[发明专利]阶梯冷铁激冷顺序铜套成型模型及成型方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于成型高致密性钢套的成型模型及成型方法，主要用于圆锥式破碎机中的铜套制作，属铜铸造成型模型及成型方法制造领域。

背景技术

一般生产的圆锥式破碎机用铜套，采用铜套离心成型模及离心成型法生产铜套，其注入铜套离心成型模内的铜水在密封的离心成型模内、在离心力的作用下制造成铜套。这种铜套的生产模及生产工艺的优点是：生产速度快、加工量小。缺点是：注入密封铜套离心成型模内的铜水在离心制作铜套的过程中，由于位于铜套离心成型模内的铜水量系恒定的，铜水从液态离心冷凝成固态的过程中所产生的收缩量无法得到补(充)缩，致使离心成型后的铜套晶相组织疏松、致密度差、抗震性能差，一件价值5、6万元人民币的铜套安装在破碎机中，由于铜套晶相组织疏松、，致密度差，无法承受破碎机正常碎石振动挤压而裂纹、破碎、报废。

发明内容

设计目的：避免背景技术中的不足之处，一是充分利用地球引力的作用及重力加速的作用设计铜套成型模模型，二是充分利用冷铁激冷的效应与铜套成型模模型相结合，构成具有高致密性的快速激冷效应的阶梯冷铁激冷顺序铜套成型模型及成型方法。

设计方案：为了实现上述设计目的。1、利用地球引力的作用，将铜套成型模型设计成带有锥度的下小、上大成型模型，是本发明的特征之一。这样做的目的在于：在模型设计上，由于铜套成型模的模底壁厚远远小于模口壁厚(也就是说，所要成形的铜套壁厚度为下部薄，上部逐渐变厚)，当铜水由模型的帽口浇入模腔时，铜水在地心引力、自身重力的双重作用下，在缓慢落入铜套内的过程中，位于模腔下部铜水由于模腔的壁薄，因此在由液态冷却成固态的过程中，形成的是顺序冷凝成形，即浇铸到模腔下部的铜水先冷凝，冷凝过程中所产生的收缩由上部浇入的铜水及时补缩，形成冷凝、收缩、补缩、冷凝、收缩、补缩、……的良好循环，直至浇铸完成，去掉浇铸帽盖，即可得到致密度非常好的铜套浇铸品。2、模腔的腔壁外或腔壁内置有阶梯状冷铁，是本发明的特性之二。这样做的目的在于：缓慢浇铸到铜套成型模内的铜水温度非常高，如果不能迅速地将浇铸到铜套内的铜水冷却，就无法形成下面冷却收缩、上面及时补缩的顺序冷凝，也就无法形成高致密度铜套。因此，在铜套模腔的腔壁外设置阶梯状冷铁结构显得尤为重要。由于冷铁具有快速吸收热量、激冷的功能，当铜水有序浇铸到模腔内时，位于模腔下部的铜水所产生的热量被位于其外的冷铁快速吸收，当铜水被冷铁激冷收缩时，源源浇铸到模腔内的铜水及时对激冷所产生的收缩进行补缩，如此顺序浇铸、激冷、收缩、补缩、浇铸、激冷、收缩、补缩、……，直至浇铸成型。

技术方案1：阶梯冷铁激冷顺序铜套成型模型，它包括铜套成型模型，铜套成型模型的模腔(2)壁的厚度为下薄、上厚且模腔(2)的腔壁外或腔壁内置有阶梯状冷铁(1)。

技术方案2：阶梯冷铁激冷顺序铜套成型方法，它包括铜套成型模型，铜套成型模型的模腔的壁厚为下薄、上厚，模腔的腔壁外或腔壁内置有阶梯状冷铁，铜水由铜套成型模型的帽盖缓慢浇铸到模腔，位于模腔下部的铜水所产生的热量被位于模腔壁外的冷铁快速吸收，冷铁在快速吸收铜水热量的同时，铜水被冷铁激冷凝固的过程中所产生的收缩量，由源源浇铸到模腔内的铜水及时进行补缩，如此顺序浇铸、激冷、收缩、补缩、浇铸、激冷、收缩、补缩、……，直至浇铸成型，去掉帽盖即可。

本发明与背景技术相比，一是铜套采用锥形模腔成型模的设计，充分利用地心引力、重力所产生的合力，达到了在铜套铸造过程中顺序冷却、收缩、补缩的目的，使所成形的铜套具有高致密度；二是阶梯状冷铁结构的设计，使铜套的铸造实现了快速连续浇铸、激冷、收缩、补缩、浇铸、激冷、收缩、补缩、……的目的，不仅大幅度地提高了生产效率，而且大大地提高了浇铸铜套成型的高致密性、高抗震性和长寿命性，在破坏性的试验中，当破碎机的负载振动量连续达到最大值且连续不间断工作的情况下，铜套未产生任何裂纹现象，其使用寿命是背景技术的数十倍以上至几十倍，产生了意想不到的技术效果、经济效益和社会效益。

附图说明

图1是阶梯冷铁激冷顺序铜套成型模型的第一种结构示意图。

图2是阶梯冷铁激冷顺序铜套成型模型的第二种结构示意图。

图3是阶梯冷铁激冷顺序铜套成型模型的第三种结构示意图。

图4是阶梯冷铁激冷顺序铜套成型模型的第四种结构示意图。

图5是图1的俯视结构示意图。

图6是图2的俯视结构示意图。

图7是图3的的俯视结构示意图。

具体实施方式