CN104923753A - 一种立式半连续铸造薄壁空心铸管用芯头 - Google Patents

一种立式半连续铸造薄壁空心铸管用芯头 Download PDF

Info

Publication number
CN104923753A
CN104923753A CN201510380739.4A CN201510380739A CN104923753A CN 104923753 A CN104923753 A CN 104923753A CN 201510380739 A CN201510380739 A CN 201510380739A CN 104923753 A CN104923753 A CN 104923753A
Authority
CN
China
Prior art keywords
core print
escape pipe
thin
cast tube
section
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201510380739.4A
Other languages
English (en)
Other versions
CN104923753B (zh
Inventor
张智强
郜贞轩
詹尧
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
LUOYANG SHUANGRUI DATE COPPER CO Ltd
Original Assignee
LUOYANG SHUANGRUI DATE COPPER CO Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by LUOYANG SHUANGRUI DATE COPPER CO Ltd filed Critical LUOYANG SHUANGRUI DATE COPPER CO Ltd
Priority to CN201510380739.4A priority Critical patent/CN104923753B/zh
Publication of CN104923753A publication Critical patent/CN104923753A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN104923753B publication Critical patent/CN104923753B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Landscapes

  • Continuous Casting (AREA)

Abstract

本发明属于金属合金化铸造设备技术领域，涉及一种立式半连续铸造薄壁空心铸管用芯头为具有纺锤型内腔（9）的结构，由上向下依次为连接段（1）、浇注定径段（2）和冷却结晶段（3）；浇注定径段（2）的外壁面为由上向下渐扩径并平滑过渡的弧形面，与结晶器（16）的内壁面之间形成上部足够大的浇注空间；冷却结晶段（3）为由上向下渐缩径的圆锥台体，且冷却结晶段（3）与浇注定径段（2）之间平滑过渡；冷却结晶段（3）的斜度为1～3；所述芯头的底部设置有用以将所述纺锤型内腔封闭的底板（6）；芯头还设置有出气管和进水管（13）。本发明可以铸造出内部组织质量合格，内外表面无缺陷，尺寸公差合格的薄壁空心铸管。

Description

一种立式半连续铸造薄壁空心铸管用芯头
技术领域
本发明属于金属合金化铸造设备技术领域，主要涉及一种立式半连续铸造薄壁空心铸管用芯头。
背景技术
半连续铸造铜合金铸锭无疑是最佳的铸造技术，具有良好的铸锭质量和经济的铸造速度，铜合金加工企业多采用无芯的结晶器半连续铸造实心铜合金铸锭，然后经过高温加热和大型挤压机热挤压实现铜合金管坯的生产。如果能够不经挤压，得到空心铸锭半连续铸造空心铸锭，势必大大节省能源消耗和加工工序，节约大量加工费用，可以满足特殊场合空心铸管的实际需求。
目前，比较成熟的空心铸管生产技术主要包括离心铸造和上引连铸、水平连铸技术。离心铸造技术在很多大型铜套的铸造生产已经普遍采用，其主要特点是铸件直径和壁厚较大，铸造完成后无需经过压力加工直接使用，铸件内允许一定尺寸的缺陷存在。水平连续铸造空心锭技术和上引连铸盘管生产技术，主要适用于铸造直径小于100的小规格铸管锭坯，用于生产小规格薄壁冷凝管盘管。半连续铸造空心铜合金铸管的技术在国内外并不多见。多年以来，人们一直研究通过在原有半连续铸造结晶器内设置冷却芯头，实现半连续铸造空心铸管的生产，主要存在两个方面的难题：一是铸造过程中空心铸管冷却收缩抱紧芯头导致铸造不能连续进行；二是收到浇铸***空间的限制，无法实现满足铸管薄壁化的要求。开发成本低廉、铸造质量良好、薄壁的空心的半连续铸造技术是市场发展需求的方向。
要实现大规格铜合金薄壁空心铸管的生产，结晶铸造的模具是技术的难点和关键。充分利用原有实心铸造的结晶器模具，设计合适的芯头，立式半连续铸造出质量合格的薄壁空心铸管，是解决空心铸管研发难题的技术关键。铸造薄壁空心铸管的浇注空间狭小，外加浇注池既没有空间也影响浇注温度和流动性。铸造薄壁的空心铸管，才能降低产品重量和成本，减少加工量，最终得到薄壁管材管件终端产品，满足市场需求，提高产品的生产效率和经济效益。
发明内容
本发明的目的是提出一种立式半连续铸造薄壁空心铸管用芯头，装配在原有实心铸造的结晶器模具上，铸造生产出内部组织质量合格，内外表面无缺陷，尺寸公差合格的薄壁空心铸管。
本发明完成其发明任务采用如下技术方案：
一种立式半连续铸造薄壁空心铸管用芯头，所述芯头为具有纺锤型内腔的结构，由上向下依次为连接段、浇注定径段和冷却结晶段；所述的浇注定径段和冷却结晶段位于结晶器内，所述的连接段伸出结晶器并通过卡具与结晶器连接为一体；所述浇注定径段的外壁面为由上向下渐扩径并平滑过渡的弧形面，与结晶器的内壁面之间形成上部足够大的浇注空间，且浇注定径段平滑过渡的弧形面保证浇注液能够顺利的填充浇注空间；所述冷却结晶段为由上向下渐缩径的圆锥台体，且所述冷却结晶段与浇注定径段之间平滑过渡，渐缩径的冷却结晶段与结晶器的内壁面之间形成由上向下渐扩径的冷却结晶空腔，避免出现薄壁空心铸管冷却抱死芯头现象的发生；所述冷却结晶段的斜度为1～3°，避免出现薄壁空心铸管冷却拉漏现象的发生；所述芯头的底部设置有用以将所述纺锤型内腔封闭的底板；所述的芯头还设置有出气管和进水管；所述的进水管与所述连接段连接，并与所述的纺锤型空腔相连通；所述的底板上具有沿圆周均布的多个出水孔，所述出水孔为由内向外倾斜的斜孔，用以对所成型薄壁空心铸管的内壁面进行冷却；所述出气管的两端分别伸出芯头连通外界与结晶器内腔，用以排出冷却过程中产生的水蒸气。
芯头所述浇注定径段的壁厚为10～20mm。
芯头所述冷却结晶段的壁厚为10mm。
为了提高芯头的耐磨性能和使用寿命，所述芯头的外壁面上电镀有厚度为0.08mm的铬。
所述出水孔与垂直方向的夹角为15°。
芯头所述连接段上具有用以安装出气管的螺纹孔Ⅰ和用以安装进水管的螺纹孔Ⅱ，所述的底板上具有用以安装出气管的通孔；所述的出气管包括上出气管和下出气管；所述上出气管为下端具有外螺纹的L型管，所述的下出气管为上下两端均具有外螺纹的直管；所述上出气管的下端与螺纹孔Ⅰ的上部螺纹连接；所述下出气管的上端与螺纹孔Ⅰ的下部螺纹连接；所述下出气管的下端伸出通孔由螺母背紧。
所述芯头的材质为T2或TP2等结晶器常用的紫铜材质。
本发明提出的一种立式半连续铸造薄壁空心铸管用芯头，采用上述技术方案，本发明与现有技术相比，能够与现有的实心铸管结晶器配合，铸造出质量合格的薄壁空心铸管；芯头浇注定径段的外壁面为由上向下渐扩径并平滑过渡的弧形面，与结晶器的内壁面之间形成上部足够大的浇注空间，满足了浇注的需要；同时浇注定径段平滑过渡的弧形面保证了浇注液顺利的填充浇注空间，解决了薄壁空心铸管不好浇注的难题；芯头的冷却结晶段采用渐缩径的圆锥台体，渐缩径的冷却结晶段与结晶器的内壁面之间形成渐扩径的冷却结晶空腔，避免出现薄壁空心铸管冷却抱死芯头现象的发生，冷却结晶段的斜度为1～3°，还可避免出现薄壁空心铸管冷却拉漏现象的发生，确保了薄壁空心铸管的顺利铸造冷却结晶；通过所设置的出气管解决了薄壁空心铸管铸造过程中冷却产生的水蒸气排出的难题，为铸造生产出内部组织质量合格、内外表面无缺陷，尺寸公差合格的薄壁空心铸管奠定了基础；具有结构简单、操作方便、成本低、使用效果好的优点。
附图说明
图1是本发明的结构示意图。
图2是本发明的使用状态图。
图中：1、连接段，2、浇注定径段，3、冷却结晶段，4、出水孔， 5、通孔，6、底板，7、底板外螺纹，8、芯头、9、纺锤型空腔，10、下出气管，11、螺纹孔Ⅰ，12、螺纹孔Ⅱ，13、进水管，14、上出气管，15、薄壁空心铸管，16、结晶器，17、卡具，18、浇注***。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步详细说明。
如图1所示，并参照图2，一种立式半连续铸造薄壁空心铸管用芯头，所述芯头为具有纺锤型内腔9的结构，由上向下依次为连接段1、浇注定径段2和冷却结晶段3；所述的浇注定径段2和冷却结晶段3位于结晶器16内，所述的连接段1伸出结晶器16并通过卡具17与结晶器16连接为一体；所述浇注定径段2的外壁面为由上向下渐扩径并平滑过渡的弧形面，与结晶器的内壁面之间形成上部足够大的浇注空间，且浇注定径段平滑过渡的弧形面保证了浇注液顺利的填充浇注空间；所述冷却结晶段3为由上向下渐缩径的圆锥台体，且所述冷却结晶段3与浇注定径段2之间平滑过渡，渐缩径的冷却结晶段3与结晶器16的内壁面之间形成渐扩径的冷却结晶空腔，避免出现薄壁空心铸管冷却抱死芯头现象的发生；所述冷却结晶段3的斜度为1～3°，避免出现薄壁空心铸管冷却拉漏现象的发生；所述芯头的底部设置有用以将所述纺锤型内腔封闭的底板6；所述的芯头还设置有出气管和进水管13；所述的连接段1具有用以安装出气管的螺纹孔Ⅰ11和用以安装进水管13的螺纹孔Ⅱ12；所述的底板6上具有用以安装出气管的通孔5，所述的通孔5与所述的纺锤型空腔9相连通；所述的进水管13安装在所述的连接段1上，并与所述的纺锤型空腔9相连通；所述的底板6上具有沿圆周均布的多个出水孔4，所述出水孔为4由内向外倾斜的斜孔，所述出水孔与垂直方向的夹角为15°，用以对所成型薄壁空心铸管的内壁面进行冷却；所述出气管的两端分别伸出芯头连通外界与结晶器内腔，所述的出气管包括上出气管14和下出气管10；所述上出气管14为下端具有外螺纹的L型管，所述的下出气管10为上下两端均具有外螺纹的直管；所述上出气管14的下端与螺纹孔Ⅰ11的上部螺纹连接；所述下出气管10的上端与螺纹孔Ⅰ11的下部螺纹连接，并与所述的上出气管14连通；所述下出气管10的下端伸出出气通孔5由螺母背紧；用以排出冷却过程中产生的水蒸气。
芯头所述浇注定径段的壁厚为10～20mm。
芯头所述冷却结晶段的壁厚为10mm。
为了提高芯头的耐磨性能和使用寿命，所述芯头的外壁面上电镀有厚度为0.08mm的铬。
所述芯头的材质为T2或TP2等结晶器常用的紫铜材质。
如图2所示，本发明在使用时，将进水管13和上出气管14安装在连接段1上，确保密封良好；将底板6安装在芯头8的底板螺纹7上，然后将下出气管10的上端通过螺纹装配在连接段1的螺纹孔Ⅰ11上，下端穿过纺锤型空腔9和底板6的通孔5，用螺母和密封垫固定在底板6上；最后通过卡具17夹住连接段1将芯头安装在实心铸造用的结晶器16上，并进行固定，配合其他设备***，则可以铸造生产薄壁空心铸管15产品；该芯头具有较大的浇注空间，浇注***18可在浇注定径段2外壁面与结晶器内壁面之间的浇注空间进行浇注，在冷却结晶段3区域实现冷却结晶铸造薄壁空心铸管15，薄壁空心铸管15的壁厚最薄可达10mm左右；在铸造薄壁空心铸管15时避免出现抱死和拉漏，薄壁空心铸管15内壁冷却产生的水蒸汽也能顺利排出。

Claims (6)

1.一种立式半连续铸造薄壁空心铸管用芯头，其特征在于：所述芯头为具有纺锤型内腔（9）的结构，由上向下依次为连接段（1）、浇注定径段（2）和冷却结晶段（3）；所述的浇注定径段（2）和冷却结晶段（3）位于结晶器（16）内，所述的连接段（1）伸出结晶器（16）并通过卡具（17）与结晶器（16）连接为一体；所述浇注定径段（2）的外壁面为由上向下渐扩径并平滑过渡的弧形面，与结晶器（16）的内壁面之间形成上部足够大的浇注空间，且浇注定径段平滑过渡的弧形面保证浇注液能够顺利的填充浇注空间；所述冷却结晶段（3）为由上向下渐缩径的圆锥台体，且所述冷却结晶段（3）与浇注定径段（2）之间平滑过渡，渐缩径的冷却结晶段（3）与结晶器（16）的内壁面之间形成由上向下渐扩径的冷却结晶空腔，避免出现薄壁空心铸管冷却抱死芯头现象的发生；所述冷却结晶段（3）的斜度为1～3°，避免出现薄壁空心铸管冷却拉漏现象的发生；所述芯头的底部设置有用以将所述纺锤型内腔封闭的底板（6）；所述的芯头还设置有出气管和进水管（13）；所述的进水管（13）与所述连接段（1）连接，并与所述的纺锤型空腔（9）相连通；所述的底板（6）上具有沿圆周均布的多个出水孔（4），所述出水孔（4）为由内向外倾斜的斜孔，用以对所成型薄壁空心铸管的内壁面进行冷却；所述出气管的两端分别伸出芯头连通外界与结晶器内腔，用以排出冷却过程中产生的水蒸气。
2.根据权利要求1所述的一种立式半连续铸造薄壁空心铸管用芯头，其特征在于：芯头所述浇注定径段（2）的壁厚为10～20mm。
3.根据权利要求1所述的一种立式半连续铸造薄壁空心铸管用芯头，其特征在于：芯头所述冷却结晶段（3）的壁厚为10mm。
4.根据权利要求1所述的一种立式半连续铸造薄壁空心铸管用芯头，其特征在于：所述芯头的外壁面上电镀有厚度为0.08mm的铬。
5.根据权利要求1所述的一种立式半连续铸造薄壁空心铸管用芯头，其特征在于：所述出水孔（4）与垂直方向的夹角为15°。
6.根据权利要求1所述的一种立式半连续铸造薄壁空心铸管用芯头，其特征在于：芯头所述连接段（1）上具有用以安装出气管的螺纹孔Ⅰ（11）和用以安装进水管的螺纹孔Ⅱ（12），所述的底板（6）上具有用以安装出气管的通孔（5）；所述的出气管包括上出气管（14）和下出气管（10）；所述上出气管（14）为下端具有外螺纹的L型管，所述的下出气管（10）为上下两端均具有外螺纹的直管；所述上出气管（14）的下端与螺纹孔Ⅰ（11）的上部螺纹连接；所述下出气管（10）的上端与螺纹孔Ⅰ（11）的下部螺纹连接；所述下出气管（10）的下端伸出通孔（5）由螺母背紧。
CN201510380739.4A 2015-06-30 2015-06-30 一种立式半连续铸造薄壁空心铸管用芯头 Expired - Fee Related CN104923753B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201510380739.4A CN104923753B (zh) 2015-06-30 2015-06-30 一种立式半连续铸造薄壁空心铸管用芯头

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201510380739.4A CN104923753B (zh) 2015-06-30 2015-06-30 一种立式半连续铸造薄壁空心铸管用芯头

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN104923753A true CN104923753A (zh) 2015-09-23
CN104923753B CN104923753B (zh) 2017-01-04

Family

ID=54111358

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201510380739.4A Expired - Fee Related CN104923753B (zh) 2015-06-30 2015-06-30 一种立式半连续铸造薄壁空心铸管用芯头

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN104923753B (zh)

Citations (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20070077859A (ko) * 2006-01-25 2007-07-30 능원금속공업주식회사 중공봉 연속주조용 주형
CN101138782A (zh) * 2007-10-22 2008-03-12 湖北兴和铝业有限公司 空心圆铸锭热顶铸造装置及其铸造空心管材的方法
CN101244450A (zh) * 2007-02-13 2008-08-20 洛阳双瑞达特铜有限公司 一种制造空心铜合金铸锭的方法及其装置
CN201543784U (zh) * 2009-10-23 2010-08-11 宝山钢铁股份有限公司 低应力变异双锥圆坯连铸结晶器
CN201807706U (zh) * 2010-09-27 2011-04-27 洛阳双瑞达特铜有限公司 一种空心铸锭用双段式结晶器
CN201889398U (zh) * 2010-12-01 2011-07-06 金川集团有限公司 一种立式铜及铜合金厚壁空心铸锭的铸造装置
CN102756102A (zh) * 2011-04-25 2012-10-31 王晓邦 铜空心圆锭立式半连续铸造内孔带水冷的工艺及设备
CN102806323A (zh) * 2012-07-23 2012-12-05 东北大学 一种生产铝合金空心铸锭的设备及其使用方法
CN202921867U (zh) * 2012-11-21 2013-05-08 安陆火凤凰铝材有限责任公司 一种用于铸造铝空心锭的双锥度短结晶器芯子
CN203030852U (zh) * 2013-01-10 2013-07-03 青海国鑫铝业股份有限公司 多根铝合金空心热顶铸造设备的引锭头
CN203610633U (zh) * 2013-12-29 2014-05-28 山东亨圆铜业有限公司 铜管及铜合金管上引连铸用带芯结晶***
CN204770535U (zh) * 2015-06-30 2015-11-18 洛阳双瑞达特铜有限公司 一种立式半连续铸造薄壁空心铸管用芯头

Patent Citations (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20070077859A (ko) * 2006-01-25 2007-07-30 능원금속공업주식회사 중공봉 연속주조용 주형
CN101244450A (zh) * 2007-02-13 2008-08-20 洛阳双瑞达特铜有限公司 一种制造空心铜合金铸锭的方法及其装置
CN101138782A (zh) * 2007-10-22 2008-03-12 湖北兴和铝业有限公司 空心圆铸锭热顶铸造装置及其铸造空心管材的方法
CN201543784U (zh) * 2009-10-23 2010-08-11 宝山钢铁股份有限公司 低应力变异双锥圆坯连铸结晶器
CN201807706U (zh) * 2010-09-27 2011-04-27 洛阳双瑞达特铜有限公司 一种空心铸锭用双段式结晶器
CN201889398U (zh) * 2010-12-01 2011-07-06 金川集团有限公司 一种立式铜及铜合金厚壁空心铸锭的铸造装置
CN102756102A (zh) * 2011-04-25 2012-10-31 王晓邦 铜空心圆锭立式半连续铸造内孔带水冷的工艺及设备
CN102806323A (zh) * 2012-07-23 2012-12-05 东北大学 一种生产铝合金空心铸锭的设备及其使用方法
CN202921867U (zh) * 2012-11-21 2013-05-08 安陆火凤凰铝材有限责任公司 一种用于铸造铝空心锭的双锥度短结晶器芯子
CN203030852U (zh) * 2013-01-10 2013-07-03 青海国鑫铝业股份有限公司 多根铝合金空心热顶铸造设备的引锭头
CN203610633U (zh) * 2013-12-29 2014-05-28 山东亨圆铜业有限公司 铜管及铜合金管上引连铸用带芯结晶***
CN204770535U (zh) * 2015-06-30 2015-11-18 洛阳双瑞达特铜有限公司 一种立式半连续铸造薄壁空心铸管用芯头

Also Published As

Publication number Publication date
CN104923753B (zh) 2017-01-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN201482936U (zh) 重力铸造铝合金车轮铸造模具
CN101249551B (zh) 用于镁合金垂直连铸的方坯结晶器机构
CN103357850A (zh) 汽车轮毂低压铸造真空水冷模具***
CN202291315U (zh) 一种固定水缝式连铸结晶器
CN204770535U (zh) 一种立式半连续铸造薄壁空心铸管用芯头
CN104923753B (zh) 一种立式半连续铸造薄壁空心铸管用芯头
CN208712834U (zh) 一种能够实现逐级冷却的低压铸造模具
CN109396352A (zh) 一种双模水冷式轮毂模具
CN206536010U (zh) 改进的车轮模具水冷盘
CN205629339U (zh) 一种砂型铸造水冷装置
CN107322896A (zh) 一种便于散热的塑料注塑模具
CN201693143U (zh) 一种新型的磷铜结晶器结构
CN201036806Y (zh) 用于立式铸造空心铜合金铸锭的结晶器
CN218168685U (zh) 低压模具异形边模冷却结构
CN114477734A (zh) 一种石英坩埚水冷模
CN213256986U (zh) 一种轮毂铸造用水冷模具
CN207857786U (zh) 一种凸轮轴铸造模具
CN203426418U (zh) 一种水冷式铝合金车轮低压铸造模具
CN107294260A (zh) 一种内置铜制螺旋盘管水道的铸造铝合金电机壳
CN206575274U (zh) 一种液冷电机及其机壳
CN210648444U (zh) 一种改善铝合金车轮铸造热节的冷却装置
CN207310473U (zh) 一种塑料管材定型挤出模具
CN208945127U (zh) 一种改进的铜镍硅棒材结晶器
CN104550845A (zh) 封闭式边模水点冷装置、其制造方法及用途
CN204429880U (zh) 电缆用无缝铝管挤压模具

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20170104

Termination date: 20190630