專利名稱：一種立式離心鑄造機鑄型的定位及鎖緊結構的制作方法
技術領域：
本發明屬于離心鑄造技術領域，具體涉及一種立式離心鑄造機鑄型的嵌入定位及鎖緊結構。
背景技術：
在使用立式離心機進行離心鑄造前，需要將設計好的鑄型定位安裝到立式離心機底盤上并將鑄型與離心機底盤鎖緊，鑄型的組合方式有兩種，一是由兩部分組成，即將金屬筒套與底板連為一體后和蓋板組成，二是由三部分組成，即由底板、蓋板和金屬筒套組成。傳統方法設計的鑄型與離心機底盤之間的定位方法有兩種，一種是鑄型放置在離心機底盤上，以離心機底盤外圓為基準，使鑄型外圓到底盤外圓的距離相等進行初步校中、然后精確校中定位，定位操作較為麻煩，勞動強度較高，但這是通常做法；另一種是離心機主軸與鑄型底板的中心孔連接，定位準確，但由于底板與主軸采用鍵或銷進行連接，拆裝甚為不便，故較少使用。這兩種定位方法的不足之處是要么定位不夠方便，要么拆裝甚為困難。傳統方法設計的鑄型鎖緊結構，都是采用分段鎖緊，即分底層和上層兩段鎖緊。底層鎖緊是離心機與鑄型底板間的鎖緊，其鎖緊方式有兩種①離心機底盤上設置有8個相鄰間夾角為45°的徑向T型槽，依靠8個T型槽中的T型槽用螺栓將校中定位后鑄型底板固定后鎖緊，這種鎖緊方式較為常用，但鎖緊的操作較為麻煩，生產效率較低。②離心機主軸與鑄型底板的中心孔連接，由于拆裝甚為不便，故較少使用。上層鎖緊是蓋板與金屬筒套間的鎖緊，一般采用螺釘或斜鍥將蓋板與金屬筒套進行鎖緊。傳統鎖緊方式的不足之處為，除了安全罩及立式離心機四周的防護墻外，鑄型的上方及外側無其他防護裝置。 傳統方法設計的鑄型組合，鑄型的各組成部分之間必定有鎖緊裝置(螺栓、螺釘、銷子或斜鍥等)將其連成一體。這種鑄型組合的不足之處為，一是不論是底層鎖緊還是上層鎖緊，鎖緊裝置都與鑄型直接接觸，由于高溫合金液的作用，鎖緊裝置的工作溫度一般在400°C 500°C，鎖緊裝置的力學性能受到很大影響；二是由于鑄型本身空間位置的限制，設計鎖緊裝置(螺栓、螺釘、銷子或斜鍥等)的數量及尺寸時都會受到制約。

發明內容
本發明所要解決的技術問題是提供一種使鑄型的定位和拆裝都十分便捷、并使立式離心鑄造的安全性大為提高的立式離心鑄造機鑄型的定位及鎖緊結構。為解決上述技術問題，采取如下的技術方案一種立式離心機鑄型的定位及鎖緊結構，將立式離心機鑄型定位并鎖緊在立式離心機底盤上，鑄型包括底板、蓋板和金屬筒套三個部分，三個組成部分之間不具有鎖緊功能，所述離心機底盤上設置有與立式離心機主軸同心的圓形凹槽，所述鑄型的底板置于立式離心機底盤的圓形凹槽內，定位和拆裝都十分方便。離心機底盤上圓形凹槽的四周均布M個螺孔，M不少于3，對于大中型鑄型，M—般在六個以上；在所述蓋板上方還放置有壓板，所述壓板為圓環狀，所述壓板內圓直徑大于所述蓋板的澆口凸臺外緣，所述壓板外圓直徑大于所述蓋板的直徑，所述壓板邊緣設置M個凸出部，每個所述凸出部上開有一個螺栓槽，用M個鎖緊螺栓將對應的所述離心機底盤螺孔和所述壓板螺栓槽鎖緊。壓板是鎖緊裝置中的重要部件，用韌性較好的鋼板制作，并具有一定的厚度，其意義在于一是發生頂噴時能抵御高溫合金液的沖刷；二是具有較大的蓄熱能力使壓板的溫度較低，從而使與其連接的鎖緊螺栓的溫度更低；三是具有較大的質量配重來抵消部分合金液對蓋板的抬力。由于鎖緊螺栓不與鑄型直接接觸，而是位于鑄型之外，避免了螺栓在高溫工作環境下所導致的強度失效。本發明中，壓板、鎖緊螺栓與離心機底盤一起形成一個頂蓋籠欄式的鎖緊結構，從而在鑄型外增加了一道堅固的防護裝置，能有效地避免鑄型碎片及高溫金屬液產生的頂噴，大大提高了立式離心鑄造的安全性。鑄型由三部分組合，底板、蓋板和金屬筒套可以采用各自最適宜的材質，以提高安全性、尺寸穩定性或降低成本，如底板、蓋板可采用不易變形的球墨鑄鐵制作，澆注大型離心鑄鋼件時，金屬筒套可采用高溫力學性能好的鉻鑰鑄鋼制作。在所述底盤圓形凹槽內圓與所述底板外圓之間設置有熱膨脹間隙，一是能保證底板足夠的定位精度，二是便于底板的拆裝。所述離心機底盤的材質采用塑性金屬材料。 所述離心機底盤螺孔與底盤外圓之間留有空隙。以防止在鑄型高速旋轉時，螺栓孔附近的底盤產生崩裂。 在所述底板上平面上設置第一階梯卡口，所述金屬筒套下平面上設置第二階梯卡口，所述第一階梯卡口與第二階梯卡口相互卡緊。同理在所述蓋板下平面上設置第三階梯卡口，所述金屬筒套上平面上設置第四階梯卡口，所述第三階梯卡口與第四階梯卡口相互卡緊。所述底板上平面中部設有至少一個分流包，以助合金液快速分流。所述底板下平面中間設置凹槽，減小底板與底盤的接觸面積，從而減小底板因反復受熱變形而產生的不平度。本發明的有益效果，一是對底板采用圓形凹槽定位方式，使底板定位準確且拆裝便捷；二是鑄型由底板、蓋板和金屬筒套三部分組合的結構和在鑄型之外的螺栓鎖緊方式，避免了螺栓在高溫工作環境下所導致的強度失效；三是對鑄型采用鎖緊方式，壓板、螺栓與底盤一起形成頂蓋籠欄式結構，從而在鑄型外增加了一道堅固的防護裝置，能有效地避免鑄型碎片及金屬液的頂噴，使安全性大為提高。


下面結合附圖和具體實施方式
對本發明的技術方案作進一步具體說明。圖I為本發明實施例立式離心機鑄型的定位及鎖緊結構示意圖；圖2為本發明實施例立式離心機鑄型的定位及鎖緊結構的立式機離心機底盤結構簡圖；圖3為本發明實施例立式離心機鑄型的定位及鎖緊結構的鑄型底板結構簡圖；圖4為本發明實施例立式離心機鑄型的定位及鎖緊結構的鑄型蓋板結構簡圖；圖5為本發明實施例立式離心機鑄型的定位及鎖緊結構的鑄型金屬筒套結構簡圖；圖6為本發明實施例立式離心機鑄型的定位及鎖緊結構的壓板結構簡圖7為本發明實施例立式離心機鑄型的定位及鎖緊結構的鎖緊螺栓結構簡圖。
具體實施例方式本發明實施例涉及的一種J5520B型立式離心鑄造機，主電動機功率為75kW，主軸最高轉速為500rpm，能無極調速，該設備適宜于單件小批量生產。該離心機能生產的鑄件尺寸范圍最大外徑為fI^OOOmm,最大高度為500mm，離心機底盤承載重量W (W=W+Ww型)在IOt以內。設備整機(包括底盤)安裝在地平面以下的鋼筋混凝土地坑之內，鑄型則在地平面以上的鋼筋混凝土防護墻內，上面安裝鋼板防護系統。鋼板防護系統為大小兩塊防護罩，大防護罩為固定式結構，主要用于安裝設備使用，小防護罩主要用于鑄型的吊離及取件、澆注時使用。如圖I所示，鑄型包括底板4、蓋板7 (材質均為球墨鑄鐵QT450-10)和金屬筒套2(材質為鑄鋼ZG230-450)三個部分，該鑄型定位并鎖緊在立式離心機底盤5上，蓋板7上還設置有壓板6。如圖2所示，離心機底盤5外徑為2400mm，材質為球墨鑄鐵QT500，離心機底盤5上設置有與離心機主軸同心的圓形凹槽51,圓形凹槽內徑為2206mm,由于該離心機用 于銅合金離心鑄件的生產，底盤圓形凹槽的內徑與底板之間設置有熱膨脹間隙6_(單邊3mm)，底板4的外徑為0 2200mm。離心機底盤5上圓形凹槽51的四周均布16個螺孔52，離心機底盤螺孔52與底盤5外圓之間留有空隙。如圖6和圖4所示，壓板6為圓環狀，壓板6內圓直徑大于蓋板7的燒口凸臺外緣71,壓板6外圓直徑大于蓋板7的直徑,壓板6邊緣設置16個凸出部61，每個凸出部61上開有螺栓槽62，用16個鎖緊螺栓3將對應的離心機底盤螺孔52和壓板螺栓槽62鎖緊。用壓板將鑄型鎖緊在離心機底盤上，從而壓板6、鎖緊螺栓3與離心機底盤5 —起能夠形成一個頂蓋籠欄式結構，在設備防護罩內增加了一套防護設施，即便在鑄件澆注過程中鑄型發生碎裂的情況，頂蓋式花形壓板能避免鑄型碎片及金屬液產生頂噴；籠欄式鎖緊螺栓也使鑄型碎片橫飛所產生的危害程度大為降低；加上立式離心機的安全罩及立式離心機四周的鋼筋混凝土防護墻使安全隱患降到最低程度。如圖4所示，蓋板的外徑為O2200mm，與底板外徑相同；如圖5所示，金屬筒套外徑也設計成與底板，蓋板相同的尺寸為02200mm，金屬筒套的內徑尺寸則根據鑄件的工藝要求來確定。如圖3、圖4和圖5所示,在底板4上設置第一階梯卡口 41，金屬筒套2上設置第二階梯卡口 21,裝配后,第一階梯卡口 41與第二階梯卡口 21相互卡緊；在蓋板設置第三階梯卡口 72，金屬筒套2上設置第四階梯卡口 22，裝配后，第三階梯卡口 72與第四階梯卡口22相互卡緊。如圖3，底板4中部設有一個分流包42，以助合金液快速分流；底板4底部中間設置凹槽43，減小底板與底盤的接觸面積，從而減小底板因反復受熱變形而產生的不平度。如圖6，壓板6是將金屬筒套2、底板4、蓋板7鎖緊在離心機底盤5上的重要部件，用韌性好的Q235鋼板制作，厚度為40mm。壓板6在鑄型上方形成一道堅固的屏障，即便在鑄件澆注過程中鑄型發生碎裂，頂蓋式壓板能夠有效地壓制鑄型碎片及高溫金屬液產生的頂噴。如圖7，鎖緊螺桿3材質選用40Cr鋼，調質處理，底盤上共裝有16根鎖緊螺桿，鎖緊螺桿的最小端為M36 mm螺紋，與底盤連接處的最大端為M42 mm螺紋，與傳統的鑄型鎖緊方式相比，在數量及強度上大大優于傳統的鑄型本身上面的螺釘或銷子，采用在鑄型之外的螺栓鎖緊方式還避免了螺栓的高溫工作環境。最后所應說明的是，以上具體實施方式
僅用以說明本發明的技術方案而非限制， 盡管參照較佳實施例對本發明進行了詳細說明，本領域的普通技術人員應當理解，可以對本發明的技術方案進行修改或者等同替換，而不脫離本發明技術方案的精神和范圍，其均應涵蓋在本發明的權利要求范圍當中。
權利要求
1.一種立式離心機鑄型的定位及鎖緊結構，將立式離心機鑄型定位并鎖緊在立式離心機底盤上，鑄型包括底板、蓋板和金屬筒套三個部分，其特征是所述離心機底盤上設置有與立式離心機主軸同心的圓形凹槽，所述鑄型的底板置于立式離心機底盤的圓形凹槽內定位，離心機底盤上圓形凹槽的四周均布M個螺孔，M不少于3 ;在所述蓋板上方還放置有壓板，所述壓板為圓環狀，所述壓板內圓直徑大于所述蓋板的澆口凸臺外緣，所述壓板外圓直徑大于所述蓋板的直徑，所述壓板邊緣 設置M個凸出部，每個所述凸出部上開有一個螺栓槽，用M個鎖緊螺栓將對應的所述離心機底盤螺孔和所述壓板螺栓槽鎖緊。
2.根據權利要求I所述的立式離心機鑄型的定位及鎖緊結構，其特征在于在所述底盤圓形凹槽內圓與所述底板外圓之間設置有熱膨脹間隙。
3.根據權利要求I或2所述立式離心機鑄型的定位及鎖緊結構，其特征在于所述離心機底盤的材質采用塑性金屬材料，離心機底盤螺孔與底盤外圓之間留有空隙。
4.根據權利要求I或2所述立式離心機鑄型的定位及鎖緊結構，其特征在于所述離心機底盤螺孔與底盤外圓之間留有空隙。
5.根據權利要求I或2所述立式離心機鑄型的定位及鎖緊結構，其特征在于在所述底板上平面上設置第一階梯卡口，所述金屬筒套下平面上設置第二階梯卡口，所述第一階梯卡口與第二階梯卡口相互卡緊；在所述蓋板下平面上設置第三階梯卡口，所述金屬筒套上平面上設置第四階梯卡口，所述第三階梯卡口與第四階梯卡口相互卡緊。
6.根據權利要求I或2所述立式離心機鑄型的定位及鎖緊結構，其特征在于所述底板上平面中部設有至少一個分流包。
7.根據權利要求I或2所述立式離心機鑄型的定位及鎖緊結構，其特征在于所述底板下平面中間設置凹槽。
全文摘要
本發明屬于離心鑄造技術領域，涉及立式離心機鑄型的定位及鎖緊結構，鑄型包括底板、蓋板和金屬筒套，離心機底盤上設置有與立式離心機主軸同心的圓形凹槽，鑄型的底板置于立式離心機底盤的圓形凹槽內定位，離心機底盤上圓形凹槽的四周均布M個螺孔；在蓋板上方還放置有壓板，壓板為圓環狀，壓板內圓直徑大于蓋板的澆口凸臺外緣，壓板外圓直徑大于蓋板的直徑，壓板邊緣設置M個凸出部，每個凸出部上開有一個螺栓槽，用M個鎖緊螺栓將對應的所述離心機底盤螺孔和所述壓板螺栓槽鎖緊。本發明對底板采用圓形凹槽定位方式，使底板定位準確且拆裝便捷；壓板、螺栓與底盤一起形成頂蓋籠欄式結構，使安全性大為提高。
文檔編號B22D13/10GK102744385SQ201210256878
公開日2012年10月24日 申請日期2012年7月23日 優先權日2012年7月23日
發明者楊為勤 申請人:武漢武船金屬制造有限責任公司