[发明专利]内外金属型覆砂铸造圆锥破碎机锰钢破碎壁或轧臼壁的方法

说明书

技术领域

本发明涉及圆锥破碎机锰钢破碎壁或轧臼壁的铸造方法，特别是一种采用内外金属型覆砂铸造圆锥破碎机锰钢破碎壁或轧臼壁的方法。

背景技术

圆锥破碎机是广泛应用于冶金、矿山、建材、耐火材料、能源等工业行业中的破碎设备。破碎壁、轧臼壁是圆锥破碎机的主要磨损件，其质量的优劣，直接影响到原料的破碎效率和质量，也直接影响到产品的产量和技术经济指标。

目前圆锥破碎机中使用的破碎壁、轧臼壁耐磨件材质仍以高锰钢ZGMn13为主，或根据工况条件在高锰钢的基体中添加微量合金元素，以更进一步提高耐磨件的使用性能和寿命。至今国内生产破碎壁，轧臼壁高锰钢耐磨铸件，特别是中大型圆锥破碎机破碎壁、轧臼壁铸件的铸造方法主要有：石灰石砂水玻璃CO₂硬化手工刮板造型；石英砂水玻璃CO₂硬化方法，用砂箱、实样模手工造型。其主要方法过程是：组装外砂箱、实样模、内砂箱→在实样模表面敷填一定厚度的面砂→在铸件工作面摆放一定厚度和数量的隔砂冷铁→填充背砂并舂实→吹CO₂硬化→起模→修型→内外砂型表面刷涂料，表干→合箱→浇注→冷却→落砂清理等。上述造型方法优点是造型灵活性大，便于生产各种类型的零件，造型的原辅材料来源广，成本低等。不足的是：造型方法粗放，效率低，铸件尺寸精度低，表面粗糙度较差，特别是隔砂外冷铁的隔砂层厚度难于控制，铸件质量不稳定；粘砂、砂孔、毛刺飞边等铸造缺陷在所难免；而且水玻璃砂铸件落砂清理较困难，后续工序劳动强度大，成本高。同时水玻璃砂旧砂回用也较困难，铁砂比一般在1∶3～5，旧砂再生负荷量重，旧砂再生设备投资大。因此，多数企业只好将旧砂废弃，必然对周围环境造成污染。

发明内容

本发明的目的在于提供一种内外金属型覆砂铸造圆锥破碎机锰钢破碎壁或轧臼壁的方法。该方法生产出的铸件不会产生碎裂，且表面组织晶粒细、光洁，尺寸精度高，能有效地去除旧砂粒表面的树脂膜，旧砂复用率高。

本发明目的通过如下技术方案来实现：

本发明内外金属型覆砂铸造圆锥破碎机锰钢破碎壁或轧臼壁的方法，包括如下步骤：

(1)制造破碎机破碎壁或轧臼壁金属实样模，根据铸件的材质和结构特点，选择适宜的铸件收缩率，并对实样模进行机加工，使表面光滑；

(2)根据圆锥破碎机破碎壁或轧臼壁不同大小规格型号的实样形状，分别设计制造相应壁厚的近形内金属型和近形外金属型；

(3)将外金属型、实样模和内金属型装配在造型底板上，预留出型腔；

(4)在金属实样模和近形内金属型、近形外金属型之间的型腔内加砂舂实，并硬化；

(5)起模，得到紧实均匀、表面光滑的外金属型覆砂层和内金属型覆砂层，在内金属型覆砂层和外金属型覆砂层的表面涂刷醇基涂料，并点燃表干；

(6)将已覆好砂的外金属型和内金属型装配到已安装有浇注系统的浇注底板上，扣上设有冒口的盖箱，并紧固成一个整体的内外金属型覆砂型腔；

(7)用锰钢液浇注，保温冷却即获得破碎壁或轧臼壁铸件。

所述内、外金属型材质可用碳素钢、灰铸铁或球墨铸铁制成；

所述近形内金属型和近形外金属型的厚度相同，其厚度随破碎壁或轧臼壁的规格型号不同而不同，为20-65mm；

所述近内覆砂层和近外覆砂层的厚度亦随破碎壁或轧臼壁的规格型号不同而不同，内金属型覆砂层厚度为20-80mm，外金属型覆砂层厚度为15-75mm；

所述覆砂层的型砂是选用耐火度高、在可使用时间内流动性好，在高温浇注时具有二次硬化性能并有很好溃散性的自硬砂。

本发明的优点是：

1、采用本方法生产的圆锥破碎机破碎壁或轧臼壁铸件为壁厚较均匀的封闭环形件，铸件不产生碎裂，是本发明的最大优点；

2、采用内外金属型覆砂工艺，可以加速高锰钢一次结晶阶段的冷却速度，获得过冷奥氏体为基体，即铸态下铸件表面得到细晶粒组织；

3、由于工装设计制造标准化，实现了造型机械化、混砂自动化、作业标准化，便于实现圆锥破碎机破碎壁或轧臼壁系列产品专业化生产；

4、由于实施造型工序标准化作业，型腔尺寸精度高，表面光洁，为后工序的熔化、浇注提供精型；

5、所生产的破碎壁、轧臼壁铸件的尺寸精度高、不变形、表面粗糙度可达到Ra12.5-Ra25，大大降低后续工序如落砂清理、打磨、焊补等工序成本和劳动强度；