專利名稱：一種垂直分型的鑄段模具的制作方法
技術領域：
本發明屬于金屬材料的熱加工技術領域，涉及耐磨材料介質的鑄造成形的 工藝技術裝備，更具體地說，本發明涉及一種垂直分型的鑄段模具。
背景技術：
目前，應用于粉體工程的研磨介質，如鑄球、鑄段產品的需求越來越大， 產品質量要求也越來越高。隨著迪沙線在耐磨鑄球、鑄段行業生產的推廣，要 求在鑄球、鑄段的生產中進一步提高產品質量、提高生產能力和效率，簡化生 產工藝的操作，不斷降低生產成本。其中，在對鑄球、鑄段的鑄造模具的改進 和創新上，具有很大的潛力和發展前景。
目前鑄球、鑄段的鑄造工藝技術中存在的主要問題是-
大多數企業的生產方式仍采用傳統的人工金屬模具生產，這種生產方式十 分落后，生產效率低下，勞動強度高，質量不夠穩定；
鑄球、鑄段的模具在澆注時，其澆冒口會產生類似瓶口的堵塞，導致液流 不暢，會造成部分液態金屬溢出及排氣不暢；
批量小件存在同一型腔難以一次成型的困難，采用密集型人力作業，生產 工藝落后，工人的人身安全存在隱患；
鑄球、鑄段模具在使用中肯定存在損傷和疲勞，但是，在耐磨鑄球、鑄段 行業，許多鑄造和鍛造用的金屬模具是不可隨意互換，主要是定位方面存在誤 差，以致同種規格尺寸模具不能互換，給生產帶來許多不便，也提高了生產投 入成本。但是，成型產品是一致符合要求的。
鑄球、鑄段模具在制作、使用過程中的變形，導致模具體中存在應力，經過一定的時間會產生變形而影響產品質量。
經檢索，在耐磨材料介質的鑄造生產及工藝裝備領域有以下相關的技術 中國專利號為200720039091.5的專利文獻，公開了一種"多列串鑄磨球鑄 造型板"的專利技術，其技術方案是，型板上設有兩條以上的垂直澆道模塊， 垂直澆道模塊由半球臺塊和半圓柱塊交錯排列組成，半球臺塊兩側分別連接著 由三個以上的半球模體同軸串聯而成的半球模體串，半球模體之間夾有半圓柱 體薄板形成連通的澆鑄道，半球模體串的軸線與水平線之間的夾角為6° 15 ° ;本發明適用于制作①6 ①50mm各種規格的鑄造磨球；提高生產率兩倍以 上；正品率提高20%;可廣泛用于垂直分型無箱澆鑄的機械化鑄球、鑄段生產 線，降低成本，顯著改善操作環境，減輕工人的勞動強度。
中國專利號為200720039092.X的專利文獻，公開了一種"耐磨材料介質生 產用多列串鑄磨段鑄造型板"，其技術方案與上述200720039091.5專利技術近 似。
中國專利號為200720128879.3的專利文獻，公開了 "一種垂直分型的砂型 板"，其技術方案是包括具有相同結構的左板體和右板體，左板體和右板體相對 應的內表面均設置澆道模條和多個鑄件模塊，鑄件模塊之間通過連接模塊串接， 澆道模條和串接的鑄件模塊之間通過內澆模塊連接，澆道模條平行于左板體和 右板體，且其澆口位于左板體和右板體的頂部。由于左板體和右板體豎直地設 置，澆口位于其頂部，因此可以實現豎直分型，從而可以實現高效率地機械化 連續作業，減少設備的占地面積，并顯著減輕勞動強度。此外，由于串接的鑄 件模塊可以豎直地排列，因此鑄造時模腔內金屬液內部的壓強較高，所形成的 鑄件內在質量較高。
中國專利號為01262970.7的專利文獻，公開了 "一種高鉻合金鑄段成型豐莫板及砂箱"，其技術方案是模板包括板塊、半段體、上箱橫澆口和下箱橫澆口； 板塊為四邊形，上箱橫澆口和下箱橫澆口分別設于板塊上、下兩面的中心線位 置，垂直于上箱橫澆口和下箱橫澆口的上、下兩板面上均布著兩排以上的半段 體。采用該模板及砂箱生產①55X60mm以下規格的高鉻鑄段，其鑄段內部無鑄 造缺陷，其工藝出品率達到70%以上。該模板其內澆口的設計既能充分補縮， 又便于段體球相互分離。使用該模板及砂箱，操作簡單，易于掌握。
上面所提到的幾項專利技術，沒有從根本上解決澆冒口會產生類似瓶口的 堵塞、批量小件存在同一型腔難以一次成型的困難、金屬模具不可隨意互換等 問題。都是采用頂部兩點或一點直補，補縮不夠充分、完善。

發明內容
本發明所要解決的問題是提供一種垂直分型的鑄段模具，其目的充分保障 鑄造腔體的液態金屬的流動暢通和順利排氣，確保鑄段產品質量。 為了實現上述目的，本發明采取的技術方案為
本發明所提供的這種垂直分型的鑄段模具，用于耐磨鑄段的鑄造成型，所 述的鑄段模具包括分型面垂直設置的模具體，所述模具體的分型面上設有多個
鑄鍛模型及通氣孔，所述的鑄鍛模型的形狀是錐角為r 6°的圓臺體，在所
述分型面的的上部設澆冒口 ，所述的澆冒口的下口部設與澆冒口連通的澆冒口 分流區，在所述的澆冒口分流區的上方，還設有澆冒口分流區通氣孔，使所述 的澆冒口分流區與模具外部連通。
為使本發明更加完善，還進一步提出了以下更為詳盡和具體的技術方案， 以獲得最佳的實用效果，更好地實現發明目的，并提高本發明的新穎性和創造 性
所述的澆冒口從開口位置向下到進入澆冒口分流區的通路上，形成一個折彎，使得澆冒口與澆冒口分流區連接的部分為傾斜的通路。
所述的鑄段模具設澆冒口分澆道、主澆道分流區、主澆道和分體澆道，所 述鑄鍛模型與分體澆道連通，所述的澆冒口分澆道將澆冒口分流區與主澆道連 通，所述的主澆道分流區設在所述的主澆道與分體澆道連接位置。
所述的主澆道為豎直設置，其數量多于一個；在所述的主澆道上端，設補 縮冒口。
所述的澆冒口分澆道從澆冒口分流區到主澆道方向，為傾斜向下設置。
在每個主澆道上，所述的分體澆道的數量多于一個，所述的分體澆道從與 主澆道連接端到朝向外部的另一端方向，為傾斜向下設置。
所述的鑄鍛模型為多個豎直方向成"品"字形串聯連接，構成鑄鍛模型串， 所述的鑄鍛模型串設置在所述的分體澆道的朝下的一側；在每個分體澆道上， 所述的鑄鍛模型串設置的數量多于一個。
在所述的鑄段模型串中，所述的鑄鍛模型的連接方式為所述的鑄鍛模型的 圓臺體底部在分型面上切交聯接，所述的鑄鍛模型的軸線與所述的鑄段模具的 分型面垂直。
在所述的鑄段模型串中，所述的鑄鍛模型的連接方式為所述的鑄鍛模型 的分布在所述的鑄段模具的分型面的兩側，所述的鑄鍛模型軸線垂直于分型面 分布，分布在鑄段模具的分型面兩側的鑄鍛模型相互交錯且端面連接，其大端 面連接位置與所述的鑄段模具的分型面重合。
所述的鑄段模型通過自身結構定位，所述的鑄段模型通過漲緊銷在所述豐莫 具體的面上漲緊實現定位，所述的鑄段模型通過所述模具體上對鑄段模型定位 的定位孔實現安裝或卸料。
在所述的模具體的分型面的背面，設置多條縱向、橫向交叉的模具體應力本發明采用上述技術方案，其獨特的、科學的冷凝和補縮控制設計、合理 的排布，克服了澆冒口在澆注時類似瓶口的堵塞不暢，也避免或減少液態金屬 溢出，并且模具的上方及左、右方的關鍵部位設置了數道通氣孔，充分保障了 鑄造腔體的液態金屬的流動暢通和順利排氣，確保鑄段產品質量；鑄段模型串 成"品"字聯接形成獨特的產品連澆方式，從概念上革新了鑄段模具傳統設計、 制造工藝格局，實實在在地提高了生產力和經濟效益；徹底解決了批量小件在 同一型腔難以一次成型的困難，在有效的空間合理排布，最大限度地發揮了模 具的效能，是大批量或流水線生產鑄造的理想選擇之一，徹底解決了密集型人 力作業落后局面，也保護了工人的人身安全；降低了工人的勞動強度，提高了 生產能力；可以反復維修，在短時間內進行局部或全面維修以及零配件更換， 延長了使用壽命，提高了設備的能動性，直接為用戶節約了成本、增加了產值; 設置了縱、橫方向的溝槽作為應力槽，防止模具在制作、使用過程中的變形， 以消除應力，確保模具的精度。


下面對本說明書各幅附圖所表達的內容及圖中的標記作簡要說明-
圖1為本發明中的鑄鍛模型的軸線垂直于分型面設置的結構示意圖2為圖1所示結構的側面示意圖3為鑄段模型的固定與拆卸結構的示意圖4為鑄段模型的圓臺結構的示意圖5為本發明中的模具體應力槽和定位孔的結構示意圖6為鑄段模型的分型示意圖。
圖中標記為1、模具體，2、澆冒口， 3、主澆道，4、分體澆道，5、澆冒口分流區，6、 補縮冒口， 7、通氣孔，8、鑄鍛模型，9、澆冒口分流區通氣孔，10、主澆道分 流區，11、澆冒口分澆道，12、鑄鍛模型串，13、模具體應力槽，14、定位孔， 15、漲緊銷、16、拆卸孔。
具體實施例方式
下面對照附圖，通過對實施例的描述，對本發明的具體實施方式
如所涉及 的各構件的形狀、構造、各部分之間的相互位置及連接關系、各部分的作用及 工作原理、制造工藝及操作使用方法等，作進一步詳細的說明，以幫助木領域 的技術人員對本發明的發明構思、技術方案有更完整、準確和深入的理解。
如圖1至圖6所表達的本發明的結構，是一種垂直分型的鑄段模具，用于 耐磨鑄段的鑄造成型，所述的鑄段模具包括分型面垂直設置的模具體l,所述模 具體1的分型面上設有多個鑄鍛模型8及通氣孔7，所述的鑄鍛模型8的形狀是 錐角為r 6°的圓臺體(如圖4所示)，在所述分型面的的上部設澆冒口2， 所述的澆冒口 2的下口部設與澆冒口 2連通的澆冒口分流區5。
該發明普遍適用于垂直分型砂型、流水線鑄造和金屬型鑄造。其適用范圍 為cD6 ①60系列鑄段產品的生產。
為了解決在本說明書背景技術部分所述的目前公知技術存在的問題并克服 其缺陷，實現充分保障鑄造腔體的液態金屬的流動暢通和順利排氣，確保鑄段 產品質量的發明目的，本發明采取的技術方案為
如圖1所示，本發明所提供的這種垂直分型的鑄段模具，在所述的澆冒口 分流區5的上方，還設有澆冒口分流區通氣孔9，使所述的澆冒口分流區5與模 具外部連通。
采用上述技術方案，克服了澆冒口在澆注時類似瓶口的堵塞不暢，也避免或減少液態金屬溢出，并且在模具的上方及左、右方的關鍵部位設置了數道通
氣孔7，充分保障了鑄造腔體的液態金屬的流動暢通和順利排氣的，確保鑄段產 品質量。安裝以及在實際生產中操作簡便，可進一步降低成本，產生更大的實 際經濟效益，滿足用戶生產需求和生產的可行性的要求。
本發明提供的鑄段模具與同類產品相比，更具有科學合理性及推廣價值， 其獨特的、科學的冷凝和補縮控制設計、合理的排布，使不同規格的工藝出品 率約為52.5% 82%之間，超出同類產品5% 15%。對于耐磨鑄段、鍛生產行 業來說，出品率高出一個百分點，就相當于創收8元人民幣左右，其帶來的經 濟效益相當可觀。
以下是本發明提供的具體實施示例，供本領域的技術人員在實施本發明時 參考和選用 實施例一
本發明所述的澆冒口 2從開口位置向下到進入澆冒口分流區5的通路上， 形成一個折彎，使得澆冒口 2與澆冒口分流區5連接的部分為傾斜的通路。
上述結構，保證了在設置澆冒口分流區通氣孔9后，不會與澆冒口2發生 干涉，澆冒口 2給澆冒口分流區通氣孔9讓出位置，且能減緩液流對澆冒口 2 的下部的沖擊力。
實施例二
本發明所述的鑄段模具設澆冒口分澆道ll、主澆道分流區IO、主澆道3和 分體澆道4，所述鑄鍛模型8與分體澆道4連通，所述的澆冒口分澆道11將澆 冒口分流區5與主澆道3連通，所述的主澆道分流區10設在所述的主澆道3與 分體澆道4連接位置。
如圖1所示，將澆道設計成主澆道3和分體澆道4，利用重心向下原理，加速液態金屬流動。
主澆道3讓液態金屬向下快速流動注入，分體澆道4則將主澆道3內液態 金屬分流入鑄鍛模型8成型腔內，液態金屬瞬間在重力加速作用下容入型腔， 在冷凝過程中，分體澆道4溫度高于下面型腔，在保證液態金屬順利流入型腔 同時充分地給予補縮，即分體澆道4既是澆道又是補縮帽，不斷地分別給予型 腔足夠的補縮，確保產品內在質量。
本發明提供的鑄段模具將模具整體分成若干個區域，液態金屬分區域注入 型腔，避免了液態金屬注入不到位或不全面，腔體內熱量在散發、傳遞過程中 區域間影響小，加上排氣孔不斷排氣，優化了注入、冷凝的環境。整體排布垂 直向下，液態金屬流動阻力相對小，液態金屬分區域的注入，避免了液態金屬 在型腔中長距離的流動，減小了液體流動時對型腔的沖刷損傷。
根據不同規格、要求，將模具整體分成1至4個區域垂直向下排列，每個 區域又分為一個整體或上、中、下部分設置，徹底解決了批量小件在同一型腔 難以一次成型的困難。該設計方案將有限的空間合理排布，最大限度地發揮了 模具的效能，實現了以科技促進生產力，其技術方案是大批量及流水線生產鑄 造的理想選擇之一，徹底解決了密集型人力作業落后局面，也保護了工人的人 身安全。
實施例三
如圖l、圖2所示，本發明所述的主澆道3為豎直設置，其數量多于一個； 在所述的主澆道3上端，設補縮冒口6。
將主澆道3設置垂直向下，分體澆道4分兩側自中間至兩邊向下斜置，鑄 鍛模型8則軸線水平方向，鑄段模型8錯落切交成"品"字串接到分體澆道4。 整體排布垂直向下，相對斜置排布，與現有的垂直分型模具相比，空閑區域小，砂型空間利用充分，空間利用率提高了 8個百分點左右，產品工藝出品率相對 較高。本發明提供的鑄段模具"品字形"的排布，型腔實體向分型面垂直方向 拓展，整體砂型空間利用率較傳統方式排布提高了近30個百分點。
在主澆道3的上方設置了補縮冒口 6，充分保障了鑄造腔體的液態金屬的流 動暢通和順利排氣，且在冷凝時能實現充分補縮，確保鑄段產品質量。
實施例四
如圖1所示，本發明所述的澆冒口分澆道11從澆冒口分流區5到主澆道3 方向，為傾斜向下設置。
其作用如實施例二和實施例三所述。 實施例五-
如圖1所示，在本發明每個主澆道3上，所述的分體澆道4的數量多于一 個，所述的分體澆道4從與主澆道3連接端到朝向外部的另一端方向，為傾斜 向下設置。
其作用如實施例二和實施例三所述。
實施例六
如圖1和圖6所示，本發明所述的鑄鍛模型8為多個豎直方向成"品"字 形串聯連接，構成鑄鍛模型串12，所述的鑄鍛模型串12設置在所述的分體澆道 4的朝下的一側；在每個分體澆道4上，所述的鑄鍛模型串12設置的數量多于一個。
上述結構使得鑄造產品即鑄段的產量提高，產品的分布合理，模具的空間 充分利用。
下面實施例七和實施例八是兩個不同的實施方式，實施本發明時，擇一應
用實施例七
如圖1和圖6所示，在本發明所述的鑄段模型串12中，所述的鑄鍛模型8 的連接方式為所述的鑄鍛模型8的圓臺體底部在分型面上切交連接，所述的
鑄鍛模型8的軸線與所述的鑄段模具的分型面垂直。
本發明所提供的鑄鍛模具的鑄段模型串12的一種方式是有兩個或數個鑄
段模型串12垂直向下(由具體規格確定)，各鑄段模型串12之間相互等距且平行。
實施例八
如圖1和圖2所示，在本發明所述的鑄段模型串12中，所述的鑄鍛模型8
的連接方式為所述的鑄鍛模型8錯落有序分布在所述的鑄段模具的分型面的 兩側，所述的鑄鍛模型8軸線垂直于分型面分布，分布在鑄段模具的分型面兩 側的鑄鍛模型8相互交錯且端面連接，其端面連接位置與所述的鑄段模具的分
型面重合。
本發明改變傳統的單個或幾個豎直串澆模式，實行獨特的鍛產品錯落聯交， 成"品"字連接，這樣在一個分型實體內最大限度地拓展了利用空間，進一步 提高了工藝出品率、提高了單位時間產量，實現了真正意義上節約成本增加效
實施例九
如圖5所示，在本發明所述的模具體1的分型面的背面，設置多條縱向、 橫向交叉的模具體應力槽13。
為防止或減小模具在制作、使用過程中的變形，本發明在模具體1的背面
設置了縱、橫方向的溝槽，即模具體應力槽13，以消除或控制減小內應力，確
保鑄段模具的精度。圖中的定位孔14，是用于兩個模具分體在合模時的定位用，即利用定位銷 穿入該孔進行定位。
上述鑄段模具的安裝可根據設備已有的定位位置安裝固定，也可以根據用 戶要求實現定位固定。
實施例十
如圖3所示，本發明所述的鑄段模型8通過自身結構定位，所述的鑄段模 型8通過漲緊銷15在所述模具體1面上漲緊實現定位，所述的鑄段模型8通過 所述模具體1上對鑄段模型定位的定位孔16實現卸料或安裝。
實施例H"^—-
本發明提供的鑄段模具用材極為普遍和廣泛，可以為HT鐵線材或板材、45# 鋼、Cr系列線材等，可根據用戶要求選材，因其取材廣泛可以節約資源。其造 價低廉卻經濟實用。
一般選擇HT鐵或45g鋼，還可選擇Gr系列線材、板材，通過淬火處理提 高硬度，增加了耐磨性，以延長模具的使用壽命。
上面結合附圖對本發明進行了示例性描述，顯然本發明具體實現并不受上 述方式的限制。只要采用了本發明的方法構思和技術方案進行的各種非實質性 的變化，或未經改進將本發明的構思和技術方案直接應用于其它場合的，均在 本發明的保護范圍之內。
1權利要求
1、一種垂直分型的鑄段模具，用于耐磨鑄段的鑄造成型，所述的鑄段模具包括分型面垂直設置的模具體(1)，在所述模具體(1)的分型面上設有多個鑄鍛模型(8)及通氣孔(7)，所述的鑄鍛模型(8)的形狀是錐角為1°～6°的圓臺體，在所述分型面的上部設澆冒口(2)，所述的澆冒口(2)的下口部設與澆冒口(2)連通的澆冒口分流區(5)，其特征在于在所述的澆冒口分流區(5)的上方，還設有澆冒口分流區通氣孔(9)，使所述的澆冒口分流區(5)與模具外部連通。
2、 按照權利要求l所述的垂直分型的鑄段模具，其特征在于所述的澆冒 口 (2)從開口位置向下到進入澆冒口分流區(5)的通路上，形成一個折彎， 使得澆冒口 (2)與澆冒口分流區(5)連接的部分為傾斜的通路。
3、 按照權利要求1或2所述的垂直分型的鑄段模具，其特征在于所述的 鑄段模具設澆冒口分澆道(11)、主澆道分流區(10)、主澆道(3)和分體澆道(4)，所述鑄鍛模型(8)與分體澆道(4)連通，所述的澆冒口分澆道(11) 將澆冒口分流區(5)與主澆道(3)連通，所述的主澆道分流區(10)設在所 述的主澆道(3)與分體澆道(4)連接位置。
4、 按照權利要求3所述的垂直分型的鑄段模具，其特征在于所述的主澆 道(3)為豎直設置，其數量多于一個；在所述的主澆道(3)上端，設補縮冒 口 (6)。
5、 按照權利要求4所述的垂直分型的鑄段模具，其特征在于所述的澆冒 口分澆道(11)從澆冒口分流區(5)到主澆道(3)方向，為傾斜向下設置。
6、 按照權利要求4或5所述的垂直分型的鑄段模具，其特征在于在每個 主澆道(3)上，所述的分體澆道(4)的數量多于一個，所述的分體澆道(4) 從與主澆道(3)連接端到朝向外部的另一端方向，為傾斜向下設置。
7、 按照權利要求6所述的垂直分型的鑄段模具，其特征在于所述的鑄段模型(8)為多個豎直方向成"品"字形串聯連接，構成鑄段模型串(12)，所述的鑄段模型串(12)設置在所述的分體澆道(4)的朝下的一側；在每個分體燒道(4)上，所述的鑄段模型串(12)設置的數量多于一個。
8、 按照權利要求7所述的垂直分型的鑄段模具，其特征在于在所述的鑄 段模型串(12)中，所述的鑄鍛模型(8)的連接方式為所述的鑄鍛模型(8) 的圓臺體底部在分型面切交聯接，所述的鑄鍛模型(8)的軸線與所述的鑄段模 具的分型面垂直。
9、 按照權利要求7所述的垂直分型的鑄段模具，其特征在于在所述的鑄 段模型串(12)中，所述的鑄鍛模型(8)的連接方式為所述的鑄鍛模型(8) 分布在所述的鑄段模具的分型面的兩側，所述的鑄鍛模型(8)軸線垂直于分型 面分布，分布在鑄段模具的分型面兩側的鑄鍛模型(8)相互交錯且端面連接， 其端面連接位置與所述的鑄段模具的分型面重合。
10、 按照權利要求l或2或4或5或7或8或9所述的垂直分型的鑄段模 具，其特征在于在所述的模具體(1)的分型面的背面，設置多條縱向、橫向 交叉的模具體應力槽(13)。
全文摘要
本發明公開了一種垂直分型的鑄段模具，包括分型面垂直設置的模具體(1)，在模具體(1)的分型面上設有多個鑄鍛模型(8)，鑄鍛模型(8)的形狀是錐角為1°～6°的圓臺體，在分型面的上部設澆冒口(2)和通氣孔(7)，澆冒口(2)的下口部設與澆冒口(2)連通的澆冒口分流區(5)，在澆冒口分流區(5)的上方，還設有澆冒口分流區通氣孔(9)，使澆冒口分流區(5)與模具外部連通。采用上述技術方案，克服了澆冒口在澆注時類似瓶口的堵塞不暢，也避免或減少液態金屬溢出，充分保障了鑄造腔體的液態金屬的流動暢通和順利排氣，確保鑄段產品質量。
文檔編號B22C9/08GK101524740SQ200910116618
公開日2009年9月9日 申請日期2009年4月22日 優先權日2009年4月22日
發明者周利生, 周道宏, 王登國 申請人:安徽省寧國新寧實業有限公司