專利名稱：內(nèi)外金屬型覆砂鑄造圓錐破碎機(jī)錳鋼破碎壁或軋臼壁的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及圓錐破碎機(jī)錳鋼破碎壁或軋白壁的鑄造方法，特別是一種采用內(nèi)外金 屬型覆砂鑄造圓錐破碎機(jī)錳鋼破碎壁或軋白壁的方法。
背景技術(shù)：
圓錐破碎機(jī)是廣泛應(yīng)用于冶金、礦山、建材、耐火材料、能源等工業(yè)行業(yè)中的破碎 設(shè)備。破碎壁、軋臼壁是圓錐破碎機(jī)的主要磨損件，其質(zhì)量的優(yōu)劣，直接影響到原料的破碎 效率和質(zhì)量，也直接影響到產(chǎn)品的產(chǎn)量和技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。目前圓錐破碎機(jī)中使用的破碎壁、軋臼壁耐磨件材質(zhì)仍以高錳鋼ZGMnl3為主，或 根據(jù)工況條件在高錳鋼的基體中添加微量合金元素，以更進(jìn)一步提高耐磨件的使用性能和 壽命。至今國內(nèi)生產(chǎn)破碎壁，軋白壁高錳鋼耐磨鑄件，特別是中大型圓錐破碎機(jī)破碎壁、軋 臼壁鑄件的鑄造方法主要有石灰石砂水玻璃CO2硬化手工刮板造型；石英砂水玻璃CO2硬 化方法，用砂箱、實(shí)樣模手工造型。其主要方法過程是組裝外砂箱、實(shí)樣模、內(nèi)砂箱一在實(shí) 樣模表面敷填一定厚度的面砂一在鑄件工作面擺放一定厚度和數(shù)量的隔砂冷鐵一填充背 砂并舂實(shí)一吹CO2硬化一起模一修型一內(nèi)外砂型表面刷涂料，表干一合箱一澆注一冷卻一 落砂清理等。上述造型方法優(yōu)點(diǎn)是造型靈活性大，便于生產(chǎn)各種類型的零件，造型的原輔材 料來源廣，成本低等。不足的是造型方法粗放，效率低，鑄件尺寸精度低，表面粗糙度較差， 特別是隔砂外冷鐵的隔砂層厚度難于控制，鑄件質(zhì)量不穩(wěn)定；粘砂、砂孔、毛刺飛邊等鑄造 缺陷在所難免；而且水玻璃砂鑄件落砂清理較困難，后續(xù)工序勞動強(qiáng)度大，成本高。同時水 玻璃砂舊砂回用也較困難，鐵砂比一般在1 3 5，舊砂再生負(fù)荷量重，舊砂再生設(shè)備投資 大。因此，多數(shù)企業(yè)只好將舊砂廢棄，必然對周圍環(huán)境造成污染。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種內(nèi)外金屬型覆砂鑄造圓錐破碎機(jī)錳鋼破碎壁或軋臼 壁的方法。該方法生產(chǎn)出的鑄件不會產(chǎn)生碎裂，且表面組織晶粒細(xì)、光潔，尺寸精度高，能有 效地去除舊砂粒表面的樹脂膜，舊砂復(fù)用率高。本發(fā)明目的通過如下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)本發(fā)明內(nèi)外金屬型覆砂鑄造圓錐破碎機(jī)錳鋼破碎壁或軋白壁的方法，包括如下步 驟(1)制造破碎機(jī)破碎壁或軋白壁金屬實(shí)樣模，根據(jù)鑄件的材質(zhì)和結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，選擇適 宜的鑄件收縮率，并對實(shí)樣模進(jìn)行機(jī)加工，使表面光滑；(2)根據(jù)圓錐破碎機(jī)破碎壁或軋白壁不同大小規(guī)格型號的實(shí)樣形狀，分別設(shè)計制 造相應(yīng)壁厚的近形內(nèi)金屬型和近形外金屬型；(3)將外金屬型、實(shí)樣模和內(nèi)金屬型裝配在造型底板上，預(yù)留出型腔；(4)在金屬實(shí)樣模和近形內(nèi)金屬型、近形外金屬型之間的型腔內(nèi)加砂舂實(shí)，并硬化；(5)起模，得到緊實(shí)均勻、表面光滑的外金屬型覆砂層和內(nèi)金屬型覆砂層，在內(nèi)金 屬型覆砂層和外金屬型覆砂層的表面涂刷醇基涂料，并點(diǎn)燃表干；(6)將已覆好砂的外金屬型和內(nèi)金屬型裝配到已安裝有澆注系統(tǒng)的澆注底板上， 扣上設(shè)有冒口的蓋箱，并緊固成一個整體的內(nèi)外金屬型覆砂型腔；(7)用錳鋼液澆注，保溫冷卻即獲得破碎壁或軋白壁鑄件。所述內(nèi)、外金屬型材質(zhì)可用碳素鋼、灰鑄鐵或球墨鑄鐵制成；所述近形內(nèi)金屬型和近形外金屬型的厚度相同，其厚度隨破碎壁或軋白壁的規(guī)格 型號不同而不同，為20-65mm ；所述近內(nèi)覆砂層和近外覆砂層的厚度亦隨破碎壁或軋白壁的規(guī)格型號不同而不 同，內(nèi)金屬型覆砂層厚度為20-80mm，外金屬型覆砂層厚度為15_75mm ；所述覆砂層的型砂是選用耐火度高、在可使用時間內(nèi)流動性好，在高溫澆注時具 有二次硬化性能并有很好潰散性的自硬砂。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是1、采用本方法生產(chǎn)的圓錐破碎機(jī)破碎壁或軋白壁鑄件為壁厚較均勻的封閉環(huán)形 件，鑄件不產(chǎn)生碎裂，是本發(fā)明的最大優(yōu)點(diǎn)；2、采用內(nèi)外金屬型覆砂工藝，可以加速高錳鋼一次結(jié)晶階段的冷卻速度，獲得過 冷奧氏體為基體，即鑄態(tài)下鑄件表面得到細(xì)晶粒組織；3、由于工裝設(shè)計制造標(biāo)準(zhǔn)化，實(shí)現(xiàn)了造型機(jī)械化、混砂自動化、作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化，便于 實(shí)現(xiàn)圓錐破碎機(jī)破碎壁或軋白壁系列產(chǎn)品專業(yè)化生產(chǎn)；4、由于實(shí)施造型工序標(biāo)準(zhǔn)化作業(yè)，型腔尺寸精度高，表面光潔，為后工序的熔化、 澆注提供精型；5、所生產(chǎn)的破碎壁、軋臼壁鑄件的尺寸精度高、不變形、表面粗糙度可達(dá)到 Ral2. 5-Ra25，大大降低后續(xù)工序如落砂清理、打磨、焊補(bǔ)等工序成本和勞動強(qiáng)度；6、采用內(nèi)外金屬型覆砂工藝，鐵砂比較小，覆砂層經(jīng)高溫鋼液(澆注溫度范圍內(nèi)) 澆注，覆砂層完全潰散，有效地去除舊砂粒表面的樹脂膜，使大部分舊砂達(dá)到或接近新砂的 性能，大大減少了舊砂再生負(fù)荷和簡化了舊砂再生工藝過程，也減少了再生設(shè)備的投資，節(jié) 省了能源消耗，縮短了生產(chǎn)周期。舊砂再生回用率達(dá)85%以上，實(shí)現(xiàn)了舊砂零排放。產(chǎn)品經(jīng)檢測，鑄件表面為細(xì)晶粒組織，表面粗糙度達(dá)到Ral2. 5-Ra25,表面硬度 HBS220 230，經(jīng)用戶使用，使用壽命是普通同類型砂型鑄造的產(chǎn)品的兩倍。


圖1是本發(fā)明的工藝流程圖；圖2是本發(fā)明的01200破碎壁造型工裝裝配立面示意圖；圖3是本發(fā)明的131200破碎壁澆注鑄型裝配立面示意圖；圖4是本發(fā)明的01200軋臼壁造型工裝裝配立面示意圖；圖5是本發(fā)明的01200軋臼壁澆注鑄型裝配立面示意圖；圖6是本發(fā)明生產(chǎn)的01200破碎壁鑄件立面示意圖；圖7是本發(fā)明生產(chǎn)的M200軋臼壁鑄件立面示意4
圖8是本發(fā)明的02200破碎壁造型工裝裝配立面示意圖；圖9是本發(fā)明的02200破碎壁澆注鑄型裝配立面示意圖；圖10是本發(fā)明的02200軋臼壁造型工裝裝配立面示意圖；圖11是本發(fā)明的02200軋臼壁澆注鑄型裝配立面示意圖；圖12是本發(fā)明生產(chǎn)的02200破碎壁鑄件立面示意圖；圖13是本發(fā)明生產(chǎn)的02200軋臼壁鑄件立面示意圖。圖中1.近形內(nèi)金屬型2.近形外金屬型3.金屬實(shí)樣模4.內(nèi)金屬型覆砂層 5.外金屬型覆砂層6.造型底板7.澆注底板8.蓋箱9.型腔
具體實(shí)施例方式本發(fā)明采用內(nèi)外金屬型覆砂鑄造方法生產(chǎn)的破碎壁、軋臼壁是圓錐破碎機(jī)中動錐 和定錐相互匹配，同時使用的一付耐磨鑄件。不同規(guī)格型號的破碎壁、軋白壁其鑄造工藝基 本相同，根據(jù)破碎壁、軋臼壁鑄件內(nèi)外金屬型激冷能力影響因素及鑄件收縮率選擇適宜的 內(nèi)覆砂層厚度和外覆砂層厚度，能夠生產(chǎn)出不同規(guī)格型號的破碎壁、軋臼壁。下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步的描述，但應(yīng)理解，以下的實(shí)施方式僅 用于對本發(fā)明進(jìn)行舉例說明，而并非用以限定本發(fā)明的保護(hù)范圍。實(shí)施例1制造01200破碎壁參閱圖1、2、3、6，其鑄造方法步驟如下1、工裝模具設(shè)計制造(1)設(shè)計制造2(1200破碎壁近形內(nèi)金屬型1，材質(zhì)選用碳素鋼，近形內(nèi)金屬型的厚 度為20mm ；(2)制造近形內(nèi)金屬型覆砂層4，厚度為20mm ；(3)設(shè)計制造01200破碎壁近形外金屬型2，所用材質(zhì)和厚度與近形內(nèi)金屬型1相 同；(4)制造外金屬型覆砂層5，厚度為15mm ；(5)設(shè)計制造01200破碎壁金屬實(shí)樣模3，鑄件收縮率2. 2%，實(shí)樣模材質(zhì)為HT200， 經(jīng)機(jī)械加工，表面光滑；(6)設(shè)計制造肌200破碎壁造型底板6、澆注底板7及蓋箱8，材質(zhì)為碳素鋼；上述(1) (6)為01200破碎壁一整套標(biāo)準(zhǔn)模具工裝；2、造型(1)將破碎壁近形內(nèi)金屬型1、金屬實(shí)樣模3、近形外金屬型2裝配在造型底板6 上；(2)加型砂緊實(shí)得到內(nèi)、外金屬型覆砂層4、5，型砂由連續(xù)混砂機(jī)自動混制好的樹 脂自硬砂供給；(3)覆砂層硬化及起模，型砂硬化達(dá)到抗壓強(qiáng)度一定值時，就可以起模，不會損壞 或出現(xiàn)變形的危險；(4)內(nèi)外金屬型覆砂層表面涂刷醇基涂料并及時點(diǎn)燃表干；3、鑄型裝配將已覆好砂的近形外金屬型2、近形內(nèi)金屬型1裝配到已安裝有澆注系統(tǒng)的澆注底板7上，扣上帶有冒口套的蓋箱8，并緊固成一個整體的內(nèi)外金屬型覆砂的型腔9 ；4、澆注鋼液經(jīng)過精煉，用精鋼液澆注精型，澆注溫度控制在適宜的溫度范圍內(nèi)，澆注的操 作原則是快速、平穩(wěn)、干凈；5、落砂清理澆注完畢，鑄件須在鑄型內(nèi)保溫冷卻40 60小時，然后開箱落砂清理，即得到破 碎壁鑄件。實(shí)施例2制造02200破碎壁參閱圖8、9、12，近形內(nèi)金屬型1的厚度為65mm，近形外金屬型2的厚度為65mm，內(nèi) 金屬型覆砂層4厚度為80mm，外金屬型覆砂層5厚度為75mm，金屬實(shí)樣模3為02200，鑄件 收縮率2.8%。其余同實(shí)施例1。實(shí)施例3制造01200軋臼壁參閱圖4、5、7，其鑄造方法步驟如下1、工裝模具設(shè)計制造(1)設(shè)計制造01200軋臼壁近形內(nèi)金屬型1，金屬型厚度為20mm，材質(zhì)選用碳素鋼， 內(nèi)金屬型覆砂層4厚度為20mm ；(2)設(shè)計制造01200軋臼壁近形外金屬型2，金屬型厚度和材料與近形內(nèi)金屬型1 相同，外金屬型覆砂層5厚度為15mm ；(3)設(shè)計制造01200軋臼壁的金屬實(shí)樣模3，鑄件收縮率2.2%，實(shí)樣模材質(zhì)為 HT200，經(jīng)機(jī)械加工，表面光滑；(4)設(shè)計制造01200軋臼壁造型底板6、澆注底板7及蓋箱8，材質(zhì)為碳素鋼；2、造型(1)將軋臼壁的近形外金屬型2、金屬實(shí)樣模3、近形內(nèi)金屬型1裝配在造型底板6 上；(2)加型砂緊實(shí)內(nèi)、外金屬型覆砂層4、5，型砂由連續(xù)混砂機(jī)自動混制好的樹脂自 硬砂供給；(3)覆砂層硬化及起模，型砂硬化達(dá)到抗壓強(qiáng)度一定值時，就可以起模；(4)內(nèi)外金屬型覆砂層表面涂刷醇基涂料并及時點(diǎn)燃表干；3、鑄型裝配將已覆好砂的近形外金屬型2、近形內(nèi)金屬型1裝配到已安裝有澆注系統(tǒng)的澆注 底板7上，扣上帶有冒口套的蓋箱8，并緊固成一個整體的內(nèi)外金屬型覆砂的型腔9 ；4、澆注鋼液經(jīng)過精煉，用精鋼液澆注精型，澆注溫度控制在適宜的溫度范圍內(nèi)，澆注的操 作原則是快速、平穩(wěn)、干凈；5、落砂清理澆注完畢，鑄件須在鑄型內(nèi)保溫冷卻一定的時間，然后開箱落砂清理，即得到軋臼 壁鑄件。實(shí)施例4 02200軋臼壁的制造參閱圖10、11、13，近形內(nèi)金屬型1的厚度為65mm，近形外金屬型2的厚度為65mm，內(nèi)金屬型覆砂層4的厚度為80mm，外金屬型覆砂層5厚度為75mm，軋臼壁金屬實(shí)樣模3為 02200，鑄件收縮率2. 8%。其余同實(shí)施例3。 上述4個實(shí)施例中，所述內(nèi)、外金屬型的材質(zhì)還可為灰鑄鐵或球墨鑄鐵。生產(chǎn)出的 破碎壁或軋白壁經(jīng)檢測，鑄件表面得到細(xì)晶粒組織，尺寸精度高，不變形，表面粗糙度達(dá)到 Ral2. 5-Ra25，表面硬度 HBS220-230。
權(quán)利要求
內(nèi)外金屬型覆砂鑄造圓錐破碎機(jī)錳鋼破碎壁或軋臼壁的方法，其特征是鑄造方法包括如下步驟(1)制造破碎機(jī)破碎壁或軋臼壁金屬實(shí)樣模，根據(jù)鑄件的材質(zhì)和結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，選擇適宜的鑄件收縮率，并對實(shí)樣模進(jìn)行機(jī)加工，使表面光滑；(2)根據(jù)圓錐破碎機(jī)破碎壁或軋臼壁不同大小規(guī)格型號的實(shí)樣形狀，分別設(shè)計制造相應(yīng)壁厚的近形內(nèi)金屬型和近形外金屬型；(3)將外金屬型、實(shí)樣模和內(nèi)金屬型裝配在造型底板上，預(yù)留出型腔；(4)在金屬實(shí)樣模和近形內(nèi)金屬型、近形外金屬型之間的型腔內(nèi)加砂舂實(shí)，并硬化；(5)起模，得到緊實(shí)均勻、表面光滑的外金屬型覆砂層和內(nèi)金屬型覆砂層，在內(nèi)金屬型覆砂層和外金屬型覆砂層的表面涂刷醇基涂料，并點(diǎn)燃表干；(6)將已覆好砂的外金屬型和內(nèi)金屬型裝配到已安裝有燒注系統(tǒng)的澆注底板上，扣上設(shè)有冒口的蓋箱，并緊固成一個整體的內(nèi)外金屬型覆砂型腔；(7)用錳鋼液澆注，保溫冷卻即獲得破碎壁或軋臼壁鑄件。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征是所述內(nèi)、外金屬型的材質(zhì)相同，由碳素鋼、灰 鑄鐵或球墨鑄鐵制成。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征是所述近形內(nèi)、外金屬型的厚度相同。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的方法，其特征是所述近形內(nèi)、外金屬型厚度依破碎壁或 軋臼壁規(guī)格不同為20-65mm。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征是所述內(nèi)金屬型覆砂層厚度為20-80mm，外金 屬型覆砂層厚度為15-75mm。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征是所述的內(nèi)金屬型覆砂層和外金屬型覆砂層 為耐火度高、在可使用時間內(nèi)流動性好，在高溫澆注時具有二次硬化性能并有很好潰散性 的自硬砂。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種內(nèi)外金屬型覆砂鑄造圓錐破碎機(jī)錳鋼破碎壁或軋臼壁的方法，包括如下步驟(1)制造破碎機(jī)破碎壁或軋臼壁金屬實(shí)樣模；(2)根據(jù)實(shí)樣形狀，制造相應(yīng)壁厚的近形內(nèi)金屬型和近形外金屬型；(3)將外金屬型、實(shí)樣模和內(nèi)金屬型裝配在造型底板上，預(yù)留出型腔；(4)在型腔內(nèi)加砂舂實(shí)，并硬化；(5)起模，得到外金屬型覆砂層和內(nèi)金屬型覆砂層，在表面涂刷醇基涂料點(diǎn)燃表干；(6)將外金屬型和內(nèi)金屬型裝配到澆注底板上，扣上蓋箱，并緊固成一個整體的內(nèi)外金屬型覆砂型腔；(7)用錳鋼液澆注，保溫冷卻即成。該方法生產(chǎn)出的鑄件不會產(chǎn)生碎裂，且表面組織晶粒細(xì)、光潔，尺寸精度高，能有效地去除舊砂粒表面的樹脂膜，舊砂復(fù)用率高。
文檔編號B22C9/22GK101985158SQ201010154899
公開日2011年3月16日 申請日期2010年4月22日 優(yōu)先權(quán)日2010年4月22日
發(fā)明者周憶平, 樸東學(xué), 李衛(wèi), 林發(fā)迪 申請人:廣西鐘山長城礦山機(jī)械廠