專(zhuān)利名稱(chēng)：白口鑄鐵襯板以及白口鑄鐵襯板的制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種白口鑄鐵襯板(Hartguss-Kachel)，用以給槽狀容器的內(nèi)壁加襯，特別是給混凝土攪拌機(jī)的混合槽的內(nèi)壁加襯。所述襯板具有一個(gè)用于將襯板固定在內(nèi)壁上的孔口，在孔口的周壁鑄有螺紋。另外，本發(fā)明還涉及一種用于制造這種白口鑄鐵襯板的方法。
采用這種類(lèi)型的襯板，通過(guò)一耐磨的襯里來(lái)保護(hù)混合槽內(nèi)壁上承受強(qiáng)磨損的地方。通常，這種比一般鋼板耐磨得多的襯板只是加裝在內(nèi)壁上受磨損大的地方，而不是在整個(gè)內(nèi)壁上。這樣就可以使混合槽的內(nèi)壁基本上均勻地磨損。為了達(dá)到這個(gè)目的，白口鑄鐵被證明是制造這種襯板的合適材料，白口鑄鐵是一種只能通過(guò)磨削加工的堅(jiān)硬的脆性材料。
根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)，為了將白口鑄鐵襯板固定到混合槽壁上，在襯板中設(shè)置一個(gè)孔口，一個(gè)用于將襯板固定到混合槽內(nèi)壁上的固定元件，例如一個(gè)螺栓，穿過(guò)該孔口，這個(gè)固定元件則又通過(guò)旋擰而緊固到內(nèi)壁上。固定元件在其面向混合槽內(nèi)面的一端具有一個(gè)橫截面加大的頭部。相應(yīng)地，形成在襯板中的孔口也是階梯形狀的，其與固定元件頭部的形狀相一致。對(duì)于這種固定方式，特別不利的是，一旦固定元件的端頭被磨掉，這種連接方式就不存在了。然而由于端頭的厚度總是比襯板的厚度小，所以襯板在尚未被完全磨損之前就會(huì)從混合槽壁上掉下來(lái)。
為延長(zhǎng)這種白口鑄鐵襯板的使用壽命，人們希望它能夠盡可能被一直使用到其表面一處或多處被徹底磨損。為了達(dá)到這個(gè)目的，嘗試通過(guò)如下方式將白口鑄鐵襯板固定到混合槽壁上在各個(gè)白口鑄鐵襯板中設(shè)置一個(gè)帶有螺紋的孔口，將一固定在外壁上的固定元件擰進(jìn)孔口的螺紋中。這樣可以使襯板一直貼靠在槽壁上，直到螺紋的最后一、兩個(gè)螺紋牙被磨掉為止。然而，在這種白口鑄鐵襯板上加工螺紋極其困難?？紤]到白口鑄鐵的堅(jiān)硬性和脆性，這種材料只能進(jìn)行磨削加工，因而螺紋不能通過(guò)機(jī)械成型加工，例如車(chē)削或銑削，的方法來(lái)制造，而只能在白口鑄鐵襯板的鑄造過(guò)程中產(chǎn)生。
一般地，為了固定工件，使用具有尖的螺紋牙型的螺栓或者螺母，例如ISO公制的齒形角為60度的螺紋。設(shè)有這種固定螺紋的螺栓和螺母可以將構(gòu)件牢固地相互卡緊。采用具有小的螺旋升角和大的齒形角的尖角螺紋，可以在內(nèi)、外螺紋之間產(chǎn)生較大的摩擦力，使得連接難以自動(dòng)松脫。但這種螺紋通常不是通過(guò)鑄造的方法進(jìn)行加工的，而是通過(guò)其他成型工藝制在工件上，例如車(chē)削、切削、鉆削或銑削。而這些成型工藝并不適合于極其堅(jiān)硬和脆性的材料，例如白口鑄鐵。
先前通過(guò)澆鑄方法加工螺紋的嘗試被證明是不能讓人滿(mǎn)意的。在使用陶瓷模具及模芯來(lái)成型螺紋時(shí)，由于在鑄造過(guò)程中產(chǎn)生的大量氣泡而使得對(duì)于螺紋所要求的鑄件表面規(guī)則性和復(fù)制成型精確性不可能達(dá)到。對(duì)于使用石英砂模具的情況，在鑄造白口鑄鐵襯板之前，需要給石英砂模具配以一種合適的鑄型涂料層(Schlichte)，鑄成的螺紋必須進(jìn)行再加工，因?yàn)樗_(dá)不到所期望的光整度。白口鑄鐵只能被磨削加工，而這是一個(gè)非常復(fù)雜的過(guò)程，所以很不合算。
最終這些嘗試的結(jié)果是，現(xiàn)有技術(shù)又重新回到剛開(kāi)始提到的那種將白口鑄鐵襯板固定到容器壁上的解決方案來(lái)。
本發(fā)明的目的在于，提供一種改進(jìn)了的、鑄有螺紋的白口鑄鐵襯板，以便將其固定在一槽狀容器上，以及提供一種用于制造該白口鑄鐵襯板的方法。
根據(jù)本發(fā)明，為實(shí)現(xiàn)上述目的，給出一種上述類(lèi)型的白口鑄鐵襯板，其中，螺紋設(shè)計(jì)成圓螺紋。
圓螺紋的使用是已知的，特別是在傳動(dòng)技術(shù)領(lǐng)域。例如圓螺紋用于線性傳動(dòng)的傳動(dòng)軸，與尖角螺紋相比，圓螺紋在內(nèi)、外螺紋之間具有較小的摩擦力，因而移動(dòng)非常輕便。由于圓螺紋的摩擦力較小和移動(dòng)非常輕便的特點(diǎn)，其不適合用于將一個(gè)工件永久地固定到另外一個(gè)工件上面，特別是當(dāng)該螺紋連續(xù)遭受強(qiáng)烈且波動(dòng)的載荷的時(shí)候，例如象混凝土攪拌機(jī)工作時(shí)一直產(chǎn)生的振動(dòng)那樣。在振動(dòng)的影響下螺紋連接會(huì)產(chǎn)生逐漸松脫的危險(xiǎn)。意想不到的是，澆鑄的圓螺紋卻能夠保證將襯板長(zhǎng)期穩(wěn)定地固定在混合槽的內(nèi)壁上。
使用圓螺紋可以容許內(nèi)螺紋和被擰進(jìn)的外螺紋之間存在相對(duì)較大的偏差。這大大方便了螺紋的鑄造。沒(méi)有了尖邊，就意味著模型、底模(母模，Negativ-Gussform)和鑄件的制作相對(duì)于其他類(lèi)型的螺紋要簡(jiǎn)單得多。結(jié)果是，圓螺紋的鑄造可以省去很多復(fù)雜和高花費(fèi)的步驟，特別是再加工這一步驟。因而有可能以一種有效率和競(jìng)爭(zhēng)力的方式來(lái)制造白口鑄鐵襯板，它與現(xiàn)用的白口鑄鐵襯板相比另有一個(gè)附加的磨損儲(chǔ)備量。
在本發(fā)明的用于制造白口鑄鐵襯板的方法中，規(guī)定，襯板的底模中至少用于構(gòu)造孔口的那一部分是由鋯砂制成的，并且成形有圓螺紋。據(jù)以制造襯板的鑄造方法本身可以是現(xiàn)有技術(shù)中已知的一種方法。其中通過(guò)使型砂或陶瓷材料制成的底模失模來(lái)鑄造鑄件的方法是特別合適的。
制作鑄造的尖角螺紋時(shí)必須盡量形成一盡可能光滑的表面，而使用本發(fā)明的圓螺紋則可以接受一粗糙得多的表面。這表明對(duì)于鑄型涂料層的要求顯著降低。研究發(fā)現(xiàn)，使用鋯砂作為底模的模制材料，甚至可以完全不要鑄型涂料層。通過(guò)省去鑄型涂料層獲得的一個(gè)重要的優(yōu)點(diǎn)在于，鑄造過(guò)程中底?？梢员３忠欢ǖ耐笟庑?。這樣，在鑄造襯板時(shí)被釋放出來(lái)的、例如所使用的鑄造材料中含有的氣體或者是未徹底從鑄造模具中排出的氣體可通過(guò)鑄造模具的模制材料的孔隙逸出。這就減小了由于在相對(duì)不透氣的鑄型涂料層表面形成氣泡(所謂的縮孔)而導(dǎo)致鑄造襯板上有缺陷的風(fēng)險(xiǎn)。
研究發(fā)現(xiàn)，如果用來(lái)制作底模的鋯砂的粒徑小于0.2mm的話，即便不使用鑄型涂料層也可以得到一個(gè)足夠光滑的圓螺紋表面。
下面借助附圖所示的實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行更詳細(xì)的描述。其中

圖1示出了本發(fā)明的一個(gè)具有一圓螺紋的孔口的白口鑄鐵襯板的剖視圖2示出了本發(fā)明的用于制作圖1中白口鑄鐵襯板的底模的剖視圖。
圖1示出了一白口鑄鐵襯板10的剖視圖，該白口鑄鐵襯板10用以給槽狀容器的內(nèi)壁加襯，特別是給混凝土攪拌機(jī)的混合槽的內(nèi)壁加襯。為了將白口鑄鐵襯板10固定到內(nèi)壁上，其設(shè)有一個(gè)同心的孔口12。在孔口12的圓柱形壁上設(shè)有圓螺紋14。在圖1示出的白口鑄鐵襯板10中，孔口12和圓螺紋14穿透了白口鑄鐵襯板10的整個(gè)厚度d。為了將白口鑄鐵襯板固定在混合槽的內(nèi)壁上，例如通過(guò)一設(shè)置有相應(yīng)圓螺紋的螺栓從外部穿進(jìn)混合槽壁的一個(gè)相應(yīng)的開(kāi)口，并與襯板10擰緊，從而，襯板10以其背面R與混合槽的內(nèi)壁緊緊地貼合在一起。理想的是，用于進(jìn)行固定的螺栓具有這樣的長(zhǎng)度，即，在襯板被牢牢固定住的情況下，螺栓的末端與襯板內(nèi)壁I齊平。當(dāng)然，不同于圖1中的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，也可以設(shè)想，使孔口12從襯板10的背面R出發(fā)僅僅延伸襯板10厚度d的一部分，也就是說(shuō)只形成凹坑，不形成穿透。
襯板10由白口鑄鐵制成。白口鑄鐵是一種十分堅(jiān)硬和脆性的材料，其只能通過(guò)磨削加工。另外，白口鑄鐵具有很高的抗磨性，正是基于這個(gè)原因，用它作為承受強(qiáng)磨損的部件的襯里。該部件例如是混凝土攪拌機(jī)的內(nèi)壁，混凝土攪拌過(guò)程中混合料引起的磨損作用對(duì)混凝土攪拌機(jī)內(nèi)壁的耐磨性要求很高。
為了將白口鑄鐵襯板10固定到混合槽內(nèi)壁上，孔口12的圓柱形壁上鑄有一圓螺紋?？紤]到白口鑄鐵的堅(jiān)硬性和脆性，白口鑄鐵工件中的這種螺紋不太可能進(jìn)行銑削、切削或車(chē)削，而必須在白口鑄鐵襯板的鑄造過(guò)程中產(chǎn)生。
圖2示出了底模20中用于鑄造圖1所示的白口鑄鐵襯板的一部分剖視圖。在圖2中示出的該部分具有一個(gè)同心的突起22，其用來(lái)形成白口鑄鐵襯板10中的孔口12。該突起從底模20的壁24出發(fā)凸伸一長(zhǎng)度d，壁24用以構(gòu)成白口鑄鐵襯板的背面R。突起22的圓柱形側(cè)壁上設(shè)有一反向圓螺紋(Negativ-Rundgewinde)2 6，該反向圓螺紋用來(lái)形成白口鑄鐵襯板10上的圓螺紋。
采用粒徑小于0.2mm的鋯砂作為模制材料來(lái)制作底模20。使用這種模制材料可以在鑄造時(shí)形成足夠光滑的表面，以便形成可以旋擰的圓螺紋，并且底模在鑄造前不必用鑄型涂料涂層。省去底模的鑄型涂料層，可以在鑄件表面粗糙度保持于容許范圍的情況下提高鑄造方法的可靠性，這是因?yàn)?，在工件鑄造時(shí)釋放出的氣體可以通過(guò)底模的孔隙逸出。
權(quán)利要求
1.白口鑄鐵襯板(10)，用以給槽狀容器的內(nèi)壁加襯，特別是給混凝土攪拌機(jī)的混合槽的內(nèi)壁加襯，其具有一個(gè)用于將襯板固定在內(nèi)壁上的孔口(12)，在孔口的周壁鑄有螺紋，其特征在于，所述螺紋為圓螺紋(14)。
2.用于制造白口鑄鐵襯板(10)的方法，特別是如權(quán)利要求1的白口鑄鐵襯板，其用以給槽狀容器的內(nèi)壁加襯，特別是給混凝土攪拌機(jī)的混合槽的內(nèi)壁加襯，并具有一個(gè)用于將襯板固定在所述內(nèi)壁上的、設(shè)有螺紋的孔口(12)，其特征在于，襯板的底模(20)中至少用于構(gòu)造孔口的那一部分(22)是由鋯砂制成的，并且成形有一圓螺紋(26)。
3.按照權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，底模(20)的用于構(gòu)造孔口的那部分(22)沒(méi)有用鑄型涂料涂層。
4.按照權(quán)利要求2或3之一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，鋯砂的粒徑小于0.2mm。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種白口鑄鐵襯板(10)以及一種用于制造這種白口鑄鐵襯板(10)的方法，該白口鑄鐵襯板(10)用以給槽狀容器的內(nèi)壁加襯。所述白口鑄鐵襯板(10)具有一個(gè)用于將襯板固定在內(nèi)壁上的孔口(12)，在孔口的周壁鑄有圓螺紋。
文檔編號(hào)B28B7/34GK1649708SQ03809235
公開(kāi)日2005年8月3日 申請(qǐng)日期2003年4月30日 優(yōu)先權(quán)日2002年5月17日
發(fā)明者安吉洛·施曼德拉, 艾克哈德·維爾姆斯 申請(qǐng)人:Bhs桑托芬有限公司