生產高溫合金爐管錐底的金屬模具的制作方法

本實用新型涉及高溫合金爐管錐底的生產技術領域，具體涉及一種生產高溫合金爐管錐底的金屬模具。

背景技術：

目前，高溫合金爐管錐底的生產方法主要有以下幾種：第一種方法是靜態鑄造法，主要是根據高溫合金爐管錐底的外型及尺寸確定加工量后，首先制作出造型用錐底木模模樣，利用錐底木模模樣進行樹脂砂造型，然后將熔煉合格的鋼水澆注到樹脂砂型中生產出毛坯。其次，根據圖紙要求進行機械加工出產品，然后對產品進行無損檢測，確定其是否有有害缺陷，其缺點是靜態鑄造法生產的高溫合金爐管錐底毛坯，容易產生氣孔、夾砂、裂紋等鑄造缺陷，對于表面氣孔或淺表性夾砂等，可通過加大后續機加工消除，但大多數情況下在機械加工后仍難以消除，無法保證產品質量。同時，靜態鑄造需要預留較大的加工余量，使工藝出品率大大降低，最終導致成本急劇上升。除此之外，使用該方法生產的高溫合金爐管錐底毛坯，生產周期較長，木模易損壞，大批量生產時生產成本較高；第二種方法是鍛造法，主要是根據高溫合金爐管錐底的外形及尺寸，采用鍛造的方式生產出錐底毛坯，然后進行機械加工成型，其缺點是對于錐底內孔較小時，無法直接鍛造出毛坯內孔，使得內孔機械加工難度增大，鍛件加工量相對較大，工藝出品率較低，錐底鍛件毛坯成本高，導致生產錐底的綜合成本一般會高出20％甚至更高。

技術實現要素：

本實用新型克服了現有技術的不足，提供解決一種可有效控制內外圓的機械加工余量，極大的降低了生產成本，錐底毛坯在機械加工后滿足設計要求和相關標準要求的一種生產高溫合金爐管錐底的金屬模具。

為實現上述目的，本實用新型采用以下技術方案：

一種生產高溫合金爐管錐底的金屬模具，它包括相互配合安裝的箱蓋和金屬外膜，所述箱蓋安裝在金屬外膜上方，所述箱蓋下方的中部設置有樹脂砂芯，所述箱蓋下方的邊緣設置有定位槽，所述箱蓋上開設有冒口，所述冒口位于樹脂砂芯旁，所述金屬外膜上方的邊緣設置有與定位槽相互配合的定位塊。

更進一步的技術方案是，所述定位槽與定位塊的數量相同，所述定位槽的數量為四個，四個定位槽均勻分布在箱蓋下方的邊緣上，四個定位塊均勻分布在金屬外膜上方的邊緣上。

更進一步的技術方案是，所述冒口的數量為四個，四個冒口均勻分布在以樹脂砂芯為圓心形成的圓周上

更進一步的技術方案是，所述定位塊通過銷子固定安裝在金屬外膜上。

更進一步的技術方案是，所述金屬外膜下端設置有加強筋。

本技術方案中首先通過設置定位槽和定位塊，通過定位槽和定位塊的配合，在箱蓋和金屬外膜盒蓋時，對箱蓋和金屬外膜起到定位作用，同時通過銷子用于將定位塊固定并定位于金屬外膜上，同時通過設置箱蓋用于保護樹脂砂芯不被損壞且易于對砂芯的造型，最后通過設置冒口，冒口用于在砂型預制成型后拔出，起澆筑鋼液及頂頭毛坯鑄件鋼液冷卻過程中補縮作用，同時具有觀察型腔情況及排氣的作用。

與現有技術相比，本實用新型的有益效果是：

高溫合金爐管錐底毛坯的生產采用本實用新型提供的金屬模具后，由于金屬模具的激冷作用，有利于錐底毛坯的定向凝固，同時結合了砂芯后，錐底內腔及外圓的加工余量得到有效控制，工藝出品率大大提高，機械加工出的產品，經性能檢測和無損檢測后均達到產品及標準的技術要求。除此之外，選用的金屬模具材料普遍，價格便宜，易于降低生產成本。

附圖說明

圖1為本實用新型一種實施例的生產高溫合金爐管錐底的金屬模具的箱蓋的機構示意圖。

圖2為本實用新型一種實施例的生產高溫合金爐管錐底的金屬模具的金屬外膜的結構示意圖。

圖3為本實用新型一種實施例的生產高溫合金爐管錐底的金屬模具的結構示意圖。

圖4為圖1的俯視圖。

圖5為圖2的俯視圖。

圖6為圖3的俯視圖。

如圖所示，其中對應的附圖標記名稱為：

1金屬外膜，2定位塊，3銷子，4箱蓋，5冒口，6定位槽，7樹脂砂芯。

具體實施方式

下面結合附圖對本實用新型作進一步闡述。

如圖1-6所示的生產高溫合金爐管錐底的金屬模具，它包括相互配合安裝的箱蓋4和金屬外膜1，箱蓋4安裝在金屬外膜1上方，箱蓋4下方的中部設置有樹脂砂芯7，箱蓋4下方的邊緣設置有定位槽6，箱蓋4上開設有冒口5，冒口5位于樹脂砂芯7旁，金屬外膜1上方的邊緣設置有與定位槽6相互配合的定位塊2，定位塊2通過銷子3固定安裝在金屬外膜1上，定位槽6與定位塊2的數量相同，定位槽6的數量為四個，四個定位槽6均勻分布在箱蓋4下方的邊緣上，四個定位塊2均勻分布在金屬外膜1上方的邊緣上，冒口5的數量為四個，四個冒口5均勻分布在以樹脂砂芯7為圓心形成的圓周上。

根據本實用新型的一個實施例，金屬外膜1下端設置有加強筋。

通過使用本實用新型的金屬模具生產高溫合金爐管錐底毛坯的具體步驟如下：

首先，金屬模具選用Q235鋼號，根據高溫合金爐管錐底的形狀放加工余量和縮尺后確定金屬模具的尺寸及形狀。

其次，根據該金屬模具材料的化學成分進行爐料配比熔煉，采用中頻感應電爐熔煉鋼液，待鋼液取樣分析化學成分合格后，將鋼液溫度升高至1640℃，然后將鋼液倒入澆包。

第三，在金屬鋼液熔煉的同時，金屬模具砂型按木模形狀及尺寸，采用樹脂砂造型，然后進行型腔修型、刷涂料。最后，用天然氣烘烤金屬模具毛坯的樹脂砂型，2小時后進行金屬模具毛坯的澆注成型。

第四，金屬模具毛坯澆注完成后，待自然降溫24小時后開箱，清理鑄件毛坯外觀使其露出金屬本色，用氣割去除澆冒口及飛邊、毛刺等，目視檢查金屬模具鑄件毛坯無夾渣、裂紋的有害缺陷。

第五，金屬模具毛坯鑄件進行退火處理，加熱溫度890-910℃保溫2小時，爐冷至≤250℃出爐空冷。

第五步，金屬模具熱處理完成后，根據設計的規格尺寸進行機械加工成型，機加工完成后檢查金屬模具的尺寸。

第六步，金屬模具機加工完成后，外表面及可探內表面進行液體滲透檢查，應符合JB/T4730.5中Ⅰ級要求。

以上具體實施方式對本實用新型的實質進行詳細說明，但并不能對本實用新型的保護范圍進行限制，顯而易見地，在本實用新型的啟示下，本技術領域普通技術人員還可以進行許多改進和修飾，需要注意的是，這些改進和修飾都落在本實用新型的權利要求保護范圍之內。