[发明专利]铸造大型半齿轮的装置及方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种铸造装置及方法，尤其涉及一种铸造大型半齿轮的装置及方法。

背景技术

齿轮是磨机中的关键部件，由于体积太大，运输困难等原因，250以上的全部设计为半齿轮，齿轮类铸钢件中要求较高，超声波探伤GB7233Ⅱ级，加工后齿面和齿根不允许有任何缺陷。在铸造过程中，铸钢液体熔点高，流动性差，凝固冷却时收缩性大，收缩不均匀，在齿轮冷凝过程中易出现半圆齿轮变形，开口直径或大或小，导致轮缘壁厚不均匀，拉筋设计不合理，不但起不到预防变形的作用，还会把齿轮轮辐拉裂。并且原工艺出品率较低，生产成本较高。

发明内容

本发明的目的就是为了解决上述问题，提供一种铸造大型半齿轮的装置及方法，它具有保护齿轮轮辐，加快钢水冷凝速度，提高钢水的利用率的优点。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种铸造大型半齿轮的装置，包括半齿轮毛坯和随型敷砂外冷铁，半齿轮毛坯两端之间设有拉筋；随型敷砂外冷铁与半齿轮毛坯外圆配合。

拉筋安装在半齿轮毛坯内圆两端，拉筋与拉筋平行的半齿轮毛坯内圆直径的距离为130mm-180mm；拉筋与半齿轮毛坯轮辐之间通过三角防裂筋连接；三角防裂筋与半齿轮毛坯轮辐之间设有圆角。

随型敷砂外冷铁分为若干等份，并且若干等份组成锯齿半圆形，随型敷砂外冷铁内壁上设有若干齿，随型敷砂外冷铁直径为铸造大型半齿轮直径加加工余量乘缩尺再加20～50mm，随型敷砂外冷铁与半齿轮毛坯同轴安装。

利用铸造大型半齿轮的装置铸造大型半齿轮的方法，铸造步骤如下：

步骤一设计、选择、安装装置：设定加工余量，安装随型敷砂外冷铁，安装冒口，浇注系统。

步骤二实施制作：制作木型，造型、制芯的制作，合箱。

步骤三浇注冷凝：浇注，放保温覆盖剂，铸件保温冷却。

步骤四成品半齿轮精处理：清理，热处理，精整处理。

步骤一中的设定加工余量：轮缘处加工余量25mm，其余加工余量28mm；

步骤一中的安装随型敷砂外冷铁：随型敷砂外冷铁为半圆形，并且设有凸凹型锯齿，直径为铸造大型半齿轮直径加加工余量乘缩尺再加20～50mm，做九等份组成半圆，随型敷砂外冷铁与半圆形半齿轮毛坯同轴安装；

步骤一中的安装冒口：根据齿轮热节计算模数，在齿轮轮缘上沿半圆周设计Φ560冒口套9个均布，随型外冷铁凹陷部位和冒口套一一对应，Φ560冒口套厚度为60mm，Φ410半个冒口套放置于Φ560mm冒口套上，Φ410冒口套厚度为35mm，在齿轮内圆上方均匀安装若干冒口套，Φ350mm冒口套9个均布，350冒口套厚度为30mm，所有冒口套上均设Φ50出气孔；

步骤一中的浇注系统：双钢水包浇注，包眼Φ65mm×2个，直浇道Φ100mm×2个，内浇道Φ50mm×12个，底返式浇注。

步骤二中的制作木型：根据图纸制作木刮板、木胎、木芯盒，1^#、2^#芯盒做1/6，3^#、4^#芯盒做1/9，3^#、4^#芯盒内做出冒口套定位，制作拉筋实样、三角防裂筋实样、圆角实样，三角防裂筋和圆角在1^#芯盒内做出，木型缩尺设计为内1.5％，其余1.8％；

步骤二中的造型、制芯的制作：找圆心稳轴杠，摆浇道砖，刮平地，放置随型敷砂外冷铁，固定木胎，撞外皮砂型，敷砂厚度为10～20mm；制芯，1^#、2^#各打六个芯子，3^#、4^#各打九个芯子，砂芯非加工面全部敷铬矿砂，设置好排气通道；

步骤二中的合箱：把制好的芯子运到制作的砂型处，芯子组装完后刷涂料，使用1米长拉筋实样做出拉筋槽，拉筋槽至与拉筋槽平行的半齿轮毛坯1内圆直径的距离d为130-180mm，圆角为60～100mm，加盖芯漏背砂，进行合箱；合箱后，检查浇口内无浮砂，砂箱紧固。

步骤三中的浇注：合箱后及时浇注，钢水温度为1530～1560℃；

步骤三中的放保温覆盖剂：选用保温覆盖剂，加入时间，钢水上升至冒口高度1/3～1/3处时，第一次加入，加入量为总重的1/3～2/3，剩余的覆盖剂作为维护冒口使用，直到冒口顶部不露红为止；