一種復合鑄造磨輥加工裝置及其加工工藝的制作方法
【專利摘要】本發明公開的一種復合鑄造磨輥加工裝置及其加工工藝，復合鑄造磨輥加工裝置包括下模具、上模具和上雨淋澆注系統，下模具上安放胎體，上模具裝置在下模具上并包裹在胎體的外圍，上模具的內壁距離胎體的外徑有徑向間隙，下模具、上模具和胎體三者之間形成耐磨層澆注區，上雨淋澆注系統位于上模具和胎體的上方，上雨淋澆注系統的澆注管正對耐磨層澆注區的頂部開口，利用復合鑄造磨輥加工裝置采用整體澆注成型的方式在胎體的外徑上制作出耐磨層。本發明將傳統的通過堆焊加工成型的磨輥改為鑄造成型，縮短了制造周期，保護了工作環境和人身健康，生產效率提高，制造成本下降，安全可靠，耐磨層無脫落現象，有效延長了磨輥的使用壽命。
【專利說明】一種復合鑄造磨輥加工裝置及其加工工藝
【技術領域】
[0001]本發明涉及研磨設備，尤其涉及一種復合鑄造磨輥加工裝置及其加工工藝。
【背景技術】
[0002]水泥、礦采、建材等行業制造生產中都會用到研磨設備，而磨輥又是研磨設備的關鍵部件，磨輥質量的優劣，特別是耐磨性能直接影響到研磨設備的作業率、研磨質量、磨輥消耗和生產成本。因此由于特殊的使用要求使得磨輥必須具有高耐磨、高硬度、耐熱的優越性能，國內外對改進磨輥材料，延長使用壽命進行了大量的研究工作。
[0003]現有的制造工藝是先鑄造一個承載體，簡稱胎體，然后再在胎體工作面上堆焊高合金耐磨材料形成耐磨層。堆焊是用焊接的方法借助于藥心焊接技術將一些不易加工成型而又性能優異的合金材料堆敷在工件表面上的一種工藝過程，其目的是在焊件表面獲得耐磨、耐熱、耐腐蝕等特殊性能的熔敷金屬層。一個直徑1900的磨輥，成品總的重量在5T，其中胎體重量在3.5T，堆焊的耐磨層太約1.5T。即便24小時不停堆焊作業，也需要20天的時間才能完工。同時工作環境中輻射、有毒、煙塵、氣體嚴重影響作業人員的身體健康，給生活環境帶來極大污染。在堆焊過程中，技術控制困難，造成品質無法穩定，導致在研磨作業時耐磨層經常大塊脫落而報廢重新堆焊，嚴重影響企業正常工作。并且從大型設備中更換一個磨輥需要I 一 2個工件日，造成設備停產、人力、物力的增加，給企業的經濟效益帶來巨大損失。并且任何磨輥材料在使用一段時間后，都會產生較為嚴重的磨損，磨輥在一定程度的磨損范圍內時還可勉強正常工作，但當磨損達到某一限度后，外圓過小修復困難即報廢。

【發明內容】

[0004]本發明所要解決的技術問題和提出的技術任務是對現有技術進行改進，提供一種復合鑄造磨輥加工裝置及其加工工藝，解決目前技術中傳統的磨輥采用堆焊的方式加工而成,加工周期長,成本高,加工環境嚴重影響人體健康的問題。
[0005]為解決以上技術問題，本發明的技術方案是:
[0006]一種復合鑄造磨輥加工裝置，包括下模具、上模具和上雨淋澆注系統，其特征在于，所述的下模具上安放胎體，上模具裝置在下模具上并包裹在胎體的外圍，上模具的內壁距離胎體的外徑有徑向間隙，下模具、上模具和胎體三者之間形成耐磨層澆注區，上雨淋澆注系統位于上模具和胎體的上方，上雨淋澆注系統的澆注管正對耐磨層澆注區的頂部開口。本發明所述的復合鑄造磨輥加工裝置采用整體澆注成型的方式在胎體的外徑上加工上耐磨層，從而完全摒棄傳統工藝過程中的堆焊加工，極大的節約了加工工時，提高了設備的使用壽命和生產效率。并且安全可靠，通過澆注成型的耐磨層不會發生脫落的現象，保證設備的正常運轉使用。采用用澆注的方式成型出耐磨層，改善了生產環境，工作人員無需再工作在輻射、有毒、煙塵、氣體的生產環境中，保障工作人員的身體健康。
[0007]進一步的，所述的下模具上設置有用于安放胎體的止口臺階，利用止口臺階定位安放胎體，保證在澆注的過程中胎體不會發生位移，避免澆注形成的耐磨層尺寸出現重大的偏差。
[0008]進一步的，所述的下模具、上模具采用鉻鑰鋼制成，鉻鑰鋼的加工性好，沖擊的吸收性能好，耐高溫、耐高壓的特性確保下模具和上模具的結構強度，保障澆注時的安全性。
[0009]進一步的，所述的上模具的內壁尺寸為磨輥耐磨層的外徑尺寸，在耐磨層澆注成型后便可直接將磨輥作為成品進行使用，無需再進行尺寸精修加工，節省整個磨輥的加工時間，提高工作效率。
[0010]進一步的,所述的上|旲具的內壁噴涂有耐聞溫水基涂料，利用耐聞溫水基涂料形成一層保護層保證澆注的高溫鐵液不會附著在模具上，成型好的磨輥可以良好的脫模。
[0011]進一步的，所述的耐高溫水基涂料采用白炭黑加水玻璃混合攪拌，用水調至波美度75-80，此種耐高溫水基涂料具有耐高溫、隔熱好、發氣低、懸浮性優的特性，保證良好的脫模性好。
[0012]一種復合鑄造磨輥加工工藝，其特征在于，具體加工步驟包括:按圖紙制做木型胎體，然后鑄造成形，胎體材質選用普通碳鋼或低錳鋼，接著按耐磨層外尺寸鑄造上模具和下模具，然后將上模具、下模具和胎體組裝成型；用中頻無芯感應電爐熔煉高合金、高耐磨、耐高溫材料鐵液，用鐵水包盛熔煉好的高合金、高耐磨、耐高溫材料鐵液，15800C -1600 0C出爐，用脫氧劑脫氧去渣；經脫氧去渣后的鐵液控制在1480°C -1500°C時，通過上雨淋澆注系統，把鐵液注入模具、下模具和胎體構成的型腔內；磨輥毛坯溫度降至100°C — 150°C時，開箱、去澆冒口 ；取出磨輥，再進行熱處理淬火+回火，使此耐磨層硬度達到HRC60-HRC70。本發明利用上模具、下模具和胎體組裝成型構成耐磨層的澆注成型腔，然后將熔煉好的高合金、高耐磨、耐高溫材料鐵液通過上雨淋澆注系統澆注到耐磨層的澆注成型腔中，使得耐磨層經過一個步驟整體鑄造成型，保證了耐磨層的結構強度，提高了磨輥的性能，耐磨層在高強度的使用過程中也不會發生脫落，采用整體鑄造成型的方式大大縮短了生產周期，同時也降低了生產成本。
[0013]進一步的，在進行澆注前將組裝成型的胎體、上模具和下模具吊運至熱處理爐加熱到200°C — 300°C，保溫4 一 5小時，將胎體、上模具和下模具先行預熱，避免在進行澆注操作時，高溫的鐵液所帶來的溫度驟變使的胎體、上模具和下模具出現損壞的顯現。
[0014]進一步的，從熱處理爐取出加熱后的胎體、上模具和下模具，在上模具的內壁即工裝耐磨層外型型腔面上噴涂耐高溫水基涂料，利用噴涂耐高溫水基涂料保證良好的脫模性,提高磨輥的生產質量和生產效率。
[0015]與現有技術相比，本發明優點在于:
[0016]本發明所述的復合鑄造磨輥加工裝置及其加工工藝將傳統的通過堆焊加工成型的磨輥改為鑄造成型，縮短了制造周期，保護了工作環境和人身健康，生產效率提高200%，制造成本下降60%，比傳統工藝方法制造的使用壽命提高50%，并可長期批量生產和儲存備用，提高了設備的使用壽命和生產效率，并且安全可靠，無脫落現象，保證設備的正常運轉使用，每日一套工裝可生產10-15件，經使用研磨后磨損失效時，剩的胎體可重新處理回用；
[0017]本發明所述的復合鑄造磨輥加工裝置結構簡單，制造成本低，適用性強，制作流程方便快捷，給制造企業及設備使用用戶創造巨大經濟效益?！緦＠綀D】

【附圖說明】
[0018]圖1為本發明的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0019]下面將對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發明保護的范圍。
[0020]本發明實施例公開一種復合鑄造磨輥加工裝置及其加工工藝，將磨輥的胎體和耐摩層通過復合鑄造而成，省去傳統工藝過程中的堆焊環節，極大的縮短了制造周期，保護工作環境和人員身體健康。
[0021]如圖1所示，本發明公開的一種復合鑄造磨輥加工裝置，包括下模具1、上模具2和上雨淋澆注系統3，下模具1、上模具2采用鉻鑰鋼制成，下模具I上設置有用于安放胎體4的止口臺階6，胎體4在下模具I上安放好后再裝置上模具2，上模具2裝置在下模具I上并包裹在胎體4的外圍，上模具2的內壁距離胎體4的外徑有徑向間隙，并且上模具2的內壁尺寸為磨輥耐磨層的外徑尺寸，在上模具2的內壁上還噴涂有保證良好脫模性的耐高溫水基涂料，耐高溫水基涂料采用白炭黑加水玻璃混合攪拌，用水調至波美度75-80。下模具
1、上模具2和胎體4三者之間形成耐磨層澆注區5，上雨淋澆注系統3位于上模具2和胎體4的上方，上雨淋澆注系統3的澆注管正對耐磨層澆注區4的頂部開口。
[0022]一種復合鑄造磨輥加工工藝，具體加工步驟如下:
[0023]按圖紙制做木型胎體，然后鑄造成形，胎體材質選用普通碳鋼或低錳鋼，按圖紙制做木型下模具和上模具，然后鑄造成形，下模具和上模具的材質選用鉻鑰鋼，最后將上模具、下模具和胎體組裝成型；
[0024]將組裝成型的胎體、上模具和下模具吊運至熱處理爐加熱到200°C— 300°C，保溫
4-5小時；
[0025]從熱處理爐取出加熱后的胎體、上模具和下模具，在上模具的內壁即工裝耐磨層外型型腔面上噴涂耐高溫水基涂料；
[0026]用中頻無芯感應電爐熔煉高合金、高耐磨、耐高溫材料鐵液，用鐵水包盛熔煉好的高合金、高耐磨、耐高溫材料鐵液，1580°C -1600°C出爐，用脫氧劑脫氧去渣；
[0027]經脫氧去渣后的鐵液控制在1480°C -1500°C時，通過上雨淋澆注系統，把鐵液注入模具、下模具和胎體構成的型腔內；
[0028]磨輥毛坯溫度降至100°C— 150°C時，開箱、去澆冒口 ；
[0029]取出磨輥，再進行熱處理淬火+回火，使此耐磨層硬度達到HRC60-HRC70。
[0030]本發明的高耐磨合金材料復合磨輥經使用驗證，比傳統工藝方法制造的使用壽命提高50%，并可長期批量生產和儲存備用，縮短了生產周期，提高了設備的使用壽命和生產效率，并且安全可靠，無脫落現象，保證設備的正常運轉使用。
[0031]以上僅是本發明的優選實施方式，應當指出的是，上述優選實施方式不應視為對本發明的限制，本發明的保護范圍應當以權利要求所限定的范圍為準。對于本【技術領域】的普通技術人員來說，在不脫離本發明的精神和范圍內，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應視為本發明的保護范圍。
【權利要求】
1.一種復合鑄造磨輥加工裝置，包括下模具(I)、上模具(2)和上雨淋澆注系統(3)，其特征在于，所述的下模具(I)上安放胎體(4)，上模具(2)裝置在下模具(I)上并包裹在胎體(4)的外圍，上模具(2)的內壁距離胎體(4)的外徑有徑向間隙，下模具(I)、上模具(2)和胎體(4)三者之間形成耐磨層澆注區(5)，上雨淋澆注系統(3)位于上模具(2)和胎體(4)的上方，上雨淋澆注系統(3)的澆注管正對耐磨層澆注區(4)的頂部開口。
2.根據權利要求1所述的復合鑄造磨輥加工裝置，其特征在于，所述的下模具(I)上設置有用于安放胎體(4)的止口臺階(6)。
3.根據權利要求1所述的復合鑄造磨輥加工裝置，其特征在于，所述的下模具(I)、上模具(2)采用鉻鑰鋼制成。
4.根據權利要求1所述的復合鑄造磨輥加工裝置，其特征在于，所述的上模具(2)的內壁尺寸為磨輥耐磨層的外徑尺寸。
5.根據權利要求4所述的復合鑄造磨輥加工裝置，其特征在于，所述的上模具(2)的內壁嗔涂有耐聞溫水基涂料。
6.根據權利要求5所述的復合鑄造磨輥加工裝置，其特征在于，所述的耐高溫水基涂料采用白炭黑加水玻璃混合攪拌，用水調至波美度75-80。
7.一種復合鑄造磨輥加工工藝，其特征在于，具體加工步驟包括:按圖紙制做木型胎體，然后鑄造成形，胎體材質選用普通碳鋼或低錳鋼，接著按耐磨層外尺寸鑄造上模具和下模具，然后將上模具、下模具和胎體組裝成型；用中頻無芯感應電爐熔煉高合金、高耐磨、耐高溫材料鐵液，用鐵水包盛熔煉好的高合金、高耐磨、耐高溫材料鐵液，1580°C -1600°C出爐，用脫氧劑脫氧去渣；經脫氧去渣后的鐵液控制在1480°C -1500°C時，通過上雨淋澆注系統，把鐵液注入模具、下模具和胎體構成的型腔內；磨輥毛坯溫度降至100°C — 150°C時，開箱、去澆冒口 ；取出磨輥，再進行熱處理淬火+回火，使此耐磨層硬度達到HRC60-HRC70。
8.根據權利要求7所述的復合鑄造磨輥加工工藝，其特征在于，在進行澆注前將組裝成型的胎體、上模具和下模具吊運至熱處理爐加熱到200°C — 300°C，保溫4 一 5小時。
9.根據權利要求8所述的復合鑄造磨輥加工工藝，其特征在于，從熱處理爐取出加熱后的胎體、上模具和下模具，在上模具的內壁即工裝耐磨層外型型腔面上噴涂耐高溫水基涂料。
【文檔編號】B22D19/08GK103920864SQ201410171839
【公開日】2014年7月16日 申請日期:2014年4月25日 優先權日:2014年4月25日
【發明者】楊邦樹 申請人:安岳縣金龍機械制造有限公司