一種球鐵研磨盤砂型無冒口鑄造工藝及鑄型的制作方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及球鐵研磨盤生產(chǎn)技術領域，特別是涉及一種球鐵研磨盤砂型無冒口鑄造工藝及鑄型。
【背景技術】
[0002]在減薄與研磨人造藍寶石和水晶等材質(zhì)的高檔晶體薄膜片的生產(chǎn)行業(yè)，雙面研磨機上一般采用球墨鑄鐵材質(zhì)的高端鑄鐵研磨盤。為了保證在減薄與研磨過程中，減少因為研磨盤工作平面的不均勻磨損造成被磨削的晶體薄膜片出現(xiàn)破碎的問題發(fā)生，以及保證研磨質(zhì)量，對研磨盤的工作面硬度差、致密度和無縮松夾渣缺陷等具有很高的要求。
[0003]目前有鑄造廠家在采用生產(chǎn)工藝簡單、鑄造費用合理的傳統(tǒng)砂型工藝生產(chǎn)高端球鐵研磨盤產(chǎn)品，一般都是采用研磨盤鑄件平置、在外圓的邊緣布置澆注工藝系統(tǒng)和補縮冒口的水平鑄造工藝。各種型號球鐵研磨盤的基本工程尺寸范圍:外圓直徑*厚度=(C 200?2000)*(10?60)毫米，鑄造模數(shù)<2.5厘米，工藝結(jié)構屬薄平板圓盤類鑄件。這類鑄件采用砂型平鑄工藝方法，通過邊緣冒口來充分均衡補縮鑄件各部位的凝固收縮是很困難的；球墨鑄鐵凝固過程的石墨化膨脹現(xiàn)象造成的先漲后縮凝固特性也極大減弱了邊緣冒口對鑄件全面補縮的能力。而且，在上述水平鑄造工藝中，盤面溫度場各部位溫度不均勻，溫差較大使得研磨盤工作面的硬度差也較大，不能符合工作面硬度差《布氏硬度HB±5的技術要求。因此，要達到鑄件內(nèi)部、特別是工作面區(qū)域有具有符合標準的硬度差、較高致密度和無縮松夾渣等缺陷的工藝質(zhì)量要求很困難，如何保證研磨盤的出品率和合格率是本領域技術人員亟需解決的技術問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明實施例中提供了一種球鐵研磨盤砂型無冒口鑄造工藝及鑄型，以解決現(xiàn)有技術中的高端球鐵研磨盤出品率和合格率低的問題。
[0005]為了解決上述技術問題，本發(fā)明實施例公開了如下技術方案:
[0006]本發(fā)明實施例公開了一種球鐵研磨盤砂型鑄型，包括上砂型和下砂型，其中:
[0007]所述上砂型和所述下砂型相互匹配扣合成鑄件型腔；
[0008]所述上砂型包括直澆道、澆口杯以及排氣孔，其中:
[0009]所述直澆道設置于所述上砂型的中心、且貫穿所述上砂型；
[0010]所述澆口杯設置于所述直澆道的頂部、與所述直澆道相連通；
[0011]所述排氣孔貫穿所述上砂型、且靠近所述上砂型的外周；
[0012]所述下砂型包括平環(huán)狀內(nèi)澆道、緩流窩座以及溢流保溫圈，其中:
[0013]所述緩流窩座設置于所述直澆道底部的對應位置；
[0014]所述平環(huán)狀內(nèi)澆道環(huán)繞所述直澆道底部的外周、與所述直澆道相連通，澆注鐵水通過所述平環(huán)狀內(nèi)澆道從所述直澆道進入所述鑄件型腔；
[0015]所述溢流保溫圈設置于所述鑄件型腔的外周，且所述溢流保溫圈的頂部與所述排氣孔相連通、側(cè)面通過排氣溢流口與所述鑄件型腔相連通，且所述溢流保溫圈的底面與所述排氣溢流口的下內(nèi)底面平齊；
[0016]所述排氣溢流口的厚度小于所述平環(huán)狀內(nèi)澆道的厚度。
[0017]優(yōu)選地，所述平環(huán)狀內(nèi)澆道的設置于所述鑄件型腔下內(nèi)邊緣對應位置，所述排氣溢流口設置于所述鑄件型腔上外邊緣對應位置。
[0018]優(yōu)選地，所述球鐵研磨盤砂型鑄型包括多個排氣孔，且所述排氣孔沿所述溢流保溫圈頂部均勾分布。
[0019]優(yōu)選地，所述溢流保溫圈的頂面高于所述鑄件型腔的頂面。
[0020]優(yōu)選地，所述平環(huán)狀內(nèi)澆道的厚度為8-12mm。
[0021 ]優(yōu)選地，所述排氣溢流口的厚度為6-10mm。
[0022]優(yōu)選地，所述澆口杯包括耐火澆口杯，所述直澆道包括陶管直澆道。
[0023]本發(fā)明實施例還公開了一種球鐵研磨盤砂型無冒口鑄造工藝，包括以下步驟:
[0024]澆注鐵水靜置一預設的靜置時間，以清除所述澆注鐵水中的浮渣；
[0025]將所述澆注鐵水以第一流量速度澆入鑄件型腔；
[0026]調(diào)整所述澆注鐵水的流量速度逐步降低至第二流量速度，所述第二流量速度小于所述第一流量速度；
[0027]鑄件型腔澆注充滿后，以第三流量速度補澆所述澆注鐵水一預設的補澆時間。
[0028]優(yōu)選地，所述球鐵研磨盤砂型無冒口鑄造工藝還包括以下步驟:
[0029]判斷鑄造模型的澆口杯內(nèi)的鐵水高度是否大于預設的第一高度閾值；
[0030]如果是，調(diào)整所述澆注鐵水的流量速度至第二流量速度。
[0031 ]優(yōu)選地，所述調(diào)整所述澆注鐵水的流量速度逐步降低至第二流量速度，包括:
[0032]以預設流量速度變化率，調(diào)整所述澆注鐵水的流量速度至第二流量速度；
[0033 ]根據(jù)鑄件鑄型的澆口杯內(nèi)的鐵水高度變化量，調(diào)整所述速度變化率。
[0034]由以上技術方案可見，本發(fā)明實施例提供的球鐵研磨盤無冒口鑄件鑄型及鑄造工藝，包括上砂型和下砂型，所述上砂型和所述下砂型相互匹配扣合成鑄件型腔;所述上砂型包括直澆道、澆口杯以及排氣孔，其中所述直澆道設置于上砂型的中心、且貫穿所述上砂型;所述澆口杯設置于所述直澆道的頂部、與所述直澆道相連通;所述排氣孔貫穿所述上砂型、且靠近所述上砂型的外周；所述下砂型包括緩流窩座、平環(huán)狀內(nèi)澆道以及溢流保溫圈，所述緩流窩座設置于所述直澆道底部的對應位置;所述平環(huán)狀內(nèi)澆道環(huán)繞所述直澆道底部的外周與所述直澆道相連通;所述溢流保溫圈設置于所述鑄件型腔的外周，且所述溢流保溫圈的頂部與所述排氣孔相連通、側(cè)面通過排氣溢流口與所述鑄件型腔相連通，且所述溢流保溫圈的底面與所述排氣溢流口的下內(nèi)底面平齊。所述排氣溢流口的厚度小于所述平環(huán)狀內(nèi)澆道的厚度。所述鑄件鑄型通過采用所述平環(huán)狀內(nèi)澆道，澆注鐵水從直澆道沿所述平環(huán)狀內(nèi)澆道從里向外全方位均勻充形，保證鑄件各方向溫度場分布均勻;而且，所述鑄件型腔外周還可設計有向下延伸的、用砂型隔開的、獨立的環(huán)狀溢流保溫圈，利用溢流的高溫鐵水做保溫，進一步減小鑄件內(nèi)緣和外緣的溫度差異，滿足高質(zhì)量研磨盤對硬度差的要求;另夕卜，通過保證環(huán)繞設置的排氣溢流口和所述平環(huán)狀內(nèi)澆道能夠提前凝固，利用球墨鑄鐵凝固過程的石墨化膨脹特征做自補縮，來充分均衡補縮鑄件各部位的凝固收縮，達到鑄件內(nèi)部、特別是工作面區(qū)域有較高致密度和無縮松夾渣等缺陷的工藝質(zhì)量要求，有效提高研磨盤的鑄造質(zhì)量和成品率。另外，通過砂型鑄造研磨盤，具有工藝簡便、生產(chǎn)率高以及能耗成本費用低的特點，易于廣泛推廣。
【附圖說明】
[0035]為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術中的技術方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，對于本領域普通技術人員而言，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0036]圖1為本發(fā)明實施例提供的一種球鐵研磨盤砂型鑄型的結(jié)構示意圖；
[0037]圖2為本發(fā)明實施例提供的一種球鐵研磨盤砂型鑄型的俯視結(jié)構示意圖；
[0038]圖3為本發(fā)明實施例提供的一種球鐵研磨盤砂型無冒口鑄造工藝的流程示意圖；
[0039]圖4為本發(fā)明實施例提供的另一種球鐵研磨盤砂型無冒口鑄造工藝的流程示意圖；
[0040]圖5為本發(fā)明實施例提供的一種澆注流量速度調(diào)整方法的流程示意圖；
[0041]圖6為本發(fā)明實施例提供的又一種球鐵研磨盤砂型無冒口鑄造工藝的流程示意圖；
[0042]圖1-2的符號表不為:
[0043]1-上砂型，11-直澆道，12-澆口杯，13-排氣孔，2_下砂型，21-緩流窩座，22-平環(huán)狀內(nèi)澆道，23-溢流保溫圈，24-排氣溢流口，3-鑄件型腔。
【具體實施方式】
[0044]為了使本技術領域的人員更好地理解本發(fā)明中的技術方案，下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都應當屬于本發(fā)明保護的范圍。
[0045]參見圖1，為本發(fā)明實施例提供的一種球鐵研磨盤砂型鑄型的結(jié)構示意圖，所述研磨盤鑄造模型包括上砂型I和下砂型2;所述上砂型I和所述下砂型2相互匹配扣合成鑄件型腔3;所述鑄件型腔3與所述研磨盤的形狀和尺寸相匹配。在具體實施時，所述上砂型I和所述下砂型2均選用剛度較高的水玻璃砂型。
[0046]其中，所述上砂型I包括直澆道11、澆口杯12和排氣孔13;所述直澆道11設置于所述上砂型I的中心、且貫穿所述上砂型I;所述澆口杯12設置于所述直澆道11的頂部、與所述直澆道11相連通，澆注鐵水通過所述澆口杯12和所述直澆道11進入所述鑄造模型內(nèi)部;所述排氣孔13貫穿所述上砂型1、且靠近所述上砂型I的外周，所述排氣孔13用于排氣。
[0047]所述下砂型2包括平環(huán)狀內(nèi)澆道22、緩流窩座21以及溢流保溫圈23;所述緩流窩座21設置于所述直