一種雙金屬合金錘鑄造技術及金屬模具的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明屬鑄造領域，涉及鑄造技術及金屬模具，具體為一種雙金屬合金錘一次成型鑄造技術及金屬模具。
【背景技術】
[0002]目前，錘式破碎機復合合金錘，包括錘頭和錘柄。其中，錘柄由低碳鋼鑄造，錘頭由高鉻鑄鐵鑄造，錘頭和錘柄之間多以鑲鑄、機械組合、镕悍方式復合而成，鑄造模具多為消失模鑄造、砂型鑄造。現有技術制作合金錘(CN 102357387 A等)有幾種缺點:一是現有鑄造技術多為錘頭和錘柄分別鑄造，然后再復合，工藝復雜，費工費時；二是多為分次鑄造或采用雙液兩澆道等容易造成鋼水浪費；三是現有鑄造技術極易產生廢氣污染環境，翻砂制模占用的空間場地大，同時產生大量廢砂，重復利用比較麻煩；四是澆鑄過程容易造成沖混、結合不良、冷隔和裂紋等缺陷，致使錘頭與錘柄連接強度不夠，很容易發生斷裂，而且錘頭型號越大，越易斷裂。
【發明內容】
[0003]為解決上述問題，本發明提供一種雙金屬合金錘一次成型鑄造技術及金屬模具，它是通過如下技術方案實現的:
一種雙金屬合金錘鑄造用金屬模具，由上冒口、左半模、右半模、內冷鐵、砂芯、合模固定架六部分組成，左、右半模和上冒口金屬部分材質為鑄造生鐵，內冷鐵和合模固定架材質為低碳鋼，砂芯和上冒口內部材質為型砂。上冒口金屬部分為方形筒狀，外形大小與左半模、右半模合并后上部外形大小一致，內部用型砂做成方形漏斗狀，上冒口即是雙液雙金屬的統一澆道口，同時也用作補縮；左半模和右半模組合后的型腔根據合金錘的大小、形狀設計確定，其中錘頭在上部，錘柄在下部；左半模和右半模在錘頭和錘柄結合部位設有一段保溫帶溝槽，保溫帶溝槽深度一般為1厘米，寬度為3-5厘米，形成的保溫帶的厚度和高度根據合金錘的大小進行適當調整；左半模、右半模合并后夾縫處對應保溫帶中間位置一側設有溢流孔，溢流孔在左右半模上各占一半并穿透保溫帶與型腔相通；左半模保溫帶下方有兩個內冷鐵安裝孔；左半模下部錘柄的軸孔位置設有砂芯安裝孔；右半模下部錘柄的軸孔位置設有砂芯定位槽；左半模在與右半模接觸面的周邊設有用于合模的模具定位柱，相應位置右半模設有用于合模的模具定位孔；內冷鐵上部為圓弧形狀，下部為方形，下部焊接兩個與左半模內冷鐵安裝孔配套的定位柱，內冷鐵中間有兩個上下排列的貫通孔，上下兩個貫通孔的位置應使內冷鐵安裝后，上貫通孔位于型腔的錘頭部分，下貫通孔位于錘柄部分，內冷鐵同時起到激冷和連接錘頭與錘柄作用，內冷鐵的厚度與大少根據合金錘的大小設計確定；砂芯用型砂制作，外形為圓柱狀，可用二氧化碳吹水玻璃砂法制作，大小根據合金錘的軸芯確定；合模固定架采用頂絲緊固形式，固定架的左側支撐架中間位置有鏤空部分，便于合模后從此處插入砂芯，右側支撐架上安裝頂絲用于合緊左右半模。
[0004]一種雙金屬合金錘一次成型鑄造技術，其特征在于使用上述雙金屬合金錘鑄造用金屬模具為鑄造外模，模具雙金屬結合部位即錘頭與錘柄結合部位設置保溫帶溝槽，模具內部安裝內冷鐵，采用上冒口統一澆道澆鑄，其具體步驟包括:
步驟1:根據合金錘重量大小要求，結合上述雙金屬合金錘鑄造用金屬模具特征設計制作出金屬模具的上冒口、左半模、右半模、內冷鐵、合模固定架的金屬部分。
[0005]步驟2:制作保溫帶，將雙金屬合金錘鑄造用金屬模具左、右半模平放，取拌好的水玻璃砂填滿模具預留的保溫帶溝槽，用工具將水玻璃砂抹平，去掉多余的水玻璃砂，使水玻璃砂不能有缺陷和不平的地方，也不能高出模具保溫帶上下的平面，然后通開保溫帶處設置的溢流孔，用二氧化碳吹氣法硬化即可，如果金屬模具是剛剛澆鑄產品拆開后還有余熱的重復使用模具，也可以不用吹二氧化碳，利用澆鑄時模具的余熱對水玻璃砂進行烘干硬化。
[0006]步驟3:制作上冒口。將上冒口金屬部分開口朝上平放，中間部分放上根據合金錘大小預先制作的漏斗形澆道口模具，使其位于上冒口中間，用拌好的水玻璃砂填充上冒口，填滿抹平后用二氧化碳吹氣法硬化，取出澆道口模具，完成上冒口制作。
[0007]步驟4:制作軸孔砂芯。根據合金錘軸孔直徑大小預先制作筒狀砂芯模具，填充拌好的水玻璃砂然后用二氧化碳吹氣法硬化，打開砂芯模具完成軸孔砂芯制作，或使用常規技術制作符合要求的軸孔砂芯。
[0008]步驟5:噴耐火涂料。將做好的上冒口、左半模、右半模型腔部分和砂芯噴上一層耐火涂料，防止鑄件粘模及高溫鋼水損壞模具。
[0009]步驟6:組合金屬模具。在完成上述準備的左半模上安裝內冷鐵，安裝后的內冷鐵應位于型腔的中央，為防止偏離，可使用量好尺寸的墊木墊在內冷鐵和左半模之間，內冷鐵安裝到位后抽出墊木即可，然后將左半模上的模具定位柱對準右半模的模具定位孔，合并左右半模并放入合模固定架內用頂絲頂緊，注意左半模的砂芯安裝孔放置于鏤空支架一偵L右半模放置于頂絲一側，然后將步驟4制作的軸孔砂芯從左半模的砂芯安裝孔插入，插到右半模的砂芯安裝槽內為止，然后將上冒口放置于合并的左右半模上面，四邊對齊，澆道口正對型腔的中央，檢查內冷鐵、砂芯、耐火涂料、溢流孔、左右半模夾縫、上冒口均正常到位沒有問題，至此完成模具的組合。
[0010]步驟7:熔煉。將爐料按工藝配比稱重放入熔爐內進行加熱，使爐料融成液體。本發明涉及雙液雙金屬鑄造，所以使用兩臺中頻電爐熔煉，一臺爐內放入低碳鋼爐料，出爐溫度控制在1600 - 1620°C，另一臺爐內放入高鉻鑄鐵爐料，出爐溫度控制在1480 — 1500°C。
[0011]步驟8:澆鑄。從上冒口緩慢倒入低碳鋼水，當鋼水從溢流孔流出時停止，用耐火泥土堵住溢流孔，隔3 — 30秒再緩慢倒入高鉻鑄鐵金屬液，至倒滿上冒口時停止。上冒口內鐵水用于補縮。
[0012]步驟9:開模處理。鑄件適當冷卻后，松開合模固定架頂絲，輕敲金屬模具即可拆開左、右半模，自然冷卻到環境溫度后對鑄件進行一下簡單處理，去除鑄件表面異物、合金錘澆冒口補縮部分、鏟磨毛刺和披縫。
[0013]步驟10:熱處理。使用常規技術進行1000°C淬火320°C回火處理，完成合金錘的鑄造。
[0014]本發明的有益效果是:一種雙金屬合金錘鑄造技術及金屬模具，相比現有技術，一是不需要重復制作砂模，使用金屬模具可以重復使用，提高了模具利用率和使用效率，節省生產空間；二是使用上澆道澆鑄，便于觀察內部情況；三是雙液雙金屬采用同一澆道，節約鋼水；四是合金錘錘頭錘柄一次成型，使操作工藝更簡便、省工省時、提高生產效率；五是金屬模具保溫帶的設置，使錘頭錘柄結合部位雙金屬液的冶金結合更加充分，不易出現冷隔和裂紋；六是金屬模具本身吸熱加上內冷鐵的激冷作用，能夠有效提高所鑄合金錘的合金密度和硬度且不易造成錘頭與錘柄金屬液的沖混；七是沒有廢氣污染環境問題，符合當前環保潮流；八是不易產生澆鑄死角產品成品率高，不易產生次品和廢品。
【附圖說明】
[0015]圖1是上冒口俯視圖。
[0016]圖2是圖1A — A向剖視圖。
[0017]圖3是圖1B — B向剖視圖。
[0018]圖4是左半模主視圖。
[0019]圖5是圖4C — C向剖視圖。
[0020]圖6是圖4俯視圖。
[0021]圖7是右半模主視圖。
[0022]圖8是圖7D — D向剖視圖。
[0023]圖9是圖7俯視圖。
[0024]圖10是內冷鐵主視圖。
[0025]圖11是圖10E - E向剖視圖。
[0026]圖12是圖10仰視圖。
[0027]圖13是砂芯主視圖。
[0028]圖14是圖13F —F向剖視圖。
[0029]圖15是合模固定架主視圖。
[0030]圖16是圖15G — G向剖視圖。
[0031]圖17是圖15俯視圖。
[0032]圖18是金屬模具組裝結構左視示意圖。
[0033]圖19是金屬模具組裝結構俯視示意圖。
[0034]圖20是金屬模具組裝結構正視示意圖。
[0035]圖中:1.上冒口，2.型砂，3.上澆道口，4.溢流孔，5.模具定位柱，6.保溫帶溝槽，
7.左半模，8.內冷鐵安裝孔，9.砂芯安裝孔，10.右半模，11.砂芯定位槽，12.模具定位孔，13.內冷鐵貫通孔，14.內冷鐵，15.內冷鐵定位柱，16.砂芯，17.合模固定架，18.頂絲安裝孔，19.頂絲。
[0036]【具體實施方式】:
通過下面對實施例的描述，將更加有助于公眾理解本發明，但不能也不應當將申請人給出的具體實施例視為對本發明技術方案的限制，任何對部件或技術特征的定義進行改變或對整體結構作形式而非實質的變換都應視為對發明技術方案所限定的保護范圍。
[0037]在圖1至圖20所示，雙金屬合金錘鑄造用金屬模具由上冒口 1、左半模7、右半模10、內冷鐵14、砂芯16、合模固定架17六部分組成，左右半模和上冒口 1金屬部分材質為鑄造生鐵，內冷鐵14和合模固定架17材質為低碳鋼，砂芯16和上冒口 1內部材質為水玻璃砂。上冒口 1外形大小與左半模7、右半模10合并后上部外形大小一致。內部用二氧化碳吹水玻璃砂法做成方形漏斗狀上澆道口 3 ;左半模7和右半模10組合后的型腔是根據合金錘的大小、形狀設計確定，其中錘頭在上部，錘柄在下部；左半模7和右半模10在錘頭和錘柄結合部位設有保溫帶溝槽6，保溫帶溝槽6 —側連通溢流孔4能夠使超過溢流孔的金屬液從型腔流出模具；左半模7保溫帶溝槽6下方有兩個內冷鐵安裝孔8，下部錘柄的軸孔位置有砂芯安裝孔9 ;左半模7與右半模10接觸面周邊設有用于合模的模具定位柱5 ;右半模10下部錘柄的軸孔位置有砂芯定位槽11