本實(shí)用新型涉及鑄造冶金領(lǐng)域，尤其是一種防止鑄件裂紋和平面變形的鑄造結(jié)構(gòu)。

背景技術(shù)：

本實(shí)用新型涉及金屬破碎機(jī)用門板零件的鑄造工藝，該門板具體由門軸與門板相接構(gòu)成，由于門軸處受力復(fù)雜，因此對鑄件質(zhì)量要求較高，不允許出現(xiàn)鑄造裂紋。原工藝在鑄造門板零件時(shí)，采用實(shí)樣模、水平澆注系統(tǒng)，并在門軸與門板直角交接處設(shè)置拉筋一根。該工藝生產(chǎn)效率較高，但在連接軸與門板直角交接處，裂紋比率達(dá)80％以上；鑄件門板平面度大于5mm；零件上表面出現(xiàn)澆不足缺陷，無法正常組織生產(chǎn)。目前市場上尚無能解決上述技術(shù)缺陷的相應(yīng)鑄造結(jié)構(gòu)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種解決鑄件澆不足和平面變形問題的防止鑄件裂紋和平面變形的鑄造結(jié)構(gòu)。

本實(shí)用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：防止鑄件裂紋和平面變形的鑄造結(jié)構(gòu)，包括互相連接的門軸和門板，還包括至少由兩層筋板結(jié)構(gòu)層疊構(gòu)成的復(fù)合式防裂收縮筋，所述復(fù)合式防裂收縮筋過渡設(shè)置于門軸和門板之間的直角連接處，所述復(fù)合式防裂收縮筋的各層筋板結(jié)構(gòu)之間的筋板橫截面積大小不相同。

進(jìn)一步的是，所述復(fù)合式防裂收縮筋由兩層外層筋板結(jié)構(gòu)和設(shè)置于所述兩層外層筋板結(jié)構(gòu)之間的中間層筋板結(jié)構(gòu)層疊構(gòu)成。

進(jìn)一步的是，所述中間層筋板結(jié)構(gòu)的橫截面面積大于外層筋板結(jié)構(gòu)的橫截面面積。

進(jìn)一步的是，所述中間層筋板結(jié)構(gòu)與外層筋板結(jié)構(gòu)之間的直角連接處設(shè)置有圓弧倒角結(jié)構(gòu)。

進(jìn)一步的是，包括內(nèi)冷鐵圓棒，所述內(nèi)冷鐵圓棒套接于門軸內(nèi)。

進(jìn)一步的是，所述內(nèi)冷鐵圓棒的中心軸線與門軸的中心軸線重合布置。

進(jìn)一步的是，所述門軸的外側(cè)設(shè)置有暗冷鐵結(jié)構(gòu)。

本實(shí)用新型的有益效果是：在實(shí)際使用時(shí)，由于本實(shí)用新型首先通過在鑄件門軸和門板連接處增加復(fù)合式防裂收縮筋，由于該復(fù)合式防裂收縮筋其至少由兩層筋板結(jié)構(gòu)層疊構(gòu)成的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，可以避免鑄件凝固時(shí)鋼水收縮產(chǎn)生的應(yīng)力或后序熱處理殘余應(yīng)力將該處拉裂，解決了直角處的裂紋問題，同時(shí)進(jìn)一步減小了鑄件門軸變形；進(jìn)一步的，還可以選擇通過在門軸軸心設(shè)置內(nèi)冷鐵圓棒并配合使用暗冷鐵結(jié)構(gòu)，使門軸處合理的順序凝固，減輕了門軸部分產(chǎn)生縮松、縮孔等鑄造缺陷的傾向。同時(shí)減小了收縮應(yīng)力，降低了門軸與門板連接處的裂紋傾向。本實(shí)用新型很好的解決了傳統(tǒng)工藝中存在的澆不足和平面變形等問題，尤其適用于澆注高品質(zhì)的金屬破碎機(jī)用門板等產(chǎn)品之中。

附圖說明

圖1是本實(shí)用新型的門軸和門板之間的連接結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是本實(shí)用新型的門軸和門板直角連接處過渡設(shè)置復(fù)合式防裂收縮筋的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3是本實(shí)用新型的復(fù)合式防裂收縮筋的一種結(jié)構(gòu)示意圖。

圖4是本實(shí)用新型的增設(shè)內(nèi)冷鐵圓棒和暗冷鐵結(jié)構(gòu)之后的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中標(biāo)記為：門軸 1、門板 2、復(fù)合式防裂收縮筋 3、中間層筋板結(jié)構(gòu) 31、外層筋板結(jié)構(gòu) 32、內(nèi)冷鐵圓棒 4、暗冷鐵結(jié)構(gòu) 5。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對本實(shí)用新型進(jìn)一步說明。

如圖1、圖2、圖3、圖4所示的防止鑄件裂紋和平面變形的鑄造結(jié)構(gòu)，包括互相連接的門軸1和門板2，還包括至少由兩層筋板結(jié)構(gòu)層疊構(gòu)成的復(fù)合式防裂收縮筋3，所述復(fù)合式防裂收縮筋3過渡設(shè)置于門軸1和門板2之間的直角連接處，所述復(fù)合式防裂收縮筋3的各層筋板結(jié)構(gòu)之間的筋板橫截面積大小不相同。

本實(shí)用新型的亮點(diǎn)是在對現(xiàn)有結(jié)構(gòu)不變的情況下，通過在鑄件門軸1和門板2的直角連接處增加復(fù)合式防裂收縮筋3，來避免鑄件凝固時(shí)鋼水收縮產(chǎn)生的應(yīng)力或后序熱處理殘余應(yīng)力將該處拉裂，解決了直角處的裂紋問題。

在實(shí)際的澆筑時(shí)，優(yōu)選采用傾斜澆注，這不僅可以提高鋼液靜壓力，增強(qiáng)鋼液流動(dòng)性，還可以使型腔中氣體及時(shí)從冒口排出，解決原工藝澆不足問題。同時(shí)，增設(shè)冒口點(diǎn)澆系統(tǒng)，保證在澆注過程中，冒口溫度較高，加大鑄件的溫度梯度，為達(dá)成合理的順序凝固制造有利條件。減小鑄件收縮應(yīng)力及改善鑄件變形。另外的，在澆注時(shí)，將砂箱冒口側(cè)墊高一定高度,保證砂箱傾斜角度在一定范圍，且澆注時(shí)從低位主澆口進(jìn)水，鋼液從低端流向高端，整個(gè)澆注過程中澆注系統(tǒng)始終保持充滿狀態(tài)。澆注到冒口內(nèi)液面上升到一定高度后，切換到冒口點(diǎn)澆系統(tǒng)進(jìn)行點(diǎn)澆，直至澆注完成。冒口點(diǎn)澆系統(tǒng)保證在澆注過程中，冒口溫度較高。使遠(yuǎn)離冒口處向冒口保持遞增的溫度梯度，達(dá)到冒口最后凝固，實(shí)現(xiàn)順序凝固，從而獲得組織致密、無縮孔的健全鑄件。在澆注、熱處理完成后，只需簡單的拆除所述的復(fù)合式防裂收縮筋3即可。

一般的，如圖2和圖3所示的，所述復(fù)合式防裂收縮筋3由兩層外層筋板結(jié)構(gòu)32和設(shè)置于所述兩層外層筋板結(jié)構(gòu)32之間的中間層筋板結(jié)構(gòu)31層疊構(gòu)成。門軸1與門板2連接處直角采用一定厚度的圓弧Rb過渡構(gòu)成復(fù)合筋根部結(jié)構(gòu)即外層筋板結(jié)構(gòu)32，以此減小鑄造應(yīng)力。同時(shí)，在門軸1與門板2直角連接處過渡圓弧Ra之上設(shè)置中間層筋板結(jié)構(gòu)31而構(gòu)成復(fù)合筋主體。復(fù)合筋主體與根部相交處圓弧Rc過渡。復(fù)合筋與門軸1和門板2相接處以較大圓角過渡。由于復(fù)合筋特殊的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，主體凝固快，在復(fù)合筋與門軸門板間形成了一個(gè)定向的順序凝固，復(fù)合筋主體強(qiáng)度建立較鑄件本體更早，在鑄件凝固時(shí)，能夠承受較大的拉應(yīng)力。避免了鑄件凝固時(shí)該處鋼水收縮應(yīng)力造成的裂紋，同時(shí)降低了鑄件門軸變形。一般的，如圖3所示的，所述中間層筋板結(jié)構(gòu)31的橫截面面積大于外層筋板結(jié)構(gòu)32的橫截面面積，效果更佳。

另外，本實(shí)用新型的另一大亮點(diǎn)是通過內(nèi)冷鐵與暗冷鐵的組合使用來進(jìn)一步改進(jìn)鑄造效果。具體的講，通過增設(shè)內(nèi)冷鐵圓棒4，即將所述內(nèi)冷鐵圓棒4套接于門軸1內(nèi)，使門軸1處按照合理的順序凝固，減輕了門軸1部分產(chǎn)生縮松、縮孔等鑄造缺陷的傾向，同時(shí)減小了收縮應(yīng)力，降低了門軸1與門板2連接處的裂紋傾向。與此同時(shí)的，增設(shè)于門軸1外側(cè)的暗冷鐵結(jié)構(gòu)5，與砂型上的暗冷鐵塊相互匹配，從而使鑄件達(dá)到順序凝固的目的，并在一定程度上降低門軸1與門板2連接處的裂紋傾向。其中，內(nèi)冷鐵圓棒4的材質(zhì)與鑄件材質(zhì)一致，表面必須進(jìn)行拋光處理，門軸外部配合擺放的暗冷鐵用于增大冒口有效補(bǔ)縮距離。

本實(shí)用新型的巧妙構(gòu)思在保證解決現(xiàn)有的鑄件澆不足和平面變形問題的前提下，所需要的制作成本和加工難度均較低，卻可以取得十分理想的技術(shù)效果，對于提高企業(yè)效益的作用也十分明顯，具有十分廣闊的市場推廣前景。