本發(fā)明涉及一種大型銅合金環(huán)件自適應(yīng)變直徑金屬內(nèi)模機(jī)構(gòu)及其使用方法，屬于銅合金環(huán)件鑄造領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

1、在大型銅合金環(huán)件的鑄造生產(chǎn)過(guò)程中，由于銅合金本身的性能特點(diǎn)，其導(dǎo)熱性更好帶來(lái)了跟均勻的熱分布，而此將導(dǎo)致鑄造生產(chǎn)過(guò)程中，產(chǎn)品熱節(jié)點(diǎn)的控制難度加大，為了解決此問(wèn)題，可通過(guò)在定向位置增加冷鐵的方式影響鑄件的冷卻速度，從而提高鑄件質(zhì)量，減小鑄造缺陷，而環(huán)類鑄件在凝固與冷卻過(guò)程中，其尺寸將逐步縮小，在產(chǎn)品縮小過(guò)程中，鑄件與金屬外模自然脫離，而金屬內(nèi)模卻會(huì)因?yàn)殍T件的收縮而被壓緊，極端情況下，可能導(dǎo)致鑄件斷裂，基于以上背景，提出了一種大型銅合金環(huán)件自適應(yīng)變直徑金屬內(nèi)模機(jī)構(gòu)及其使用方法。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明提供一種大型銅合金環(huán)件自適應(yīng)變直徑金屬內(nèi)模機(jī)構(gòu)及其使用方法，以解決傳統(tǒng)方法在鑄件冷卻收縮過(guò)程中會(huì)與金屬內(nèi)模擠壓，易造成鑄件損壞甚至斷裂的問(wèn)題。

2、為解決上述問(wèn)題，擬采用這樣一種大型銅合金環(huán)件自適應(yīng)變直徑金屬內(nèi)模機(jī)構(gòu)，包括由至少四段圓弧形金屬內(nèi)模組成的環(huán)形金屬內(nèi)模，每段圓弧形金屬內(nèi)模的內(nèi)側(cè)均沿直徑方向固定布置有軌道，每段圓弧形金屬內(nèi)模的內(nèi)側(cè)均固定有行走機(jī)構(gòu)并通過(guò)行走機(jī)構(gòu)沿軌道平移，相鄰兩段圓弧形金屬內(nèi)模相鄰端的內(nèi)側(cè)開設(shè)有斜面切槽以使其中一段圓弧形金屬內(nèi)模向內(nèi)平移時(shí)不與另一段圓弧形金屬內(nèi)模的端部發(fā)生干涉。

3、前述金屬內(nèi)模機(jī)構(gòu)中，所述變直徑金屬內(nèi)模機(jī)構(gòu)是由四段長(zhǎng)度和弧度均相同的圓弧形金屬內(nèi)模組成的環(huán)形金屬內(nèi)模，所述斜面切槽是由圓弧形金屬內(nèi)模端部的外側(cè)向內(nèi)側(cè)進(jìn)行切割所形成，且圓弧形金屬內(nèi)模端部外側(cè)的切割角度大于等于45°，圓弧形金屬內(nèi)模端部外側(cè)剩余部分的角度小于等于45°。

4、前述金屬內(nèi)模機(jī)構(gòu)中，其中兩段相對(duì)設(shè)置的圓弧形金屬內(nèi)模兩端的內(nèi)側(cè)還具有弧形延長(zhǎng)段，所述弧形延長(zhǎng)段的外壁與另外兩段圓弧形金屬內(nèi)模兩端的內(nèi)壁相貼合，以避免鑄造澆注時(shí)合金溶液流入環(huán)形金屬內(nèi)模的內(nèi)側(cè)；

5、前述金屬內(nèi)模機(jī)構(gòu)中，所述行走機(jī)構(gòu)在軌道上移動(dòng)到位后，行走機(jī)構(gòu)與軌道之間的摩擦力大于該行走機(jī)構(gòu)所對(duì)應(yīng)圓弧形金屬內(nèi)模在澆注時(shí)受到鑄件向內(nèi)側(cè)的推力，以保證澆注完成前圓弧形金屬內(nèi)模不會(huì)移動(dòng)，行走機(jī)構(gòu)的控制端設(shè)置于金屬內(nèi)模機(jī)構(gòu)外部，以便外部操控行走機(jī)構(gòu)。

6、前述金屬內(nèi)模機(jī)構(gòu)中，所述圓弧形金屬內(nèi)模的內(nèi)側(cè)均涂覆有一層耐高溫隔熱涂層，且行走機(jī)構(gòu)、軌道上也涂覆有耐高溫隔熱涂層，所述耐高溫隔熱涂層可選擇rlhy-12（800℃）型高溫保溫隔熱涂料等市面上常規(guī)的耐高溫隔熱涂料。

7、上述金屬內(nèi)模機(jī)構(gòu)的使用方法如下：使用時(shí)，由所述圓弧形金屬內(nèi)模組成環(huán)形金屬內(nèi)模，銅合金環(huán)形鑄件澆注完成后，鑄件在凝固與冷卻過(guò)程中尺寸逐步縮小，當(dāng)鑄件與金屬外模自然脫離后，間隔性的選擇圓弧形金屬內(nèi)模所對(duì)應(yīng)的行走機(jī)構(gòu)并啟動(dòng)，避免相鄰兩個(gè)圓弧形金屬內(nèi)模所對(duì)應(yīng)的行走機(jī)構(gòu)同時(shí)啟動(dòng)，會(huì)發(fā)生干涉，使行走機(jī)構(gòu)所對(duì)應(yīng)的圓弧形金屬內(nèi)模向內(nèi)側(cè)移動(dòng)并與鑄件脫離，再將剩余圓弧形金屬內(nèi)模所對(duì)應(yīng)的行走機(jī)構(gòu)啟動(dòng)，使剩余圓弧形金屬內(nèi)模向內(nèi)側(cè)移動(dòng)并與鑄件脫離，即完成金屬內(nèi)模的脫模；對(duì)于具有弧形延長(zhǎng)段的圓弧形金屬內(nèi)模，需先啟動(dòng)具有弧形延長(zhǎng)段的圓弧形金屬內(nèi)模對(duì)應(yīng)的行走機(jī)構(gòu)進(jìn)行脫模，再啟動(dòng)剩余圓弧形金屬內(nèi)模對(duì)應(yīng)的行走機(jī)構(gòu)進(jìn)行脫模。

8、本發(fā)明還提供了一種大型銅合金環(huán)件自適應(yīng)變直徑金屬內(nèi)模機(jī)構(gòu)，包括沿環(huán)形分布設(shè)置的至少三段圓弧形金屬內(nèi)模，相鄰兩段圓弧形金屬內(nèi)模之間均由環(huán)形內(nèi)側(cè)向外側(cè)伸入有楔形夾塊，楔形夾塊為類等腰梯形結(jié)構(gòu)，楔形夾塊就位后，圓弧形金屬內(nèi)模與楔形夾塊組成環(huán)形金屬內(nèi)模，且圓弧形金屬內(nèi)模與楔形夾塊的外側(cè)面為相匹配的圓弧曲面，楔形夾塊與圓弧形金屬內(nèi)模材質(zhì)相同，均為適宜大型銅合金環(huán)件鍛造的耐高溫金屬內(nèi)模材料，環(huán)形金屬內(nèi)模的圓心處固定有基座，基座的外側(cè)沿環(huán)形周向與楔形夾塊一一對(duì)應(yīng)地分布固定有電動(dòng)推桿，電動(dòng)推桿沿所述環(huán)形的直徑方向設(shè)置，電動(dòng)推桿的底座固定于基座上，電動(dòng)推桿的伸縮端與對(duì)應(yīng)的楔形夾塊固定連接，以通過(guò)控制電動(dòng)推桿的縮回使楔形夾塊從相鄰兩個(gè)段圓弧形金屬內(nèi)模之間退出，從而使圓弧形金屬內(nèi)模在受到外側(cè)壓力的情況下能夠向內(nèi)側(cè)移動(dòng)，避免壓損。

9、前述金屬內(nèi)模機(jī)構(gòu)中，所述金屬內(nèi)模機(jī)構(gòu)由沿環(huán)形分布設(shè)置的四段長(zhǎng)度和弧度相同的圓弧形金屬內(nèi)模和四段結(jié)構(gòu)相同的楔形夾塊組成。

10、前述金屬內(nèi)模機(jī)構(gòu)中，所述圓弧形金屬內(nèi)模、楔形夾塊的內(nèi)側(cè)均涂覆有一層耐高溫隔熱涂層，且基座、電動(dòng)推桿上也涂覆有耐高溫隔熱涂層，所述耐高溫隔熱涂層可選擇rlhy-12（800℃）型高溫保溫隔熱涂料等市面上常規(guī)的耐高溫隔熱涂料。

11、上述金屬內(nèi)模機(jī)構(gòu)的使用方法如下：使用時(shí)，由所述圓弧形金屬內(nèi)模和楔形夾塊按所述結(jié)構(gòu)組成環(huán)形金屬內(nèi)模，銅合金環(huán)形鑄件澆注完成后，鑄件在凝固與冷卻過(guò)程中尺寸逐步縮小，當(dāng)鑄件與金屬外模自然脫離后，啟動(dòng)電動(dòng)推桿，通過(guò)電動(dòng)推桿帶動(dòng)楔形夾塊向內(nèi)側(cè)移動(dòng)并與圓弧形金屬內(nèi)模的端面脫離，即取消了圓弧形金屬內(nèi)模向內(nèi)側(cè)移動(dòng)的限位，而后，隨著圓弧形金屬內(nèi)模受到鑄件的壓力逐漸增大，圓弧形金屬內(nèi)模會(huì)向內(nèi)側(cè)移動(dòng)并與鑄件脫離，實(shí)現(xiàn)脫模。

12、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明能夠在鑄件冷卻收縮時(shí)，將金屬內(nèi)模沿指定方向自適應(yīng)退讓，金屬內(nèi)模之間無(wú)固定約束，從而實(shí)現(xiàn)大型銅合金環(huán)件鑄造時(shí)內(nèi)模使用金屬模的工藝方案不會(huì)造成內(nèi)模受壓變形或損壞，具有很好的應(yīng)用前景。

技術(shù)特征：

1.一種大型銅合金環(huán)件自適應(yīng)變直徑金屬內(nèi)模機(jī)構(gòu)，其特征在于：包括由至少四段圓弧形金屬內(nèi)模(1)組成的環(huán)形金屬內(nèi)模，每段圓弧形金屬內(nèi)模(1)的內(nèi)側(cè)均沿直徑方向固定布置有軌道(3)，每段圓弧形金屬內(nèi)模(1)的內(nèi)側(cè)均固定有行走機(jī)構(gòu)(2)并通過(guò)行走機(jī)構(gòu)(2)沿軌道(3)平移，相鄰兩段圓弧形金屬內(nèi)模(1)相鄰端的內(nèi)側(cè)開設(shè)有斜面切槽(4)以使其中一段圓弧形金屬內(nèi)模(1)向內(nèi)平移時(shí)不與另一段圓弧形金屬內(nèi)模(1)的端部發(fā)生干涉；

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種大型銅合金環(huán)件自適應(yīng)變直徑金屬內(nèi)模機(jī)構(gòu)，其特征在于：所述行走機(jī)構(gòu)(2)在軌道(3)上移動(dòng)到位后，行走機(jī)構(gòu)(2)與軌道(3)之間的摩擦力大于該行走機(jī)構(gòu)(2)所對(duì)應(yīng)圓弧形金屬內(nèi)模(1)在澆注時(shí)受到鑄件向內(nèi)側(cè)的推力，以保證澆注完成前圓弧形金屬內(nèi)模(1)不會(huì)移動(dòng)，行走機(jī)構(gòu)(2)的控制端設(shè)置于金屬內(nèi)模機(jī)構(gòu)外部，以便外部操控行走機(jī)構(gòu)(2)。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種大型銅合金環(huán)件自適應(yīng)變直徑金屬內(nèi)模機(jī)構(gòu)，其特征在于：所述圓弧形金屬內(nèi)模(1)的內(nèi)側(cè)均涂覆有一層耐高溫隔熱涂層，且行走機(jī)構(gòu)(2)、軌道(3)上也涂覆有耐高溫隔熱涂層。

4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一權(quán)利要求所述金屬內(nèi)模機(jī)構(gòu)的使用方法，其特征在于：使用時(shí)，由所述圓弧形金屬內(nèi)模(1)組成環(huán)形金屬內(nèi)模，銅合金環(huán)形鑄件澆注完成后，鑄件在凝固與冷卻過(guò)程中尺寸逐步縮小，當(dāng)鑄件與金屬外模自然脫離后，間隔性的選擇圓弧形金屬內(nèi)模(1)所對(duì)應(yīng)的行走機(jī)構(gòu)(2)并啟動(dòng)，使行走機(jī)構(gòu)所對(duì)應(yīng)的圓弧形金屬內(nèi)模(1)向內(nèi)側(cè)移動(dòng)并與鑄件脫離，再將剩余圓弧形金屬內(nèi)模(1)所對(duì)應(yīng)的行走機(jī)構(gòu)(2)啟動(dòng)，使剩余圓弧形金屬內(nèi)模(1)向內(nèi)側(cè)移動(dòng)并與鑄件脫離，即完成金屬內(nèi)模的脫模；對(duì)于具有弧形延長(zhǎng)段(5)的圓弧形金屬內(nèi)模(1)，需先啟動(dòng)具有弧形延長(zhǎng)段(5)的圓弧形金屬內(nèi)模(1)對(duì)應(yīng)的行走機(jī)構(gòu)(2)進(jìn)行脫模，再啟動(dòng)剩余圓弧形金屬內(nèi)模(1)對(duì)應(yīng)的行走機(jī)構(gòu)(2)進(jìn)行脫模。

5.一種大型銅合金環(huán)件自適應(yīng)變直徑金屬內(nèi)模機(jī)構(gòu)，其特征在于：包括沿環(huán)形分布設(shè)置的至少三段圓弧形金屬內(nèi)模(1)，相鄰兩段圓弧形金屬內(nèi)模(1)之間均由環(huán)形內(nèi)側(cè)向外側(cè)伸入有楔形夾塊(6)，楔形夾塊(6)為類等腰梯形結(jié)構(gòu)，楔形夾塊(6)就位后，圓弧形金屬內(nèi)模(1)與楔形夾塊(6)組成環(huán)形金屬內(nèi)模，且圓弧形金屬內(nèi)模(1)與楔形夾塊(6)的外側(cè)面為相匹配的圓弧曲面，楔形夾塊(6)與圓弧形金屬內(nèi)模(1)材質(zhì)相同，均為適宜大型銅合金環(huán)件鍛造的耐高溫金屬內(nèi)模材料，環(huán)形金屬內(nèi)模的圓心處固定有基座(7)，基座(7)的外側(cè)沿環(huán)形周向與楔形夾塊(6)一一對(duì)應(yīng)地分布固定有電動(dòng)推桿(8)，電動(dòng)推桿(8)沿所述環(huán)形的直徑方向設(shè)置，電動(dòng)推桿(8)的底座固定于基座(7)上，電動(dòng)推桿(8)的伸縮端與對(duì)應(yīng)的楔形夾塊(6)固定連接，以通過(guò)控制電動(dòng)推桿(8)的縮回使楔形夾塊(6)從相鄰兩個(gè)段圓弧形金屬內(nèi)模(1)之間退出，從而使圓弧形金屬內(nèi)模(1)在受到外側(cè)壓力的情況下能夠向內(nèi)側(cè)移動(dòng)。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種大型銅合金環(huán)件自適應(yīng)變直徑金屬內(nèi)模機(jī)構(gòu)，其特征在于：所述金屬內(nèi)模機(jī)構(gòu)由沿環(huán)形分布設(shè)置的四段長(zhǎng)度和弧度相同的圓弧形金屬內(nèi)模(1)和四段結(jié)構(gòu)相同的楔形夾塊(6)組成。

7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種大型銅合金環(huán)件自適應(yīng)變直徑金屬內(nèi)模機(jī)構(gòu)，其特征在于：所述圓弧形金屬內(nèi)模(1)、楔形夾塊(6)的內(nèi)側(cè)均涂覆有一層耐高溫隔熱涂層，且基座(7)、電動(dòng)推桿(8)上也涂覆有耐高溫隔熱涂層。

8.根據(jù)權(quán)利要求5至7中任一權(quán)利要求所述金屬內(nèi)模機(jī)構(gòu)的使用方法，其特征在于：使用時(shí)，由所述圓弧形金屬內(nèi)模(1)和楔形夾塊(6)按所述結(jié)構(gòu)組成環(huán)形金屬內(nèi)模，銅合金環(huán)形鑄件澆注完成后，鑄件在凝固與冷卻過(guò)程中尺寸逐步縮小，當(dāng)鑄件與金屬外模自然脫離后，啟動(dòng)電動(dòng)推桿(8)，通過(guò)電動(dòng)推桿(8)帶動(dòng)楔形夾塊(6)向內(nèi)側(cè)移動(dòng)并與圓弧形金屬內(nèi)模(1)的端面脫離，即取消了圓弧形金屬內(nèi)模(1)向內(nèi)側(cè)移動(dòng)的限位，而后，隨著圓弧形金屬內(nèi)模(1)受到鑄件的壓力逐漸增大，圓弧形金屬內(nèi)模(1)會(huì)向內(nèi)側(cè)移動(dòng)并與鑄件脫離，實(shí)現(xiàn)脫模。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明提供一種大型銅合金環(huán)件自適應(yīng)變直徑金屬內(nèi)模機(jī)構(gòu)及其使用方法，金屬內(nèi)模機(jī)構(gòu)包括由至少四段圓弧形金屬內(nèi)模組成的環(huán)形金屬內(nèi)模，每段圓弧形金屬內(nèi)模的內(nèi)側(cè)均沿直徑方向固定布置有軌道，每段圓弧形金屬內(nèi)模的內(nèi)側(cè)均固定有行走機(jī)構(gòu)并通過(guò)行走機(jī)構(gòu)沿軌道平移，相鄰兩段圓弧形金屬內(nèi)模相鄰端的內(nèi)側(cè)開設(shè)有斜面切槽以使其中一段圓弧形金屬內(nèi)模向內(nèi)平移時(shí)不與另一段圓弧形金屬內(nèi)模的端部發(fā)生干涉。以解決傳統(tǒng)方法在鑄件冷卻收縮過(guò)程中會(huì)與金屬內(nèi)模擠壓，易造成鑄件損壞甚至斷裂的問(wèn)題。屬于銅合金環(huán)件鑄造領(lǐng)域。

技術(shù)研發(fā)人員：李貴航,李正龍
受保護(hù)的技術(shù)使用者：湖南鋯石新材料科技有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/5