CN111496215A - 一种双法兰管件的离心铸造模具及制造工艺 - Google Patents
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Abstract
一种双法兰管件的离心铸造模具，包括：离心滚筒和组合模具，离心滚筒一侧设有连接面，用于连接电机，组合模具设于离心滚筒内，所述的组合模具包括构成双法兰管件法兰盘结构的圆形外模具、构成双法兰管件管体的弧形内模具，以及由离心滚筒端面形成的左法兰面，由拆卸式档盖构成的右法兰面；所述的弧形内模具通过轴向调节装置连接圆形外模具，轴向调节装置控制双法兰管件法兰盘厚度；所述的组合模具通过模具拆卸装置进行封装和拆除。本发明采用法兰离心铸造成型技术，通过双法兰管件的离心铸造模具，可实现待铸造的双法兰管件法兰盘厚度可调，加工双法兰管件的组合模具可拆卸，达到了模具和产品的快速铸造和分离，避免模具受损的技术目的。
Description
技术领域
本发明专利涉及一种法兰制备领域，尤其涉及一种双法兰管件的离心铸造模具。
背景技术
法兰又叫法兰盘或突缘，是使相邻两个管件之间相互连接的零件，也有用在设备进出口上的法兰，用于两个设备之间的连接，如减速机法兰。法兰连接或法兰接头，是指把两个管道、管件或器材，先各自固定在一个法兰盘上，两个法兰盘之间，加上法兰垫，用螺栓紧固在一起，完成了连接。有的管件和器材已经自带法兰盘，也是属于法兰连接。法兰连接是管道施工的重要连接方式，法兰连接使用方便，能够承受较大的压力，在工业管道中，法兰连接的使用十分广泛。连接法兰是用于实现管道连接的常用部件，目前比较常用的法兰制造方法有铸造、锻造、割制和卷制这四种，其中铸造法兰成本最低，因此在低压和低温管路中常用铸造法兰。铸造出来的法兰具有毛坯形状尺寸准确，加工量小，生产效率相对较高等优点。
现有法兰铸造方法，主要有以下两种：
第一种：砂型低压铸造是用树脂砂造型出产品铸型和减轻孔用的砂芯，型壁喷洒涂料，定位砂芯、合箱后烘干并运至低压铸造机上，用低压浇注的方法使之成型，在造型期间仍需要大量的人员参与，产品铸造完后，打磨非加工表面使之满足粗糙度要求。
第二种：金属模重力铸造，具体是法兰的外形采用金属模以提高非加工部位的表面光洁度，采用树脂砂制作模芯的砂芯和减轻孔处的砂芯。砂芯为一次性使用，每做一只法兰就新制一套砂芯。定位砂芯、合模后将金属液倒入模具型腔，脱模采用一些简单的机械法带手工硬敲将产品从模具中脱出，这样不仅取出成型的法兰不方便，而且经常敲击模具对模具本身也会产生一定损伤。
鉴于此，本案发明人对上述问题进行了深入研究，如何提高双法兰管件离心铸造模具铸造出产品的多样性，以及使模具更易拆装遂有本案产生。
发明内容
本发明采用法兰离心铸造成型技术，通过双法兰管件的离心铸造模具，可实现待铸造的双法兰管件法兰盘厚度可调，加工双法兰管件的组合模具可拆卸，实现模具和产品的快速分离，避免模具受损。
一种双法兰管件的离心铸造模具，包括：离心滚筒和组合模具，离心滚筒一侧设有连接面，用于连接电机，组合模具设于离心滚筒内，其特征在于：所述的组合模具包括构成双法兰管件法兰盘结构的圆形外模具、构成双法兰管件管体的弧形内模具，以及由离心滚筒端面形成的左法兰面，由拆卸式档盖构成的右法兰面；所述的弧形内模具通过轴向调节装置连接圆形外模具，轴向调节装置控制双法兰管件法兰盘厚度；所述的组合模具通过模具拆卸装置进行封装和拆除。
所述的轴向调节装置包括设于弧形内模具外表面的滑槽、用于与滑槽实现顶接的定位螺杆以及位于圆形外模具外表面的螺杆槽。通过向左或向右移动弧形内模具来控制双法兰管件法兰盘厚度，增加了产品的多样性。
所述的圆形外模具上的定位螺杆数量可调整，可增加定位螺杆的数量来增强组合模具的稳定性。
所述的圆型外模具呈圆柱体结构。所述的弧形内模具呈圆柱体结构，由独立内膜片组装而成。
所述的模具拆卸装置包括位于离心滚筒上的插销、与插销配套的固定螺丝、设于圆形外模具上的螺孔以及用于封装组合模具的档盖。模具拆卸装置，实现了模具和产品的快速分离，避免模具受损。
所述的圆形外模具的内侧面、弧形内模具的内侧面、离心滚筒端面以及档盖的端面，共同构成了一个腔体结构，用于双法兰管件的工件成型。
所述的独立内膜片的片数为4片或6片或8片。
所述的一种双法兰管件的离心铸造工艺流程，包括如下步骤：
步骤一：通过向左或向右移动弧形内模具来控制双法兰管件法兰盘的厚度，旋紧定位螺杆将弧形内模具与圆形外模具固定在一起；
步骤二：将组合好的模具装入离心滚筒中，封上档盖，用固定螺丝将插削固定，完成封装；
步骤三：按照配方配置金属原料，其中各金属原料的质量配比为：Cu所占比例大于等于86%、Fe所占比例为3%—4%、Al所占比例为8.5%—9.5%、Mn或Ni所占比例为0.5%—2.5%，（其中金属原料Cu占比为86%、Fe占比为3%、Al占比为8.5%时，Mn或Ni占比应为2.5%，同理，当其中一种或多种金属原料比例变化时，其余金属原料比例应相应改变，但不能超过规定范围）添加Fe、Mn、Ni等金属原料是为了防止产生铝青铜的自行退火现象，避免合金发脆。当Cu液温度达到1150℃—1200℃时，加入预热好的Al-Fe中间合金，完成熔炼后出炉浇注。将离心滚筒(1)与电机连接，接通电源，打开控制开关，通过离心滚筒(1)离心铸造双法兰管件，其中需控制浇注温度在1100℃—1200℃，离心转速为630—680r/min；
步骤四：完成浇注后，进入冷却环节，必须冷却到铸件表面呈暗红色（600℃左右）才能停机，进行脱模；
步骤五：完成冷却后，旋下固定螺丝，取下档盖，将外接螺杆旋入螺孔，利用外接螺杆将组合模具拉出，取出产品，完成脱模。
从上述实施方案，不难看出本发明具有以下优点：
1、本发明采用法兰离心铸造成型技术，通过双法兰管件的离心铸造模具，可实现待铸造的双法兰管件法兰盘厚度可调，在同一模具上实现不同厚度的法兰铸造，增强了产品的多样性。
2、本发明中加工双法兰管件的组合模具可拆卸，实现模具和产品的快速分离，避免模具受损。
附图说明
图1为本发明双法兰管件的离心铸造模具结构示意图；
图2为本发明双法兰管件的离心铸造模具截面示意图。
具体实施方式
如图1-2所示的一种双法兰管件的离心铸造模具，包括：离心滚筒1和组合模具，离心滚筒1一侧设有连接面，用于连接电机，组合模具设于离心滚筒1内，组合模具包括构成双法兰管件法兰盘结构的圆形外模具5、构成双法兰管件管体的弧形内模具6，以及由离心滚筒1端面形成的左法兰面，由拆卸式档盖构成的右法兰面。弧形内模具6通过轴向调节装置连接圆形外模具5，轴向调节装置控制双法兰管件法兰盘厚度。组合模具通过模具拆卸装置进行封装和拆除。
作为结构优选双法兰管件的离心铸造模具，通过旋松定位螺杆3，可以向左或向右移动弧形内模具6，调节双法兰管件法兰盘的厚度，实现在同一模具上铸造不同厚度的法兰；组合模具安装后，通过旋紧定位螺杆3，实现滑槽2与定位螺杆3顶接，增强离心铸造时模具的稳定性。该种双法兰管件的离心铸造模具，通过外接螺杆旋入螺孔10，可将离心滚筒1内的组合模具拉出，便捷拆卸组合模具，实现模具和产品的快速分离，避免模具受损。
双法兰管件的离心铸造工艺流程，包括如下步骤：
步骤一：通过向左或向右移动弧形内模具6来控制双法兰管件法兰盘的厚度，旋紧定位螺杆3将弧形内模具6与圆形外模具5固定在一起；
步骤二：将组合好的模具装入离心滚筒1中，封上档盖11，用固定螺丝9将插削8固定，完成封装；
步骤三：按照配方配置金属原料，其中各金属原料的质量配比为：Cu所占比例大于等于86%、Fe所占比例为3%—4%、Al所占比例为8.5%—9.5%、Mn或Ni所占比例为0.5%—2.5%，（其中金属原料Cu占比为86%、Fe占比为3%、Al占比为8.5%时，Mn或Ni占比应为2.5%，同理，当其中一种或多种金属原料比例变化时，其余金属原料比例应相应改变，但不能超过规定范围）添加Fe、Mn、Ni等金属原料是为了防止产生铝青铜的自行退火现象，避免合金发脆。当Cu液温度达到1150℃—1200℃时，加入预热好的Al-Fe中间合金，完成熔炼后出炉浇注。将离心滚筒(1)与电机连接，接通电源，打开控制开关，通过离心滚筒(1)离心铸造双法兰管件，其中需控制浇注温度在1100℃—1200℃，离心转速为630—680r/min；
步骤四：完成浇注后，进入冷却环节，必须冷却到铸件表面呈暗红色（600℃左右）才能停机，进行脱模；
步骤五：完成冷却后，旋下固定螺丝9，取下档盖11，将外接螺杆旋入螺孔10，利用外接螺杆将组合模具拉出，取出产品，完成脱模。
Claims (8)
1.一种双法兰管件的离心铸造模具，包括：离心滚筒(1)和组合模具，离心滚筒(1)一侧设有连接面，用于连接电机，组合模具设于离心滚筒(1)内，其特征在于：所述的组合模具包括构成双法兰管件法兰盘结构的圆形外模具(5)、构成双法兰管件管体的弧形内模具(6)，以及由离心滚筒(1)端面形成的左法兰面，由拆卸式档盖构成的右法兰面；所述的弧形内模具(6)通过轴向调节装置连接圆形外模具(5)，轴向调节装置控制双法兰管件法兰盘厚度；所述的组合模具通过模具拆卸装置进行封装和拆除。
2.如权利要求1所述的一种双法兰管件的离心铸造模具，其特征在于：所述的轴向调节装置包括设于弧形内模具(6)外表面的滑槽(2)、用于与滑槽(2)实现顶接的定位螺杆(3)以及位于圆形外模具(5)外表面的螺杆槽(4)。
3.如权利要求1所述的一种双法兰管件的离心铸造模具，其特征在于：所述的圆型外模具(5)呈圆柱体结构。
4.如权利要求1所述的一种双法兰管件的离心铸造模具，其特征在于：所述的弧形内模具(6)呈圆柱体结构，由独立内膜片组装而成。
5.如权利要求1所述的一种双法兰管件的离心铸造模具，其特征在于：所述的模具拆卸装置包括位于离心滚筒(1)上的插销(8)、与插销(8)配套的固定螺丝(9)、设于圆形外模具(5)上的螺孔(10)以及用于封装组合模具的档盖(11)。
6.如权利要求1所述的一种双法兰管件的离心铸造模具，其特征在于：所述的圆形外模具(5)的内侧面、弧形内模具(6)的内侧面、离心滚筒(1)端面以及档盖(11)的端面，共同构成了一个腔体(7)结构。
7.如权利要求4所述的一种双法兰管件的离心铸造模具，其特征在于：独立内膜片的片数为4片或6片或8片。
8.根据权利要求1所述的一种双法兰管件的离心铸造工艺流程，包括如下步骤：
步骤一：通过向左或向右移动弧形内模具(6)来控制双法兰管件法兰盘的厚度，旋紧定位螺杆(3)将弧形内模具(6)与圆形外模具(5)固定在一起；
步骤二：将组合好的模具装入离心滚筒(1)中，封上档盖(11)，用固定螺丝(9)将插削(8)固定，完成封装；
步骤三：按照配方配置金属原料，其中各金属原料的质量配比为：Fe所占比例为3%—4%、Al所占比例为8.5%—9.5%、Mn或Ni所占比例为0.5%—2.5%，余量为Cu,当Cu液温度达到1150℃—1200℃时，加入预热好的Al-Fe中间合金，完成熔炼后出炉浇注,将离心滚筒(1)与电机连接，接通电源，打开控制开关，通过离心滚筒(1)离心铸造双法兰管件，其中需控制浇注温度在1100℃—1200℃，离心转速为630—680r/min；
步骤四：完成浇注后，进入冷却环节，必须冷却到铸件表面呈暗红色才能停机，进行脱模；
步骤五：完成冷却后，旋下固定螺丝(9)，取下档盖(11)，将外接螺杆旋入螺孔(10)，利用外接螺杆将组合模具拉出，取出产品，完成脱模。
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