過機械加工而成。

位于各層法蘭型腔10的兩端分別設置有溢流槽9。利于控制鋼液總量，控制鑄件毛坯內徑余量。

參見圖3，圓筒狀模具組合體的外側沿軸向分布有縱向加強筋13，能夠增加模具強度，減少變形；同時減少與滾筒4配合的接觸面，減低摩擦力，減小裝配難度。

并在圓周向分布有多層支撐環12，從而使分體模具7與滾筒4內壁存在環形間隙。各支撐環12的圓周面沿軸向分布有凹槽構成熱量流通槽5，從而各環形間隙相互連通。分體模具7外圓凸臺圓周設有熱量通流槽，避免形成封閉腔在受熱時形成高壓而變形。在滾筒4的端部設置熱量膨脹腔11，熱量膨脹腔11與各環形間隙連通。在滾筒4的端部設置熱量膨脹腔11，熱量膨脹腔11與所述熱量流通槽5連通。

另外，圓筒狀模具組合體的外側壁的外端外徑大于內端外徑形成錐形面，滾筒4的內部與圓筒狀模具組合體的錐形面匹配。滾筒4與分體模具7采用錐度配合，便于拆裝。

技術特征：

技術總結
本發明公開了一種多片式離心鑄造法蘭模具，包括滾筒和分體模具，分體模具匹配套固于滾筒內側，位于分體模具內壁設置有并列平行分布的多層法蘭型腔，位于各層法蘭型腔的端部設置有溢流槽，分體模具的外側沿軸向分布有縱向加強筋，并在圓周向分布有多層支撐環。本發明涉及的離心法蘭屬于精密鑄造法蘭，在離心力作用下，可顯著細化組織，減少鑄造缺陷，減少機械加工余量，一次多片，提高材料利用率，比普通單片離心鑄造法蘭毛坯方法的鋼液利用率提高20%?25%，生產效率顯著提高。

技術研發人員：韓有智;張喜楊;郭世杰;王玉朋;張艷陽
受保護的技術使用者：太極重工股份有限公司
技術研發日：2017.07.10
技術公布日：2017.08.25