一種利用耐火材料壓鑄匣缽的製造工藝的製作方法
2023-09-11 13:47:35
一種利用耐火材料壓鑄匣缽的製造工藝的製作方法
【專利摘要】本發明公開了一種利用耐火材料壓鑄匣缽的製造工藝，採用壓機壓鑄模具的方法，模具包括一個設有冷卻水道及排氣管道的上模模芯，下方設有與上模模芯匹配的下模模芯，下模模芯為浮動式結構，開模時，下模模芯升至最高位置，將耐火材料均勻放料至下模浮動模芯上；按動壓機開關，使上模模芯下壓，下壓到下模浮動模芯時，下浮動模芯與上模模芯一起下降，下模浮動模芯底面下壓至壓機工作檯面時停止下行，此時上模模芯繼續下行，將分布在下模模芯上耐火材料壓實，壓實後上模模芯上升，下模浮動模芯也回到初始位置，這種製作工藝下料方便，而且能解決壓出的匣缽氣孔多、厚薄不均的問題。
【專利說明】一種利用耐火材料壓鑄匣缽的製造工藝
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種利用耐火材料壓鑄匣缽的製造工藝。
【背景技術】
[0002]匣缽是一種常見的窯具，在製造業沒有普及的時候都採用泥土燒制而成，現代製造業發展後，逐漸用耐火材料代替傳統的泥土，而製造工藝上也慢慢演化成由壓機壓鑄耐火材料成型的產業化生產方式，利用壓機壓鑄時經常會遇到耐火材料下料不均的問題，一般操作工在耐火材料下料時通常是手動下料，而放料用的下模深度較深，一次性將耐火材料放入時，很容易引起分布不均的問題，從而導致壓出來的匣缽厚薄不均。
[0003]另外，利用壓機壓鑄時經常會遇到壓鑄時模具排氣不暢，導致壓出的匣缽內壁氣孔較多，牢固度不好。
【發明內容】
[0004]本發明需要解決的技術問題是，提供一種利用耐火材料壓鑄匣缽的製造工藝，下料方便，而且能解決壓出的匣缽氣孔多、厚薄不均的問題。
[0005]本發明的技術方案是:一種利用耐火材料壓鑄匣缽的製造工藝，採用壓機壓鑄模具的方法，模具包括下模外框，下模外框中間為下模模芯，下模模芯上方匹配有上模模芯，下模外框下方設有墊板，墊板與壓機工作檯面固定，所述的下模模芯為浮動模芯結構，由下模固定模芯與下模浮動模芯組成，下模固定模芯緊貼壓機工作檯面，下模固定模芯頂部設有模芯內腔，模芯內腔底部設有通孔，下模浮動模芯內置於模芯內腔，下模浮動模芯底部設有中心頂缸，中心頂缸穿過下模固定模芯的通孔延伸至壓機工作檯面下方，所述的下模外框內壁與下模模芯外壁之間分別設有4面牆板，4面牆板在四個邊角處用鑲件連接固定，所述的上模模芯中鑲嵌有填充塊，填充塊外側設有冷卻水道，所述的上模模芯中心縱向貫穿設有排氣管道，製作時方法如下:
[0006]I)，開模時，下模模芯在中心頂缸的作用下升至最高位置，此時下模浮動模芯的頂面離操作工較近，操作工將耐火材料均勻放料至下模浮動模芯的頂面上；
[0007]2)，按動壓機開關，使得上模模芯下壓，上模模芯接觸到下模浮動模芯時，下浮動模芯與上模模芯一起下降，當下模浮動模芯底面下壓至壓機工作檯面時，下模浮動模芯停止下行，此時上模模芯繼續下行，直至將分布在下模模芯頂面的耐火材料壓實，有一部分耐火材料被擠壓到側邊形成匣缽的側壁；
[0008]3)，壓實後上模模芯上升，此時下模浮動模芯在中心頂缸的作用下回升至最初的最高位置，而壓實後的匣缽也跟隨下模浮動模芯被頂出，方便操作工取出。
[0009]優選的，所述的下模外框與墊板中間設有復板，所述的牆板與下模外框底部均用螺絲固定在復板上。
[0010]優選的，所述的鑲件為矩形柱體，矩形截面其中兩個對角設有內凹圓弧，柱體四個側面均設有卡槽，截面中心設有螺紋通孔實現與復板固定。
[0011]優選的，所述的牆板兩側面設有凸條，凸條與卡槽配合固定。
[0012]優選的，所述的鑲件與牆板的高度高於下模外框的高度。
[0013]優選的，所述的中心頂缸包括圓柱頂杆，圓柱頂杆外部套有復位彈簧。
[0014]優選的，所述的上模模芯截面呈倒置「凸」字狀，底面設有上模內腔，填充塊內置在上模內腔中，所述的冷卻水道在縱向截面上分布呈「井」字狀，包括兩根橫向水道及兩根縱向水道，所述的橫向水道為左右貫通的通孔，所述的縱向水道為從上至下的盲孔。
[0015]優選的，所述的上模模芯為硬質模具鋼體，所述的填充塊為調質45#鋼體，上模模芯因為主要為壓力主要承擔部分，所以採用硬度較高的硬質模具鋼，而其中心的填充塊對於壓鑄匣缽外形的作用並不明顯，所以可採用硬度較低的調質45#鋼以減少成本。
[0016]優選的，所述的冷卻水道在橫向水道的左右各留一個進水口與出水口，其餘出口全部設有橡膠塞進行堵塞，這樣可以讓整個水路形成一個迴路循環，重複流動。
[0017]優選的，所述的排氣管道底部為錐形口，方便空氣進入排氣管道，實現最大程度排氣。
[0018]採用本技術方案後，下模模芯為浮動機構，每次壓機壓鑄結束後，下模模芯會自動上升，此時下模模芯的位置離操作工位置比較近，方便操作工將耐火材料放置到下模模芯的表面，同時還能分散的更均勻，而傳統的下模模芯比較深，如果直接用手工方式到較深的下模模芯下料，首先安全性不能得到有效保障，其次這樣下料時因為光線較暗等因素，操作工無法保證下料均勻，最終容易導致壓出的匣缽厚薄不均，而利用浮動式的則很好的解決了這個問題，上模模芯下壓到下模模芯時，下模模芯會跟著下壓，下壓到最底部時下模模芯停止下行，此時上模模芯繼續下行，最終將分布在下模模芯上的耐火材料壓實成型。
[0019]在上模模芯中鑲嵌了填充塊，填充塊可以是成本較低的鋼材，降低了整個上模模芯的原料成本，並在上模模芯中設置了冷卻水道，使得上模模芯在多次下壓過程後模芯表面溫度不會過高，因為溫度過高會影響模芯表面的脆度，從而影響模具本身壽命，最後在上模模芯的中間設有排氣管道，使得上模模芯下壓時，上模模芯與下模模芯之間的空氣從排氣管道中排出，不會將空氣停留在耐火材料中，實現減少成品匣缽中的氣孔數的效果，隨著氣孔減少，匣缽的牢固度就隨之增加。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0020]附圖1為壓機模具的整體三維示意圖；
[0021]附圖2為壓機模具的半剖示意圖；
[0022]附圖3為下模結構中鑲件的示意圖；
[0023]附圖4為下模結構中牆板的示意圖；
[0024]附圖5為上模模芯冷卻管道處的剖視示意圖；
[0025]附圖6為上模模芯橫截面示意圖。
【具體實施方式】
[0026]下面結合附圖對本發明的【具體實施方式】作進一步說明:
[0027]如圖1至圖4所示，一種利用耐火材料壓鑄匣缽的製造工藝，包括下模外框1，下模外框中間為下模模芯2，下模模芯上方匹配有上模模芯52，上模模芯52固定在上模固定板51底部，下模外框下方設有墊板31，墊板與壓機工作檯面32固定，所述的下模模芯為浮動模芯結構，由下模固定模芯21與下模浮動模芯22組成，下模固定模芯緊貼壓機工作檯面，下模固定模芯頂部設有模芯內腔211，模芯內腔底部設有通孔，下模浮動模芯內置於模芯內腔，模芯內腔的深度與下模浮動模芯的高度一致，合模時下模固定模芯頂面與下模浮動模芯頂面在同一水平面，下模浮動模芯底部設有中心頂缸23，中心頂缸穿過下模固定模芯的通孔延伸至壓機工作檯面下方，當上模模芯離開下模模芯時，中心頂缸將下模浮動模芯頂至最高位置，以方便操作工下料，所述的下模外框內壁與下模模芯外壁之間分別設有4面牆板24，下模外框的內壁用磨床很難加工，一般採用線切割或者加工中心銑的方式，用這兩種方式加工出的下模外框內壁比較粗糙，如果不設牆板的情況下，下模內壁的粗糙程度直接影響到壓出的匣缽4的表面粗糙度，而且過於粗糙的內壁也容易導致脫模不順，而用4面牆板的結構則很好的解決了這個問題，牆板可以單獨用平面磨床加工，加工出的牆板表面非常光滑，加工完後再固定在下模外框內壁與下模模芯之間，4面牆板在四個邊角處用鑲件25連接固定，採用這種下模結構，下模模芯為浮動機構，每次壓機壓鑄結束後，下模模芯會上升，此時下模模芯的位置離操作工比較近，方便操作工將耐火材料放置到下模模芯的表面，同時還能分散的更均勻，而傳統的下模模芯比較深，如果直接用手工方式到較深的下模模芯下料，首先安全性不能得到有效保障，其次這樣下料時因為光線較暗等因素，操作工無法保證下料均勻，最終容易導致壓出的匣缽厚薄不均，而利用浮動式的則很好的解決了這個問題，利用本模具壓鑄耐火材料的方法如下:
[0028]I)，開模時，下模模芯在中心頂缸的作用下升至最高位置，此時下模浮動模芯的頂面離操作工較近，操作工將耐火材料均勻放料至下模浮動模芯的頂面上；
[0029]2)，按動壓機開關，使得上模模芯下壓，上模模芯接觸到下模浮動模芯時，下浮動模芯與上模模芯一起下降，當下模浮動模芯底面下壓至壓機工作檯面時，下模浮動模芯停止下行，此時上模模芯繼續下行，直至將分布在下模模芯頂面的耐火材料壓實，有一部分耐火材料被擠壓到側邊形成匣缽的側壁；
[0030]3)，壓實後上模上升，此時下模浮動模芯在中心頂缸的作用下回升至最初的最高位置，而壓實後的匣缽也跟隨下模浮動模芯被頂出，方便操作工取出。
[0031]所述的下模外框與墊板中間設有復板33，所述的牆板與下模外框底部均用螺絲固定在復板上，加裝復板後牆板與下模外框都可以固定在復板上，如果不設復板，牆板與下模外框之間的固定方式只能在牆板表面或者下模外框側面進行加工螺紋孔，這顯然增加了加工難度，因為牆板本身厚度小，不方便加工螺紋孔，而下模外框外壁與內壁之間厚度很厚，加工螺紋孔也不方便。所述的牆板兩側面設有凸條，凸條與卡槽配合固定可以有效對牆板實現限位。
[0032]如圖3和圖4所示，所述的鑲件為矩形柱體，矩形截面其中兩個對角設有內凹圓弧25,其中一個內凹圓弧是為了減少鑲件與下模外框內壁之間的配合難度,另一個內凹圓弧是配合匣缽外形而設，4個鑲件都做成相同結構，以方便相互更換，柱體四個側面均設有卡槽方便與牆板連接限位，截面中心設有螺紋通孔實現與復板33固定，而且，所述的鑲件與牆板的高度高於下模外框的高度，如此設計後，上模模芯下壓到合模時，上模固定板51下壓到鑲件與牆板的頂面，而不是下模外框的頂面，因為下模外框一般採用的材質較軟的鋼材，如果被上模模芯多次下壓會產生變形，從而影響上模模芯的下壓行程。
[0033]本例中中心頂缸的機構採用液壓頂缸的形式，這種頂出方式精密度較高，也可以採用圓柱頂杆外部套復位彈簧的機構，這種機構在精密度上較前一種低，但是這種機構比較方便拆卸，非常適用於需要經常更換模具的工況下使用。
[0034]而本模具中的上模模芯截面呈倒置「凸」字狀，底面設有上模內腔，上模內腔中鑲嵌有填充塊521，所述的上模模芯為硬質模具鋼體，所述的填充塊為調質45#鋼體，上模模芯外表面為主要壓力承擔部分，所以採用硬度較高的硬質模具鋼，而其中心的填充塊對於壓鑄匣缽外形的作用並不明顯，所以可採用硬度較低的調質45#鋼以減少成本，所述的上模模芯中設有冷卻水道523，所述的冷卻水道在縱向截面上分布呈「井」字狀，包括兩根橫向水道523a及兩根縱向水道523b，所述的橫向水道為左右貫通的通孔，所述的縱向水道為從上至下的盲孔，所述的上模模芯中心設有排氣管道522，所述的排氣管道從下往上依次貫穿填充塊、上模內腔頂面、上模固定板，作為優化選擇，所述的排氣管道底部為錐形口，方便空氣進入排氣管道，實現最大程度排氣，採用本上模結構後，在上模模芯中鑲嵌了填充塊，填充塊可以是成本較低的鋼材，降低了整個上模模芯的原料成本，並在上模模芯中設置了冷卻水道，使得上模模芯在多次下壓過程後模芯表面溫度不會過高，因為溫度過高會影響模芯表面的脆度，從而影響模具本身壽命，最後在上模模芯的中間設有排氣管道，使得上模模芯下壓時，上模模芯與下模模芯之間的空氣從排氣管道中排出，不會將空氣停留在耐火材料中，實現減少成品匣缽中的氣孔的效果，隨著氣孔減少，匣缽的牢固度就增加了。
[0035]如圖6所示，所述的冷卻水道分布於填充塊外側，壓機壓實耐火材料主要熱量集中在上模模芯的外側表面，填充塊處熱量集中較少，所以冷卻水道不用經過填充塊，也省去了在填充塊上加工冷卻水道的工藝。
[0036]如圖5所示，冷卻水道都採用打孔形式完成，所述的冷卻水道在橫向水道的左右各留一個進水口與出水口，其餘出口全部設有橡膠塞進行堵塞，流動圖可以從圖3中看出，水流從左上角的進水口進入，在第一個分叉口分流，一部分誰繼續沿橫向水道往右流動，另一部分水沿縱向水道往下流動，流到盲孔最底部時這部分水轉而往下方的橫向水道流動，流到最右邊時，由於其中一個出口被堵住，水會與之前在橫向水道裡流動的水匯合從出水口流出，出水口和進水口可以在橫向水道中任意選，不受局限，在出水口可以連接一根水管及水泵，讓流出的水繼續接到進水口上，這樣可以讓整個水路形成一個迴路循環，重複流動。
[0037]以上僅就本發明較佳的實例作了說明，但不能理解為是對權利要求的限制。本發明不僅局限與以上實例，其具體結構允許有變化，本領域技術人員可以根據本發明作出各種改變和變形，只要不脫離本發明的精神，均應屬於本發明所附權利要求所定義的範圍。
【權利要求】
1.一種利用耐火材料壓鑄匣缽的製造工藝，採用壓機壓鑄模具的方法，模具包括下模外框(I)，下模外框中間為下模模芯(2)，下模模芯上方匹配有上模模芯(52)，下模外框下方設有墊板(31)，墊板與壓機工作檯面(32)固定，其特徵在於:所述的下模模芯為浮動模芯結構，由下模固定模芯(21)與下模浮動模芯(22)組成，下模固定模芯緊貼壓機工作檯面，下模固定模芯頂部設有模芯內腔(211)，模芯內腔底部設有通孔，下模浮動模芯內置於模芯內腔，下模浮動模芯底部設有中心頂缸(23)，中心頂缸穿過下模固定模芯的通孔延伸至壓機工作檯面下方，所述的下模外框內壁與下模模芯外壁之間分別設有4面牆板(24)，4面牆板在四個邊角處用鑲件(25)連接固定，所述的上模模芯中鑲嵌有填充塊(521)，填充塊外側設有冷卻水道(523)，所述的上模模芯中心縱向貫穿設有排氣管道(522)，製作時方法如下: 1)，開模時，下模模芯在中心頂缸的作用下升至最高位置，此時下模浮動模芯的頂面離操作工較近，操作工將耐火材料均勻放料至下模浮動模芯的頂面上； 2)，按動壓機開關，使得上模模芯下壓，上模模芯接觸到下模浮動模芯時，下浮動模芯與上模模芯一起下降，當下模浮動模芯底面下壓至壓機工作檯面時，下模浮動模芯停止下行，此時上模模芯繼續下行，直至將分布在下模模芯頂面的耐火材料壓實，有一部分耐火材料被擠壓到側邊形成匣缽的側壁； 3)，壓實後上模模芯上升，此時下模浮動模芯在中心頂缸的作用下回升至最初的最高位置，而壓實後的匣缽也跟隨下模浮動模芯被頂出，方便操作工取出。
2.根據權利要求1所述的一種利用耐火材料壓鑄匣缽的製造工藝，其特徵在於:所述的下模外框與墊板中間設有復板(33)，所述的牆板與下模外框底部均用螺絲固定在復板上。
3.根據權利要求2所述的一種利用耐火材料壓鑄匣缽的製造工藝，其特徵在於:所述的鑲件為矩形柱體，矩形截面其中兩個對角設有內凹圓弧(251)，柱體四個側面均設有卡槽(252)，截面中心設有螺紋通孔(253)實現與復板固定。
4.根據權利要求3所述的一種利用耐火材料壓鑄匣缽的製造工藝，其特徵在於:所述的牆板兩側面設有凸條(241)，凸條與卡槽配合固定。
5.根據權利要求4所述的一種利用耐火材料壓鑄匣缽的製造工藝，其特徵在於:所述的鑲件與牆板的高度高於下模外框的高度。
6.根據權利要求1所述的一種利用耐火材料壓鑄匣缽的製造工藝，其特徵在於:所述的中心頂缸包括圓柱頂杆，圓柱頂杆外部套有復位彈簧。
7.根據權利要求1所述的一種利用耐火材料壓鑄匣缽的製造工藝，其特徵在於:所述的上模模芯截面呈倒置「凸」字狀，底面設有上模內腔，填充塊(521)內置在上模內腔中，所述的冷卻水道在縱向截面上分布呈「井」字狀，包括兩根橫向水道(523a)及兩根縱向水道(523b)，所述的橫向水道為左右貫通的通孔，所述的縱向水道為從上至下的盲孔。
8.根據權利要求7所述的一種利用耐火材料壓鑄匣缽的製造工藝，其特徵在於:所述的上模模芯為硬質模具鋼體，所述的填充塊為調質45#鋼體。
9.根據權利要求8所述的一種利用耐火材料壓鑄匣缽的製造工藝，其特徵在於:所述的冷卻水道在橫向水道的左右各留一個進水口與出水口，其餘出口全部設有橡膠塞進行堵塞。
10.根據權利要求9所述的一種利用耐火材料壓鑄匣缽的製造工藝，其特徵在於:所示的排氣管道底部為錐形口。
【文檔編號】B28B7/28GK104175389SQ201410364860
【公開日】2014年12月3日 申請日期:2014年7月29日 優先權日:2014年7月29日
【發明者】高壽林, 趙夢 申請人:浙江立鑫高溫耐火材料有限公司