[发明专利]金属球连续铸造方法及铸型

说明书

本发明涉及的是特种铸造工艺中金属球的铸造工艺及铸型，特别是金属球的连续铸造方法及铸型。

当前金属球的铸造方法为砂型铸造或金属型铸造。由于球形铸件的比表面积小，散热慢，在铸造过程中补缩困难，所需的补缩系统较大，因而工艺出品率（即铸件重量占铁水总重量的百分数）较低。对于φ100毫米的铸球，砂型铸造的工艺出品率低于65%。小球的工艺出品率则更低。金属型铸球具有尺寸精度高，组织细化，劳动生产率高等优点，近年来正在普及。

现有的金属型铸球工艺可归纳为以下三类：

1、垂直分型，一型多铸。由于每一型可铸出多个球，生产效率高。用串铸方式，工艺出品率可达75%。

2、水平分型，一型多铸。为了开型取球及补缩的方便，上型的浇口部位一般需放置砂套或其他类型的保温套，有时设置保温冒口。加保温冒口有利于避免缩孔及缩松，且能提高工艺出品率;但操作工序较多，劳动生产率一般低于上述垂直分型。

3、一型单铸，加保温浇口。其优点是能够有效地防止缩孔及缩松，操作较为简便。不足之处是劳动生产率低，不适宜铸造小球。

上述各种工艺由于均采用单型间断浇注，不可避免地要采用浇冒系统，从而限制了铸球的工艺出品率，一般低于75%。

在特种铸造领域内，连续铸造技术虽然已被用来制造管件和棒件等易于从固定的结晶器或铸型中抽动的铸件，但仍未被用于铸球，这是因为铸球不易从固定的模具中取出，且不易保持连续性。

本发明的目的在于提供一种连续的铸球方法及铸型。它不仅提高铸球的工艺出品率，降低能源和原材料的消耗;而且提高铸球的内在质量，并且可以利用余热进行热处理;同时提高劳动生产率，降低劳动强度，改善生产条件。

本发明的铸球方法为连续浇注过程。在连续浇注过程中，将若干副铸型串叠组合，其可作垂直向下运动，也可在垂直平面内做圆周运动。按照合型浇注工位，冷却凝固工段，开型工位，铸球推出工位，冷却清整工位，铸型进入合型浇注预备工段等如此循环，便可实现连续浇注。浇注过程中，浇注通道起补缩通道即冒口颈的作用，补缩铸球所需的金属液由后继铸型提供。每副铸型内不同尺寸的球串铸，大球作为小球的补缩冒口，自小球至大球顺序凝固。

本发明设计的铸型由型腔，浇注通道，排气槽构成;浇注通道沟通铸型的上下端面，其可以有三种类型：第一种是每型有一球坑，球坑的上下端分别与浇注通道相连;第二种类型是每型有大小多个球坑，大球坑的上下端分别与浇注通道相连，大球坑的两侧或一侧通过内浇道再串接依次渐小的球坑;第三种类型是每型设置专用浇注补缩通道，通道的两侧或一侧通过内浇道连接一个球坑，也可再向外侧串接依次渐小的球坑。

下面结合附图对本发明进行详细描述。

图1是第一种铸型主视图

图2是第一种铸型俯视图

图3是第一种铸型侧视图

图4是第二种铸型主视图

图5是第二种铸型俯视图

图6是第二种铸型侧视图

图7是第三种铸型主视图

图8是第三种铸型俯视图

图9是第三种铸型侧视图

图10是本发明连续铸造方法流程主视示意图（铸型在垂直平面内作圆周运动）

图11是图10中G向局部和I向局部示意图

图12是图10中H向局部开型示意图

图13是图10中H向局部合型示意图

图14是本发明连续铸造方法流程主视示意图（铸型向下垂直运动）

图15是图14的侧视示意图。

图中，（1）是浇包，（2）是铸型，（3）是铸球，（4）是浇注通道亦即补缩通道，（5）是型腔即球坑，（5a）是小球坑，（6）是内浇道，（7）是排气槽，（8）是铸型分型面。连续铸球方法所用的铸型及浇注系统可以有以下三种类型的单元组合而成：

1、如图1、图2、图3所示，每型一个球坑。每副铸型（2）由两个形状完全相同的半型组成，垂直分型。型腔为一个球坑（5），其上下端分别连接一柱状或其他开关的浇注通道（4）。在连续浇注过程中，每副铸型每个循环周期仅铸一个球。