离心铸造轧辊用冷型修复工艺

摘要

本发明公开了一种离心铸造轧辊用冷型的修复工艺，包括以下工艺步骤：A、报废冷型扩孔：对报废的冷型扩孔，完全去除冷型内壁上带有缺陷的材料。B、生产对应内衬套：生产外径与冷型内径过盈配合的内衬套，内衬套的内径与轧辊的外径毛坯尺寸相对应。C、装配：采用热装工艺，先将冷型进行加热升温处理，当冷型温度升至400℃～450℃时，将内衬套压装至冷型内孔中。D、固定：装配完成的冷型和内衬套冷却至常温后，在内衬套外径与冷型内径接缝处两端的圆周面上用若干骑缝螺钉固定。本发明对报废的冷型进行修复改进，延长了冷型的使用寿命，提高了冷型的利用率。通过对冷型的重复利用，大幅降低了生产成本。

说明书

技术领域

本发明涉及一种离心铸造所使用工装的再利用工艺技术，具体的说是离心 铸造轧辊用冷型的修复工艺。

背景技术

轧辊是一种既需承受较大载荷又需要表面耐磨的铸件。目前生产轧辊的主 要工艺是离心铸造。生产离心铸造轧辊毛坯时是将轧辊的高硬度的外层金属先 离心浇注到一冷型中，在冷型的前、后两端分别设置一端盖箱，使得冷型和前、 后两个端盖箱之间形成铸形型腔，浇注时先把铸形置于离心铸造机上，把铁水 注入高速旋转的型腔中，利用离心作用使铁水在型腔内壁形成轧辊高硬度的外 层毛坯，然后取下冷型，将冷型与底冒箱垂直连接，在冷型内的外层毛坯的空 腔内浇注轧辊芯部，得到实心轧辊铸造毛坯。

在离心铸造生产轧辊的过程中，冷型是轧辊生产的主要消耗性工具，离心 铸造轧辊生产所用的冷型材质通常为灰铸铁，冷型在工作过程中由于冷型内壁 与铁水直接接触，冷型内壁反复受到严重的激冷激热，而一般冷型壁较厚，故 冷型内壁发生疏松的倾向较大，所以在冷型的内壁很容易发生龟裂。

冷型内壁产生裂纹后会使轧辊在凝固过程中冷热不均，从而使轧辊表面产 生裂纹，造成轧辊报废。同时冷型在工作时需要高速旋转，若壁厚公差相差大， 引起的不平衡量会导致冷型产生振动，若不及时更换，不仅影响产品质量，还 容易引发安全事故。所以冷型一般使用20次左右就会报废，报废的主要原因就 是内壁的质量问题。报废后需要制作新的冷型，而离心铸造用冷型与静态铸造 用冷型相比，精度要求高，制造工艺复杂，制作费用昂贵。若冷型一旦产生裂 纹就报废换新，会造成很大的浪费，增加了生产成本。

发明内容

本发明需要解决的技术问题是提供一种工艺简单，实施方便的离心铸造轧 辊用冷型的修复工艺。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：

离心铸造轧辊用冷型的修复工艺，其特征在于包括以下工艺步骤：

A、报废冷型扩孔：对报废的冷型扩孔，去除冷型内壁上带有缺陷的材料， 保证冷型内壁影响使用的缺陷能完全消除，加工后冷型内孔的表面粗糙度为 Ra1.6～Ra3.2。

B、生产对应内衬套：生产外径与冷型内径过盈配合的内衬套，过盈配合量 为0.2mm～0.5mm，内衬套的内径与轧辊的外径毛坯尺寸相对应；内衬套的表面 粗糙度为Ra1.6～Ra3.2；

C、装配：冷型与内衬套采用热装工艺，先将冷型进行加热升温处理，当冷 型温度升至400℃～450℃时，将内衬套压装至冷型内孔中；

D、固定：装配完成的冷型和内衬套冷却至常温后，在内衬套外径与冷型内 径接缝处两端的圆周面上用若干骑缝螺钉固定。

本发明的进一步改进在于：所述内衬套选用与冷型相同或相近的材料。

由于采用了上述技术方案，本发明取得的技术进步是：

本发明对报废的冷型进行修复和改进，将报废的冷型扩孔后再过盈配合一 内衬套，即可继续使用，延长了冷型的使用寿命，提高了冷型的利用率。只通 过加工一个内衬套就能让报废冷型得到重复利用，冷型的投入费用减少了70% 以上，大幅降低了生产成本。

冷型和内衬套采用过盈配合并在两者的接缝处端面用骑缝螺钉紧定，防止 在离心铸造生产过程中，冷型与内衬套高速旋转时发生相对转动，保证生产的 顺利进行。

加工时表面粗糙度为Ra1.6～Ra3.2，保证表面的光洁度，有利于配合安装。 冷型和内衬套采用热装工艺，充分利用材质热胀冷缩的特性，可以方便顺利的 进行过盈配合的装配。

内衬套的材质需要选用与冷型相同或相近的材质，在安装骑缝螺钉的时候 可以防止骑缝螺钉发生偏斜，确保了固定锁紧的效果。

附图说明

图1是利用本发明工艺完成的冷型修复后的结构示意图。

其中，1、内衬套，2、冷型，3、骑缝螺钉。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本发明做进一步详细说明：

离心铸造轧辊用冷型2的修复工艺，包括以下工艺步骤：

A、报废冷型2扩孔：利用切削加工的方式扩大报废冷型2的内径尺寸，经 过扩大内孔后，确保冷型2的内壁上有缺陷的部位可以完全去除，即裂缝、裂 纹等影响冷型2正常使用的缺陷完全消除。为不影响之后的装配效果，应该保 证冷型2的内孔光洁度，即加工后冷型2内孔的表面粗糙度为Ra1.6～Ra3.2。

B、生产对应内衬套1：选用与冷型2相同或相近的材料进行加工生产内衬 套1，内衬套1的内表面和外表面粗糙度均为Ra1.6～Ra3.2。为防止在离心铸造 生产过程中，内衬套1与冷型2在高速旋转时发生相对转动，影响产品的质量， 将内衬套1与冷型2设置成过盈配合。因为内衬套1与冷型2需要过盈配合， 加工时内衬套1的外径尺寸比冷型2的内径尺寸大0.4mm；内衬套1的内径与 离心铸造轧辊的外径毛坯尺寸相对应。

C、装配：在进行过盈配合的组装时，为减小阻力，方便快速的进行装配， 冷型2和内衬套1的装配选用热装工艺：对冷型2采取预热处理，将冷型2加 热到420℃，利用物质热胀冷缩的原理特性，冷型2的内孔尺寸在原有基础上会 有所胀大，此时及时将内衬套1压装至冷型2内孔中。

D、固定：内衬套1放置于冷型2中，当整体温度降低至室温后，在内衬套 1外径与冷型2内径接缝处两端的圆周面上周圈安装若干骑缝螺钉3，确保固定 锁紧效果，防止高速旋转时内衬套1和冷型2发生相对滑动错位，影响产品质 量。

至此，冷型的修复再利用工艺完成。修复后的冷型可以重新投入生产使用。 利用本发明修复完成后的冷型的结构示意图如图1所示。

利用本发明，可以对冷型进行多次修复，在不影响生产的前提下延长冷型 的使用寿命，提高冷型利用率，降低生产成本。

本发明可以适用于辊身长度小于5000mm的所有离心铸造轧辊用冷型。