[发明专利]一种S形辐板轨道车轮毛坯的铸型及其铸造方法

摘要

一种S形辐板轨道车轮毛坯的铸型及其铸造方法，涉及一种S形辐板轨道车轮毛坯的铸造。解决的问题是提供一种不用砂型、不用冒口来铸造高质量S形辐板轨道车轮毛坯的铸型及其铸造方法。在该铸型中有两个独立运动的压头：轮辋压头和下压头，轮辋压头属于上型，同时它又可以相对上型中的辐板上型和轴孔芯上下运动。车轮钢液在下压头的作用下充型，之后轮毂和轮辋处分别在下压头和轮辋压头的高压作用下补缩、塑性变形和凝固，车轮其他部位也在压力下凝固。下模套的内表面安装有下模衬，界面处有冷却道，踏面处凝固时通入循环冷却液强制冷却，细化踏面组织；压室壁的中心孔台阶上安装压室内衬，保护压室壁。所得车轮组织致密，工艺出品率可达90%。

主权项

一种S形辐板轨道车轮毛坯的铸型，该铸型包括上型和下型；所述的下型包括：下模套（8）、下模底（9）、下型支撑（10）、下型固定板（12）、压室壁（13）、下压头（18）和环形顶件系统；所述的压室壁（13）的平面端的端面位于下型固定板（12）上表面的中央，下型支撑（10）的一个端面位于其外围，压室壁（13）、下型支撑（10）同轴安装在下型固定板（12）的上表面上；所述的环形顶件系统包括：顶件油缸（11）、推板（15）、顶杆压板（16）和第一至第八个顶杆（17‑1、17‑2、17‑3、17‑4、17‑5、17‑6、17‑7和17‑8）或第一至第九个顶杆（17‑1、17‑2、17‑3、17‑4、17‑5、17‑6、17‑7、17‑8和17‑9）或第一至第十个顶杆（17‑1、17‑2、17‑3、17‑4、17‑5、17‑6、17‑7、17‑8、17‑9和17‑10）或第一至第十一个顶杆（17‑1、17‑2、17‑3、17‑4、17‑5、17‑6、17‑7、17‑8、17‑9、17‑10和17‑11）或第一至第十二个顶杆（17‑1、17‑2、17‑3、17‑4、17‑5、17‑6、17‑7、17‑8、17‑9、17‑10、17‑11和17‑12）或第一至第十三个顶杆（17‑1、17‑2、17‑3、17‑4、17‑5、17‑6、17‑7、17‑8、17‑9、17‑10、17‑11、17‑12和17‑13）或第一至第十四个顶杆（17‑1、17‑2、17‑3、17‑4、17‑5、17‑6、17‑7、17‑8、17‑9、17‑10、17‑11、17‑12、17‑13和17‑14）或第一至第十五个顶杆（17‑1、17‑2、17‑3、17‑4、17‑5、17‑6、17‑7、17‑8、17‑9、17‑10、17‑11、17‑12、17‑13、17‑14和17‑15）或第一至第十六个顶杆（17‑1、17‑2、17‑3、17‑4、17‑5、17‑6、17‑7、17‑8、17‑9、17‑10、17‑11、17‑12、17‑13、17‑14、17‑15和17‑16）；所述的顶件油缸（11）位于压室壁（13）和下型支撑（10）之间，固定在下型固定板（12）的上表面上；所述的八至十六个顶杆的丁字头端分别置于推板（15）一个端面上均匀分布的盲孔中，八至十六个顶杆的另一端分别穿过顶杆压板（16）对应的通孔，并分别穿入下模底（9）上对应的八至十六个通孔中，直至此端的端面与下模底（9） 上表面的环形平面平齐，推板（15）的另一个端面与顶件油缸（11）的环形活塞杆顶端固定连接，顶杆压板（16）和推板（15）固定连接；所述的下模底（9）的下环形面及与其相交的锥面分别与下型支撑（10）的另一个端面和压室壁（13）的锥形端面接触，下模底（9）与下型支撑（10）同轴固定；所述的下模套（8）置于下模底（9）上表面的环形平面上，并固定连接；所述的下压头（18）为圆柱形，内部有循环冷却道；下压头（18）置于压室壁（13）和下型固定板（12）的中心孔中，分别与下型固定板（12）和压室壁（13）的中心孔间隙配合；其特征在于：所述的下模套（8）的内表面设螺旋状冷却道（20），螺旋状冷却道（20）的上下端分别与下模套（8）上带螺纹孔的冷却道出口（21）和带螺纹孔的冷却道进口（19）连通；在上述下模套（8）的内表面上安装下模衬（7），下模衬（7）纵截面形状与下模套（8）内表面的纵截面形状相同；通过螺钉与下模套（8）的螺纹连接将下模压板（6）固定在下模套（8）上，并压紧下模衬（7）；所述的压室壁（13）的中心孔台阶上安装压室内衬（14），压室内衬（14）的外圆与压室壁（13）的中心孔过盈配合；压室为压室内衬（14）内表面和下压头（18）的上端面所围成的空间；所述的下压头（18）分别与下型固定板（12）、压室壁（13）和压室内衬（14）间隙配合；所述的上型包括：上型固定板（1）、上型支撑（2）、补压油缸（3）、增压板（4）、轮辋压头（5）、辐板上型（23）、轴孔芯（24）和第一至第四个施压套（25‑1、25‑2、25‑3和25‑4）或第一至第五个施压套（25‑1、25‑2、25‑3、25‑4和25‑5） 或第一至第六个施压套（25‑1、25‑2、25‑3、25‑4、25‑5和25‑6）或第一至第七个施压套（25‑1、25‑2、25‑3、25‑4、25‑5、25‑6和25‑7）或第一至第八个施压套（25‑1、25‑2、25‑3、25‑4、25‑5、25‑6、25‑7和25‑8）或第一至第九个施压套（25‑1、25‑2、25‑3、25‑4、25‑5、25‑6、25‑7、25‑8和25‑9）或第一至第十个施压套（25‑1、25‑2、25‑3、25‑4、25‑5、25‑6、25‑7、25‑8、25‑9和25‑10）；所述的辐板上型（23）的平面端面上均布四至十个螺纹孔，增压板（4）上均布与辐板上型（23）的螺纹孔数量相等、分布位置相同的通孔；所述的轴孔芯（24）的芯头端穿过辐板上型（23）的中心通孔，通过其另一端的凸缘部分固定在辐板上型（23）上；所述的四至十个施压套的一端分别置于辐板上型（23）的平面端面的四至十个螺纹孔的正上方，它的另一端分别穿过增压板（4）上均布的四至十个通孔，四至十个施压套的外圆面分别与其通孔间隙配合；通过螺钉与辐板上型（23）的平面端面的四至十个螺纹孔的连接，将上型支撑（2）、增压板（4）、四至十个施压套、辐板上型（23）连接在一起；通过螺钉与补压油缸（3）的环形缸筒底端的螺纹连接，将补压油缸（3）与上型固定板（1）同轴固定连接；所述的上型固定板（1）与上型支撑（2）的无凸缘端连接固定；通过螺钉与补压油缸（3）活塞杆的顶端螺纹连接，将增压板（4）和补压油缸（3）连接固定；所述的轮辋压头（5）的内圆表面与辐板上型（23）的外圆表面间隙配合；通过螺钉与轮辋压头（5）一端的螺纹连接，将轮辋压头（5）与增压板（4）固定连接；增压板（4）、轮辋压头（5）与辐板上型（23）同轴；所述的轮辋压头（5）的另一端伸入下型，其外圆表面与下模衬（7）的内表面间隙配合。