[发明专利]金属型模具及其制造方法、金属型铸造设备

说明书

技术领域

本发明涉及金属铸造领域，特别涉及一种金属型模具及其制造方法、金属型铸造设备。

背景技术

金属型铸造工艺是近些年来逐步兴起且应用越来越广泛的技术，其具有生产效率高，生产场地占用面积小，对操作人员技术要求低，容易组成机械化流水线，适用于规模化批量生产。

现有的铸造机结构比较复杂，主要体现在整个机械动作采用液压电气控制，每台机附带有体积较大的液压工作站。以前多用于温度较低的有色金属铸造。用于高温铸铁铸件铸造，操作温度和环境温度高，造成液压油油温过高，电器配件易损坏，设备故障率高，液压管高容易被飞溅的高温铁水烧损。液压传动动作速度较慢，生产效率低。

并且，采用现有结构形式的金属型模具生产薄壁灰铸铁管件，由于铁水在浇铸过程中容易冷却凝固，采用传统的铸件在型腔中平卧式的铸造方式，往往容易出现铁水未完全充盈型腔时便凝固，因此，存在铁水凝固快铸件浇不足、成型困难的现象，造成废品。

另外，现有传统的砂型铸造工艺在管件铸造时，由于造型砂具有的可退让行，铁水浇铸充型时在重力和铁水凝固膨胀收缩的作用下，铸件的尺寸变化范围较大，为保证管件最小壁厚要求，往往加大铸件尺寸的铸造余量，使铸造成本增加。

此外，目前金属型模具采用的耐热铸坯加工金属型材料费用昂贵且容易产生热裂纹，使用寿命短，生产成本高，这一制约金属型铸造技术推广应用瓶颈。

发明内容

有鉴于此，本发明提出一种金属型模具及其制造方法，采用本发明的制造方法得到的金属型模具能够缩短浇铸时间、快速充盈成形、提高成品率。此外，本发明还提供一种设置有该金属型模具的金属型铸造设备。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一方面，本发明提出一种金属型模具，该金属型模具设置在金属型铸造设备上，该金属型模具包括采用金属组织结构均匀的低碳结构钢加工而成的第一半模具和第二半模具；所述第一半模具和所述第二半模具分别对应设置有：用以浇铸时形成铸件外形的型腔、浇口、浇道、可固定连接至所述金属型铸造设备上的固定支脚、以及在所述第一半模具和第二半模具闭合时可相互贴合的分型面；所述型腔为与铸件的外表面形状相吻合的凹形空腔，并容置有用于限定所述铸件内表面形状及壁厚的砂芯；所述型腔的上方设置有用于定位所述砂芯与所述型腔之间相对位置的定位部；所述浇口分别对应设置于所述第一半模具和第二半模具的上方；所述浇道与所述浇口连通，并从所述型腔的上部延伸进入所述型腔内部。

进一步地，上述装置中，所述低碳结构钢为Q235热轧普通低碳结构钢，其含碳量在0.12％～0.22％范围内；和/或，所述型腔的内表面涂设有隔热层。

进一步地，上述装置中，所述定位部包括定位芯槽和砂芯定位槽，所述定位芯槽，为与所述砂芯的定位芯头与所述型腔；所述砂芯定位槽用于定位所述砂芯的主体与所述型腔之间相对位置；所述砂芯上设置有定位凸缘，所述定位凸缘的外形与所述砂芯定位槽的内壁形状相配合。

进一步地，上述装置中，所述第一半模具和所述第二半模具还分别设置有：用于两个半模具闭合时保持二者的相对位置不移位的定位销孔和定位销；其中，所述第一半模具上的定位销孔与所述第二半模具上的定位销的位置及尺寸相配合；所述第一半模具上的定位销与所述第二半模具上的定位销孔的位置及尺寸相配合。

进一步地，上述装置中，所述第一半模具和所述第二半模具闭合时，所述浇口的形状为上部呈喇叭形下部呈圆柱体的空腔；和/或，所述浇道的上部与所述浇口圆柱体相连通，下部与所述型腔相连通；其中，所述浇道为根据铸件的铸造工艺所要求的尺寸加工而成的凹形扁槽。

与现有技术相比，本发明具有如下优势：

本发明的金属型模具由一对两半模具组成，采用垂直分型，浇口设置在模具上方，浇道从型腔的上部延伸进入型腔。两半模具闭合时，分型面完全贴合，形成铸件成型的空腔。金属型模具的垂直分型和浇注系统设置方式有利于铁水在重力的作用下，在型腔和砂芯的狭窄缝隙中的快速充盈成形。与现有的上部雨淋式浇口相比，本发明的金属型模具能够缩短浇铸时间，避免因充型时间过长而出现的铸件浇不足现象，提高了成品率。