一种异型轧辊离心铸造模具制造技术

本实用新型专利技术公开了一种异型轧辊离心铸造模具技术方案，本实用新型专利技术的结构特点在于，异型轧辊离心铸造模具由金属外模和砂型内模组成，金属外模的内孔与所述砂型内模的外形相契合，砂型内模的内部形状与异型轧辊的变直径曲面相契合；金属外模和砂型内模组合后，经离心浇铸后可获得近终成型的异型轧辊毛坯。本实用新型专利技术的金属外模可沿轴向设置为两件分体或多件分体组合式结构，砂型内模由面砂和背砂组成，面砂选用石墨颗粒，背砂选用纯铁颗粒，与常规石英砂型相比具有良好的导热吸热性能，满足了离心铸造对于异型轧辊毛坯快速凝固的要求，提高了异型轧辊毛坯的铸造质量，节约了大量的材料及能源消耗，提高了异型轧辊铸件毛坯的质量。量。量。

【技术实现步骤摘要】
一种异型轧辊离心铸造模具


[0001]本技术涉及铸造模具
，尤其涉及钢管及冷弯型钢生产用异型轧辊的变直径曲面离心铸造模具。

技术介绍

[0002]以辊轧为特征的连续变形轧钢技术是现代大型化、高速化、连续化、自动化轧钢工业的关键技术。近年来由于钢管和冷弯型钢产业的快速发展，钢管及冷弯型钢生产用异型轧辊的消耗量已跃居世界第一。钢管及冷弯型钢用轧辊多数属非圆柱形的变直径异型轧辊，即外工作面为非圆柱形的变直径曲面，中间有一用以安装轴的内孔。尤其是焊管及冷弯型钢轧辊的规格品种繁多，同规格品种的批量很少，多数一张图纸只制作1～2件。成品单重大到每件十几吨，小到单重每件不足10公斤。但却是钢管及冷弯型钢生产所不可或缺的关键工模具，并且是近年来发展较快的非标产品。
[0003]由于焊管及冷弯型钢轧辊、钢管矫直机轧辊具有形状复杂且批量小的特征，目前轧辊毛坯的成型方式有两大类：锻造和铸造。采用锻造工艺时均为锻成圆柱形毛坯，当外圆直径较小时采用热轧圆钢，然后加工出外部曲面和内孔，因此，加工量大而且材料利用率极低，一般在40％～50％，造成材料和能源极大的浪费。采用静铸法工艺时，虽然铸出的毛坯较接近于成品，但至少需要毛坯重量50％以上的材料成为浇道和冒口，有的浇、冒口重量和毛坯重量比例达到1：1，因此材料利用率也很低，一般在50％～65％，同样造成材料和能源极大的浪费。采用离心铸造法工艺时，由于热轧无缝钢管定径或减径机轧辊外圆形状为非圆柱形的变直径曲面，所以离心铸造时都是离心铸造成圆筒形状毛坯，然后进行加工，因此材料利用率也很低，一般在55％～65％，造成材料和能源极大的浪费。
[0004]综上所述，钢管及冷弯型钢轧辊制造存在材料利用率低、能耗高、成本高、加工周期长等问题。

技术实现思路

[0005]本技术的目的是为了解决钢管及冷弯型钢等变直径曲面异型轧辊的制造难题，提供一种简便实用的异型轧辊离心铸造模具技术方案。采用本技术的异型轧辊离心铸造模具所铸造的钢管及冷弯型钢异型轧辊的变直径曲面毛坯可获得高质量的近终成型异型轧辊毛坯，比传统方法的锻造毛坯或铸造毛坯节约大量的材料及能源消耗。同时采用离心浇铸异型轧辊可以提高铸件毛坯的质量。
[0006]本技术的异型轧辊离心铸造模具的结构特征在于，所述异型轧辊离心铸造模具由金属外模和砂型内模组成，所述砂型内模设置在所述金属外模中，金属外模的内孔与所述砂型内模的外形相契合，砂型内模的内孔与所述异型轧辊的变直径曲面毛坯相契合。
[0007]本技术的金属外模设置为筒体结构，为组合式或整体式结构，金属外模的内孔设置为多边形，金属外模的外圆周设置有传动轮，金属外模的两端设置有端盖。进一步的，所述金属外模的筒体可以沿轴向设置为两件分体或多件分体组合式结构，所述筒体的
两端设置有端盖以及锁定组合的固定销。金属外模可采用铸铁、球铁、耐热钢或耐热铸铁制成。更进一步，本技术还可以根据砂型内模的大小在砂型内模中设置强化骨架。强化骨架可选用耐热钢材质，以保证尤其是大型铸件砂型内模的强度。一支异型轧辊铸造模具的砂型内模可以根据毛坯单重的大小由1件砂型内模或多件砂型内模组合而成，所述多件砂型内模组合的内孔优选相同尺寸，所述砂型内模面砂的厚度≥40mm。
[0008]为提高砂型内模的冷却能力，本技术的砂型内模由面砂和背砂组成；所述砂型内模的面砂由石墨颗粒、常规的树脂和固化剂组成，并与所述异型轧辊的变直径曲面毛坯相契合；所述砂型内模的背砂由纯铁颗粒、常规的树脂和固化剂组成，并与所述金属外模内孔的多边形相契合。在所述金属外模与砂型内模之间以及砂型内模之间涂有密封膏。砂型内模在使用后还可以按常规方法进行再生利用。
[0009]本技术的异型轧辊离心铸造模具不仅可以大幅度提高材料利用率、降低材料消耗，而且可以有效地提高铸造轧辊毛坯的成型质量，提高轧辊的综合性能。
附图说明
[0010]图1是单件毛坯组合式离心铸造模具示意图；
[0011]图2是多件毛坯组合式离心铸造模具示意图；
[0012]图3是图2的侧视示意图；
[0013]图4是图2的剖视示意图；
[0014]图中的序号依次表示为：1、筒体；2、端盖；3、传动轮；4、固定销；5、面砂；6、背砂；7、密封膏；8、强化骨架。
具体实施方式
[0015]下面结合附图和示例性实施例对本技术进行详细说明。本技术可以进行各种不同的改进，以及可以包括各种实施方式，但这些优选实施例并不限定本技术的多种实施方式。本技术的其他特点和优势将结合附图在下面的具体实施方式中进行说明。
[0016]如图1所示，本技术异型轧辊离心铸造模具的结构特征在于，异型轧辊离心铸造模具由金属外模和砂型内模组成，砂型内模设置在金属外模中，金属外模的内孔与砂型内模的外形相契合，砂型内模的内孔与异型轧辊毛坯的变直径曲面相契合。
[0017]为使用时组装和拆卸方便，本技术的金属外模设置为组合式或整体式结构。金属外模的筒体1可以是整体式结构，也可以沿轴向设置为两件分体或多件分体组合式结构。金属外模的筒体1两端可以设置有活动端盖2以及锁定组合的固定销4，如图1所示。也可以是筒体1与端盖2的固定组合式结构，如图2所示。
[0018]在金属外模的筒体1的外圆周上设置有凸出的传动轮3。为避免金属外模和砂型内模产生相对运动，金属外模的内孔设置为多边形，如图3和图4所示。从而使金属外模与砂型内模固定成一体，由传动轮3接收转动力带动离心铸造模具进行旋转。
[0019]本技术的砂型内模是钢管及冷弯型钢异型轧辊实现近终成型毛坯的重要部分，砂型内模的组成优先选择石墨颗粒和纯铁颗粒，砂型内模面砂的厚度≥40mm。砂型内模的面砂5由石墨颗粒、常规的树脂和固化剂组成，并与异型轧辊的变直径曲面毛坯相契合；
砂型内模的背砂6由纯铁颗粒、常规的树脂和固化剂组成，并与金属外模内孔的多边形相契合。在实际生产中，由于钢管及冷弯型钢的外形比较复杂，在生产一件轧辊或多件轧辊时，每个铸造模具可以根据异型轧辊毛坯单重的大小由1件砂型内模或多件砂型内模组合而成。如多件砂型内模进行组合时，尽量选择砂型内模的内孔尺寸相同或一致。
[0020]当砂型整体厚度较小时，可全部采用石墨颗粒、常规的树脂和固化剂制成。本技术采用石墨颗粒和纯铁颗粒所组成的砂型内模，与常规的石英砂型相比具有良好的导热吸热性能，满足了离心铸造钢管及冷弯型钢异型轧辊变直径曲面毛坯对于快速凝固的要求，从而提高了异型轧辊毛坯的成型质量。
[0021]本技术还可以根据砂型内模的大小在砂型内模中设置强化骨架8。强化骨架8可选用耐热钢等材质，以保证尤其是大型铸件砂型内模的强度。本技术的金属外模可采用铸铁、球铁、耐热钢或耐热铸铁制成。在所述金属外模与砂型内模之间以及砂型内模之间还涂有密封膏7。
[0022]当本技术的金属外模和砂型内模组合成异型轧辊铸造模具后，经离心浇铸后可获得近终成型的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种异型轧辊离心铸造模具，其特征在于，由金属外模和砂型内模组成，所述砂型内模设置在所述金属外模中；所述金属外模的内孔与所述砂型内模的外形相契合，所述砂型内模的内孔与所述异型轧辊的变直径曲面毛坯相契合；所述金属外模设置为组合式或整体式结构，所述金属外模的内孔设置为多边形，所述金属外模的外圆周设置有传动轮，金属外模的两端设置有端盖；所述砂型内模由面砂和背砂组成；所述金属外模与砂型内模之间以及砂型内模之间涂有密封膏。2.根据权利要求1所述的离心铸造模具，其特征在于，所述金属外模的筒体可以沿轴向设置为两件分体或多件分体组合式结构，所述筒体的两端设置有端盖以及固定销。3.根据权利要求1所述的离心铸造模具，其特征在于，所述砂型内模可由1件砂型内模或多件砂型内模组合而成。4.根据权利要求1...

【专利技术属性】
技术研发人员：袁厚之，张凝，刘行一，王平，
申请(专利权)人：山东省四方技术开发集团有限公司，
类型：新型
国别省市：