專利名稱：一種核電h4級閥門的模具的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種模具，尤其涉及一種核電H4級閥門的模具。
背景技術(shù)：
閥門是流體管路的控制裝置，其基本功能是接通或切斷管路介質(zhì)的流通，改變介 質(zhì)的流通，改變介質(zhì)的流動方向，調(diào)節(jié)介質(zhì)的壓力和流量，保護管路的設(shè)備的正常運行。核 電生產(chǎn)過程是以水作為工作介質(zhì)，通過它的流動及相變實現(xiàn)能量的傳遞，進而推動蒸汽透 平實現(xiàn)發(fā)電的過程。除了核島系統(tǒng)、常規(guī)島系統(tǒng)等主要回路外，尚有許多冷卻、通風(fēng)、保安、 控制等系統(tǒng)。為了使生產(chǎn)過程在一定的工況中安全的運行，系統(tǒng)中設(shè)有各種用途、各種形式 的閥門，尤其是核安全級閥門在核電生產(chǎn)中起著重要作用。核電級閥門是閥門中執(zhí)行技術(shù) 標(biāo)準(zhǔn)最嚴格的一類閥門。國內(nèi)一般規(guī)模的鑄造企業(yè)受資金、技術(shù)人員業(yè)務(wù)水平的限制，尤其 因核電閥門生產(chǎn)起步晚，傳統(tǒng)的閥門鑄鋼件制造企業(yè)還很難制造出符合核電閥門要求的模 具。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型的目的是為了提供一種能有效生產(chǎn)核電H4級閥門的模具。本實用新型的上述技術(shù)目的是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的一種核電H4級閥門的模具，包括澆口杯、直澆道、橫澆道、內(nèi)澆道和模芯，所述模 芯包括有與所述閥門相應(yīng)部位相對應(yīng)的法蘭腔、閥座下端腔、法蘭上冒口腔，其特征在于 還包括保溫帽，所述保溫帽下設(shè)有補貼，在法蘭腔、閥座下端腔、法蘭上冒口腔與分型面處 冒口之間分別設(shè)置有冷鐵。作為優(yōu)選，所述內(nèi)澆道的入口位于鑄件回轉(zhuǎn)軸形成平面的水平位置。作為優(yōu)選，所述冷鐵的厚度在鑄件厚度的0. 5 1倍之間。作為優(yōu)選，所述模具的型芯與鑄件接觸面為鉻鐵礦砂層。作為優(yōu)選，所述保溫帽的帽口模數(shù)大于或等于1. 59。作為優(yōu)選，所述模具的模數(shù)為1. 3^1. 4。作為進一步優(yōu)選，所述模具的模數(shù)為1. 38。本實用新型的實用有益效果是1、冒口下設(shè)置了補貼，保證冒口內(nèi)的鋼水有效補縮鑄件。；2、在與閥門相配的法蘭、閥座的下部、法蘭上部冒口與分型面處冒口之間，設(shè)置有 冷鐵，保證了法蘭、閥座部位的致密度。。

圖1是閥門結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；在圖中，各部分的編號如下1_澆口杯，2-直澆道，3-橫澆道，4-內(nèi)澆道，5-保溫帽，6-補貼，7-冷鐵，8-第一通道法蘭，9-搭臂，10-中法蘭，11-第二通道法蘭，12-限位筋， 13-液料通道，14-閥壁，15-閥座。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖對本實用新型作進一步詳細說明。如圖1所示，閥體主要由兩個回轉(zhuǎn)體構(gòu)成，最大輪廓尺寸為632 X 474X 389，鑄件 最大厚度41mm，最小壁厚17mm。由于鑄件壁厚差別較大，三處法蘭與閥壁14連接處局部加 厚，使鑄件在凝固、冷卻過程易產(chǎn)生縮孔、縮松缺陷及應(yīng)力集中造成的熱裂紋缺陷；閥體內(nèi) 腔在鑄件凝固、冷卻過程中收縮受阻，易產(chǎn)生裂紋及尺寸不合缺陷；第一通道法蘭8和第二 通道法蘭11之間、中法蘭10與液料通道13之間在凝固、冷卻過程存在收縮受阻，易造成尺 寸不合及裂紋缺陷；限位筋12、搭臂9與閥壁14連接處局部存在熱節(jié)，易造成縮孔、縮松缺 陷；閥座15處局部熱節(jié)較大，易造成縮孔、縮松缺陷；三處法蘭壁厚較大，無論采用何種澆 注位置，都不能保證所設(shè)置的冒口直接進行補縮，易造成縮孔、縮松缺陷；鑄件中法蘭機械 加工Φ 19通孔16個，不得有任何鑄造缺陷。鑄件結(jié)構(gòu)的這些特點，給鑄造工藝制定，帶來 了一定的難度。同時，鑄件無損檢測要求高，工作環(huán)境溫度350°C，進行承壓試驗，都要求鑄 件組織足夠致密。如圖2所示，一種核電H4級閥門的模具，包括澆口杯1、直澆道2、橫澆道 3、內(nèi)澆道4和模芯，模芯包括有與所述閥門相應(yīng)部位相對應(yīng)的法蘭腔、閥座下端腔、法蘭上 冒口腔，還包括保溫帽5，保溫帽5下設(shè)有補貼6，在法蘭腔、閥座下端腔、法蘭上冒口腔與分 型面處冒口之間分別設(shè)置有冷鐵7。內(nèi)澆道4的入口位于鑄件回轉(zhuǎn)軸形成平面的水平位置。 冷鐵7的厚度在鑄件厚度的0.5 1倍之間。模具的型芯與鑄件接觸面為鉻鐵礦砂層。保 溫帽5的帽口模數(shù)大于1. 59。模具的模數(shù)為1. 38。選擇鑄件回轉(zhuǎn)軸形成平面水平位置為澆 注位置，使鑄件法蘭等重要的加工面處于鑄型側(cè)面，便于設(shè)置冒口，最大限度的減少型芯數(shù) 量，下芯方便。鑄型合箱位置與澆注位置一致，減少鑄型翻轉(zhuǎn)，避免型芯位置移動。擇在鑄 件回轉(zhuǎn)軸形成平面，水平分型，使鑄件分別放置與上、下箱，型芯數(shù)量少，易于造型、起模和 檢查型腔尺寸。鑄件模數(shù)僅=￥/5=1.38，11冒口 (1.05 1.15)11鑄件，選取模數(shù)不小于 1. 59的冒口，就可以保證冒口凝固冷卻時間大于鑄件凝固冷卻時間。充分考慮冒口的補縮 液量，同時為提高冒口的補縮效率，為了保證冒口內(nèi)的鋼水有效補縮鑄件，在冒口下分別設(shè) 置了工藝補貼6。澆注時選用4t底注式鋼水包，鋼水中的氣體及有害雜質(zhì)可以充分上浮。 底注式鋼水包鋼水壓力大，較快的充型速度可以避免閥壁14出現(xiàn)冷隔、澆不足缺陷。澆注 系統(tǒng)設(shè)計為開放式，避免鋼水充型時產(chǎn)生飛濺，F(xiàn)直F橫F內(nèi)=19.625cm2:36. 3896cm2: 36. 3896cm2=l:l. 85:1.85為了保證法蘭、閥座15部位的致密度，計算冒口的有效補縮距離 之后，在與閥門相配的法蘭、閥座的下部、法蘭上部冒口與分型面處冒口之間，設(shè)置有冷鐵 7。冷鐵厚度按L冷鐵=(0.5 1)L鑄件設(shè)置。閥體作為承壓件，要求不得有任何鑄造缺 陷造成滲漏，因此型芯與鑄件接觸部位全部采用具有激冷作用的鉻鐵礦砂；鑄型形成鑄件 表面的部位也全部采用鉻鐵礦砂，鉻鐵礦砂砂層厚度80 100mm。型芯中間挖空，保證型 芯有良好的退讓性，避免鑄件產(chǎn)生裂紋、尺寸不合缺陷；背砂采用石英砂。粘結(jié)劑使用鑄造 用水玻璃，比重1. 48 1. 52，模數(shù)2. 2 2. 4。型芯及形成鑄件表面的型腔，刷涂醇基鋯英 粉快干涂料，保證鑄件表面光潔，避免粘砂。為了保證鑄件使用強度，在閥壁14外側(cè)增加 了 2. 7mm的補正量；為了保證法蘭機械加工后的幾何尺寸，在法蘭背側(cè)分別增加了 3mm補正量。作為核級閥門，為了確保使用安全和使用壽命，除了必須保證鑄件致密度，制造過程中 必須有效降低鋼中有害元素含量和氣體含量，采取采用喂絲吹氬技術(shù)減少夾雜物數(shù)量和改 善夾雜物形態(tài)提高鑄件的抗疲勞能力。廢鋼選用低磷、硫低碳優(yōu)質(zhì)廢鋼，鐵合金經(jīng)烘烤后使 用。鋼水溫度達到1620°C 1640°C，經(jīng)直讀光譜儀分析化學(xué)成分合格后出鋼。為了獲得良 好的綜合力學(xué)性能，制定了 WCB內(nèi)控化學(xué)成分，有害元素磷、硫分別控制到不高于0. 030%、 0. 035%。為了進一步降低鋼水中有害元素含量，降低鋼水中的氣體含量，降低鋼水中的夾雜 物含量改善夾雜物形態(tài)，應(yīng)用了包底吹氬、包內(nèi)喂硅鈣合金絲技術(shù)。熱處理在IOt或20t電 加熱全纖維臺車式熱處理爐進行，分別是2點控溫、2點測溫和5點控溫、2點測溫，入爐溫 度不得高于200°C，平均升溫速度不得高于120°C /小時，均保溫時間2小時 3小時，車體 拉出爐外空冷。采用喂絲吹氬技術(shù)處理后，鋼中有害元素硫、磷的含量降低到標(biāo)準(zhǔn)允許指標(biāo) 的50%以上，材料的塑韌性指標(biāo)，延伸率為標(biāo)準(zhǔn)要求指標(biāo)的145%，斷面收縮率為標(biāo)準(zhǔn)要求指 標(biāo)的151%。 以上所述僅為本實用新型的優(yōu)選實施例，并非因此即限制本實用新型的保護范 圍，凡是運用本實用新型說明書及附圖內(nèi)容所作的等效結(jié)構(gòu)變換，直接或間接運用在其他 相關(guān)的技術(shù)領(lǐng)域，均同理包括在本實用新型的保護范圍內(nèi)。
權(quán)利要求一種核電H4級閥門的模具，包括澆口杯(1)、直澆道(2)、橫澆道(3)、內(nèi)澆道(4)和模芯，所述模芯包括有與所述閥門相應(yīng)部位相對應(yīng)的法蘭腔、閥座下端腔、法蘭上冒口腔，其特征在于還包括保溫帽(5)，所述保溫帽(5)下設(shè)有補貼(6)，在法蘭腔、閥座下端腔、法蘭上冒口腔與分型面處冒口之間分別設(shè)置有冷鐵(7)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的核電H4級閥門的模具，其特征在于所述內(nèi)澆道(4)的入口 位于鑄件回轉(zhuǎn)軸形成平面的水平位置。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的核電H4級閥門的模具，其特征在于所述冷鐵(7)的厚度在 鑄件厚度的0. 5 1倍之間。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的核電H4級閥門的模具，其特征在于所述模具的模芯與鑄件 接觸面為鉻鐵礦砂層。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的核電H4級閥門的模具，其特征在于所述保溫帽(5)的帽口 模數(shù)大于或等于1.59。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的核電H4級閥門的模具，其特征在于所述模具的模數(shù)為 1. 3 1. 4。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的核電H4級閥門的模具，其特征在于所述模具的模數(shù)為 1. 38。
專利摘要本實用新型涉及一種模具，尤其涉及一種核電H4級閥門的模具。它包括澆口杯、直澆道、橫澆道、內(nèi)澆道和模芯，所述模芯包括有與所述閥門相應(yīng)部位相對應(yīng)的法蘭腔、閥座下端腔、法蘭上冒口腔，其特征在于還包括保溫帽，所述保溫帽下設(shè)有補貼，在法蘭腔、閥座下端腔、法蘭上冒口腔與分型面處冒口之間分別設(shè)置有冷鐵。本實用新型提供了一種能有效生產(chǎn)核電H4級閥門的模具。
文檔編號B22C9/00GK201711492SQ201020195908
公開日2011年1月19日 申請日期2010年5月19日 優(yōu)先權(quán)日2010年5月19日
發(fā)明者劉建國 申請人:湖州中核蘇閥一新鑄造有限公司