電渣熔鑄隔膜泵曲軸用結(jié)晶器，結(jié)晶器本體是由與曲柄形狀相適應(yīng)的內(nèi)腔型板、水縫板、水套及在曲柄最厚位置處增設(shè)的公共腔構(gòu)成，內(nèi)腔型板是用整張銅板采用三維實體模鍛成型；在曲柄最厚位置、處增設(shè)公共腔，公共腔的最小增加距離為２２０ｍｍ，公共腔采用圓形過渡添加到曲柄結(jié)晶器的曲柄最厚位置上；水縫板設(shè)置在內(nèi)腔型板的外側(cè)，水套裝在水縫板外側(cè)，內(nèi)腔型板、水縫板和水套通過上法蘭、下法蘭和立法蘭密封連接。結(jié)晶器在使用過程中，既體現(xiàn)了制作方便，省工、省料特點，又實現(xiàn)了熔鑄操作方便，組裝定位準確，熔鑄金屬利用率高等優(yōu)點。另外，該結(jié)晶器在使用中各項指標均經(jīng)受住生產(chǎn)考驗，未出現(xiàn)漏渣、漏水，焊縫開裂變形等常見結(jié)晶器損傷。（*該技術(shù)在2017年保護過期，可自由使用*）
【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
本技術(shù)提供一種鑄造用模具，特別是涉及一種電渣熔鑄整體制造隔膜 泵曲軸毛坯的模具，即隔膜泵曲軸結(jié)晶器。
技術(shù)介紹
電渣熔鑄技術(shù)是一種先進的特種鑄造工藝，它是集金屬精煉于鑄造成型于 一身的鑄造方法,它具有設(shè)備簡單、操作方便、工藝流程簡單、材料利用率高， 成本低等優(yōu)點。采用電渣熔鑄工藝生產(chǎn)的產(chǎn)品，內(nèi)在質(zhì)量高，組織致密，尺寸精度 高，成份均勻、非金屬夾雜物少、已被現(xiàn)代鑄造企業(yè)廣泛應(yīng)用。產(chǎn)品涉及航空、 造船、電力、石油化工以及重型機械等現(xiàn)代化工業(yè)。往復(fù)式活塞隔膜泵是主要用于輸送流量大、輸送壓力高、輸送高溫高磨蝕 固液兩相介質(zhì)的往復(fù)泵。是用于黑色、有色冶金，煤炭、化工，礦山等諸多領(lǐng) 域的心臟設(shè)備。曲軸則更是隔膜泵的中心傳動部件，質(zhì)量的好壞直接影響隔膜 泵產(chǎn)品的質(zhì)量。結(jié)晶器是電渣爐的重要部件，屬于爐體部分，在熔鑄時，它一方面起著熔化、精煉的熔煉室作用；另一方面又起著鑄件模具形成鑄件的作用。眾所周知，曲軸結(jié)構(gòu)復(fù)雜，各曲拐沿空間分布，形狀復(fù)雜。(見圖l)因此，曲軸結(jié)晶器的結(jié)構(gòu)更加復(fù)雜，制作和使用均較困難。對于結(jié)構(gòu)和形體較大的隔膜泵曲軸更是如此，通常很難找到共體部分，按照常規(guī)電渣熔鑄方法無法生產(chǎn)。很長時間以來一直制約我國在該種曲軸上的熔鑄發(fā)展。
技術(shù)實現(xiàn)思路
本技術(shù)的目的是針對上述問題，提供一種新型的，可用于電渣熔鑄隔 膜泵曲軸的結(jié)晶器。利用該結(jié)晶器生產(chǎn)的隔膜泵曲軸毛坯表面成型質(zhì)量與內(nèi)部 質(zhì)量均優(yōu)良，完全滿足或超過技術(shù)要求，該結(jié)晶器既具有制作方便，省工、省 料優(yōu)點。采用的技術(shù)方案是電渣熔鑄隔膜泵曲軸用結(jié)晶器，由內(nèi)腔板、外腔和連接法蘭組成。內(nèi)腔板 先用三維實體技術(shù)制造曲柄型，再用模鍛方法將整張銅板一次鍛壓成型構(gòu)成；外腔由水縫板和水套構(gòu)成，內(nèi)腔板和外腔通過法蘭密封連接。在曲柄的最厚處ll、 12、 B位置增加公共腔14，結(jié)晶器的最小填充系數(shù)為0.25，可確定 出公共腔最小增加距離為220mm，所增加的公共腔采用圓形過渡添加到曲柄結(jié) 晶器上。結(jié)晶器外腔及法蘭用鋼板制成。具體是結(jié)晶器本體是由與曲柄形狀相適應(yīng)的內(nèi)腔型板、水縫板、水套及在曲柄最厚處1K 12、 13位置增設(shè)的公共腔構(gòu)成，內(nèi)腔型板是用整張銅板采用三維實體 模鍛成型；公共腔的最小增加距離為220mm，公共腔釆用圓形過渡添加到曲柄 結(jié)晶器的曲柄最厚位置上；水縫板設(shè)置在內(nèi)腔型板的外側(cè)，水套裝在水縫板外 側(cè)，內(nèi)腔型板、水縫板和水套通過上法蘭、下法蘭和立法蘭密封連接。所述的內(nèi)腔型板及水縫板之間設(shè)置型板加強筋和拉筋，型板加強筋與拉筋 成垂直交叉設(shè)置，并與內(nèi)腔型板及水縫板焊接成一整體，將內(nèi)腔型板外側(cè)分隔 成四個區(qū)域，每個區(qū)域形成獨立水循環(huán)，再在型板加強筋與拉筋上分別加工兩 條透過鋼板厚的槽，使這四個區(qū)域中相臨的兩區(qū)域也都連通，水套上固設(shè)有多 個進水管和出水管。所述的銅板為紫鋼板，厚16mm，結(jié)晶器水縫寬度為25—35mm均勻過渡， 水縫板和水套由10mm鋼板制成，水套裝設(shè)在水縫板外lOOmm，水套上、下兩 端分別與上法蘭、下法蘭焊接密封。所述的型板加強筋和拉筋上加工的兩條透過鋼板的槽長100mm，寬i5mm; 型板加強筋、拉筋及上法蘭、下法蘭和立法蘭分別由20mm厚鋼板制成。電渣熔鑄隔膜泵曲軸用結(jié)晶器制作方法，包括設(shè)計方案制定、結(jié)晶器制造 方案制定兩個方面內(nèi)容。 K設(shè)計方案制定近幾年隨著科技水平的逐漸提高，同時對電渣瑢鑄技術(shù)掌握的逐漸成熟， 現(xiàn)已研制出兩種用于生產(chǎn)曲軸的制造方法，同時也出現(xiàn)兩種結(jié)晶器形式。第一種方法是采用逐次法生產(chǎn)曲軸毛坯，即將曲軸結(jié)晶器按照曲柄數(shù)分 解成若干段，然后由各段曲柄結(jié)晶器進行單獨熔鑄，最后在利用幾組輔助結(jié)晶 器將各段曲柄毛坯按照相應(yīng)位置采用電渣焊方式連接起來。此種方法將結(jié)晶器 分段制造，再單獨使用，使整個熔鑄變得簡單；結(jié)晶器制作方便，熔鑄時受力 簡單，對結(jié)晶器損傷變小，在一定范圍內(nèi)，該種結(jié)晶器得到行業(yè)認可。但該結(jié) 晶器不適用隔膜泵曲軸熔鑄。隔膜泵曲軸通常較大，當量直徑多在1米以上， 采用這種分段結(jié)晶器熔鑄再利用電渣焊連接各曲柄時，整個曲軸產(chǎn)生的變形量 較大，使輔助結(jié)晶器和工裝承受應(yīng)力較大，變形損壞嚴重，易導(dǎo)致熔鑄后曲軸 加工量不足，所以隔膜泵曲軸用結(jié)晶器不適于采用這種分段瑢鑄再焊接方式。第二種方法是電渣熔鑄整體一步成型方式制造曲軸，該種方法是電渣熔 鑄曲軸技術(shù)上的一次突破。它是利用自耗電極沿結(jié)晶器貫通的主軸頸孔腔熔鑄， 然后通過滑動模塊結(jié)晶器在液層中移動來解決曲柄的成型。這種一步成型方法 生產(chǎn)曲軸所用結(jié)晶器與逐次法所用結(jié)晶器相比具有省工、省料，不用輔助工裝 的效果，降低了生產(chǎn)成本。但用該種結(jié)晶器進行曲軸熔鑄要求曲軸必須是小型 或曲柄臂厚度較小的曲軸，對于隔膜泵曲軸這種大型、曲柄臂較厚的曲軸無法 實現(xiàn)曲軸成型的完好。經(jīng)過現(xiàn)場試驗，也證明用該種結(jié)晶器進行隔膜泵曲軸熔 鑄較困難，其制作的滑動模塊結(jié)晶器較大，熔鑄通水時重量更大，在進行移動 操作時十分費力，需要外加輔助動力設(shè)備；而且由于結(jié)晶器較大，在模塊結(jié)晶 器處的密封問題較難解決，結(jié)晶器熔鑄時受熱變形大，在滑動模塊處出現(xiàn)跑渣、 漏渣危險現(xiàn)象，威脅操作人員的安全，所以該方法也不適隔膜泵曲軸瑢鑄。以 上問題一直制約我國隔膜泵曲軸熔鑄發(fā)展，成為我國在該類曲軸制備方法上的 一個瓶頸。對于隔膜泵曲軸這種曲柄臂較厚的大型曲軸，其結(jié)晶器主軸頸公共 孔腔較小，造成自耗電極變細，相對曲柄臂較厚的曲軸，熔鑄時金屬溢流(金 屬自然流動進入鑄型)距離增加，超出金屬有效流動性范圍，造成熔鑄后毛坯 表面成型較差而無法交貨。所以通過對該曲軸結(jié)晶器的結(jié)構(gòu)和熔鑄時受力的分 析以及借鑒相關(guān)資料，最終確定出要通過某種方法擴大主軸頸公共孔腔，然后 再利用常規(guī)的電渣熔鑄方法生產(chǎn)。對于電渣熔鑄結(jié)晶器，增加型腔面積，就等 同于增加毛坯重量，所以對于該曲軸結(jié)晶器主軸公共腔增加多少有待研究。如 果主軸公共腔增加過大，會造成曲軸毛坯增量過多，降低金屬利用率，使加工 量增大；反之，結(jié)晶器主軸公共腔增加過小，無法滿足正常熔鑄需要而失去意 義。所以確定一個相對的最小公共腔增加量很關(guān)鍵。通過理論計算電渣熔鑄填 充比與熔鑄功率的關(guān)系再加上鑄造所多年生產(chǎn)實踐總結(jié)，最終確定出了一個相對最小結(jié)晶器主軸公共腔增加量。在毛坯上出現(xiàn)的增量可通過機加工切取下來， 作為本體試塊供作成份和性能檢測。2、結(jié)晶器的制造方案制定結(jié)晶器是電渣熔鑄不可缺少的一部分，熔化與成型均在結(jié)晶器內(nèi)進行，所 以結(jié)晶器工作環(huán)境惡劣，對于曲軸結(jié)晶器更是如此，結(jié)晶器結(jié)構(gòu)復(fù)雜，熔鑄中 受力復(fù)雜，為此，結(jié)晶器必須具有導(dǎo)熱強、抗變形強、易制造等特點。對于該 產(chǎn)品結(jié)晶器材料經(jīng)過綜合評定后，確定結(jié)晶器內(nèi)腔采用銅板其它部位采用鋼板 的銅一鋼結(jié)合方式制作。傳統(tǒng)結(jié)晶器制作多采用簡單樣板配合人工錘打來成型 內(nèi)腔，這種方法制作的結(jié)晶器尺寸偏差大，有時在較難成型處還利用結(jié)構(gòu)焊接成型，既增大尺寸偏差又增加內(nèi)腔型面上的焊縫數(shù)量，提高熔鑄時漏水、漏渣 風險，這些都為結(jié)晶器的使用和維修帶來困難。為保證該曲軸結(jié)晶器的制作精 度，在制造時首先用三維實體技術(shù)制造曲柄模型，然后采用模鍛方法將整張銅 板一次鍛壓成型結(jié)晶器，這樣制作的結(jié)晶器尺寸精度高，形狀與設(shè)計的曲軸相 近，無需簡化型線，而且內(nèi)腔型板面上沒有焊縫，提高了結(jié)晶器的使用壽本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護點】
電渣熔鑄隔膜泵曲軸用結(jié)晶器，其特征在于結(jié)晶器本體是由與曲柄形狀相適應(yīng)的內(nèi)腔型板（４）、水縫板（５）、水套（７）及在曲柄最厚位置（１１）、（１２）、（１３）處增設(shè)的公共腔（１４）構(gòu)成，內(nèi)腔型板（４）是用整張銅板采用三維實體模鍛成型；在曲柄最厚位置（１１）、（１２）、（１３）處增設(shè)公共腔（１４），公共腔（１４）的最小增加距離為２２０ｍｍ，公共腔（４）采用圓形過渡添加到曲柄結(jié)晶器的曲柄最厚位置上；水縫板（５）設(shè)置在內(nèi)腔型板（４）的外側(cè)，水套（７）裝在水縫板（５）外側(cè)，內(nèi)腔型板（４）、水縫板（５）和水套（７）通過上法蘭（１）、下法蘭（３）和立法蘭（８）密封連接。
【技術(shù)特征摘要】
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：陳瑞，姜云飛，王洪峰，李旭東，王安國，于洪若，張家東，王大威，
申請(專利權(quán))人：沈陽鑄造研究所，
類型：實用新型
國別省市：89[中國|沈陽]
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