CN104175389A - 一种利用耐火材料压铸匣钵的制造工艺 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种利用耐火材料压铸匣钵的制造工艺，采用压机压铸模具的方法，模具包括一个设有冷却水道及排气管道的上模模芯，下方设有与上模模芯匹配的下模模芯，下模模芯为浮动式结构，开模时，下模模芯升至最高位置，将耐火材料均匀放料至下模浮动模芯上；按动压机开关，使上模模芯下压，下压到下模浮动模芯时，下浮动模芯与上模模芯一起下降，下模浮动模芯底面下压至压机工作台面时停止下行，此时上模模芯继续下行，将分布在下模模芯上耐火材料压实，压实后上模模芯上升，下模浮动模芯也回到初始位置，这种制作工艺下料方便，而且能解决压出的匣钵气孔多、厚薄不均的问题。

Description

一种利用耐火材料压铸匣钵的制造工艺

技术领域

本发明涉及一种利用耐火材料压铸匣钵的制造工艺。

背景技术

匣钵是一种常见的窑具，在制造业没有普及的时候都采用泥土烧制而成，现代制造业发展后，逐渐用耐火材料代替传统的泥土，而制造工艺上也慢慢演化成由压机压铸耐火材料成型的产业化生产方式，利用压机压铸时经常会遇到耐火材料下料不均的问题，一般操作工在耐火材料下料时通常是手动下料，而放料用的下模深度较深，一次性将耐火材料放入时，很容易引起分布不均的问题，从而导致压出来的匣钵厚薄不均。

另外，利用压机压铸时经常会遇到压铸时模具排气不畅，导致压出的匣钵内壁气孔较多，牢固度不好。

发明内容

本发明需要解决的技术问题是，提供一种利用耐火材料压铸匣钵的制造工艺，下料方便，而且能解决压出的匣钵气孔多、厚薄不均的问题。

本发明的技术方案是：一种利用耐火材料压铸匣钵的制造工艺，采用压机压铸模具的方法，模具包括下模外框，下模外框中间为下模模芯，下模模芯上方匹配有上模模芯，下模外框下方设有垫板，垫板与压机工作台面固定，所述的下模模芯为浮动模芯结构，由下模固定模芯与下模浮动模芯组成，下模固定模芯紧贴压机工作台面，下模固定模芯顶部设有模芯内腔，模芯内腔底部设有通孔，下模浮动模芯内置于模芯内腔，下模浮动模芯底部设有中心顶缸，中心顶缸穿过下模固定模芯的通孔延伸至压机工作台面下方，所述的下模外框内壁与下模模芯外壁之间分别设有4面墙板，4面墙板在四个边角处用镶件连接固定，所述的上模模芯中镶嵌有填充块，填充块外侧设有冷却水道，所述的上模模芯中心纵向贯穿设有排气管道，制作时方法如下：

1)，开模时，下模模芯在中心顶缸的作用下升至最高位置，此时下模浮动模芯的顶面离操作工较近，操作工将耐火材料均匀放料至下模浮动模芯的顶面上；

2)，按动压机开关，使得上模模芯下压，上模模芯接触到下模浮动模芯时，下浮动模芯与上模模芯一起下降，当下模浮动模芯底面下压至压机工作台面时，下模浮动模芯停止下行，此时上模模芯继续下行，直至将分布在下模模芯顶面的耐火材料压实，有一部分耐火材料被挤压到侧边形成匣钵的侧壁；

3)，压实后上模模芯上升，此时下模浮动模芯在中心顶缸的作用下回升至最初的最高位置，而压实后的匣钵也跟随下模浮动模芯被顶出，方便操作工取出。

优选的，所述的下模外框与垫板中间设有复板，所述的墙板与下模外框底部均用螺丝固定在复板上。

优选的，所述的镶件为矩形柱体，矩形截面其中两个对角设有内凹圆弧，柱体四个侧面均设有卡槽，截面中心设有螺纹通孔实现与复板固定。

优选的，所述的墙板两侧面设有凸条，凸条与卡槽配合固定。

优选的，所述的镶件与墙板的高度高于下模外框的高度。

优选的，所述的中心顶缸包括圆柱顶杆，圆柱顶杆外部套有复位弹簧。

优选的，所述的上模模芯截面呈倒置“凸”字状，底面设有上模内腔，填充块内置在上模内腔中，所述的冷却水道在纵向截面上分布呈“井”字状，包括两根横向水道及两根纵向水道，所述的横向水道为左右贯通的通孔，所述的纵向水道为从上至下的盲孔。

优选的，所述的上模模芯为硬质模具钢体，所述的填充块为调质45#钢体，上模模芯因为主要为压力主要承担部分，所以采用硬度较高的硬质模具钢，而其中心的填充块对于压铸匣钵外形的作用并不明显，所以可采用硬度较低的调质45#钢以减少成本。

优选的，所述的冷却水道在横向水道的左右各留一个进水口与出水口，其余出口全部设有橡胶塞进行堵塞，这样可以让整个水路形成一个回路循环，重复流动。

优选的，所述的排气管道底部为锥形口，方便空气进入排气管道，实现最大程度排气。

采用本技术方案后，下模模芯为浮动机构，每次压机压铸结束后，下模模芯会自动上升，此时下模模芯的位置离操作工位置比较近，方便操作工将耐火材料放置到下模模芯的表面，同时还能分散的更均匀，而传统的下模模芯比较深，如果直接用手工方式到较深的下模模芯下料，首先安全性不能得到有效保障，其次这样下料时因为光线较暗等因素，操作工无法保证下料均匀，最终容易导致压出的匣钵厚薄不均，而利用浮动式的则很好的解决了这个问题，上模模芯下压到下模模芯时，下模模芯会跟着下压，下压到最底部时下模模芯停止下行，此时上模模芯继续下行，最终将分布在下模模芯上的耐火材料压实成型。

在上模模芯中镶嵌了填充块，填充块可以是成本较低的钢材，降低了整个上模模芯的原料成本，并在上模模芯中设置了冷却水道，使得上模模芯在多次下压过程后模芯表面温度不会过高，因为温度过高会影响模芯表面的脆度，从而影响模具本身寿命，最后在上模模芯的中间设有排气管道，使得上模模芯下压时，上模模芯与下模模芯之间的空气从排气管道中排出，不会将空气停留在耐火材料中，实现减少成品匣钵中的气孔数的效果，随着气孔减少，匣钵的牢固度就随之增加。

附图说明

附图1为压机模具的整体三维示意图；

附图2为压机模具的半剖示意图；

附图3为下模结构中镶件的示意图；

附图4为下模结构中墙板的示意图；

附图5为上模模芯冷却管道处的剖视示意图；

附图6为上模模芯横截面示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步说明：

如图1至图4所示，一种利用耐火材料压铸匣钵的制造工艺，包括下模外框1，下模外框中间为下模模芯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，下模外框下方设有垫板31，垫板与压机工作台面32固定，所述的下模模芯为浮动模芯结构，由下模固定模芯21与下模浮动模芯22组成，下模固定模芯紧贴压机工作台面，下模固定模芯顶部设有模芯内腔211，模芯内腔底部设有通孔，下模浮动模芯内置于模芯内腔，模芯内腔的深度与下模浮动模芯的高度一致，合模时下模固定模芯顶面与下模浮动模芯顶面在同一水平面，下模浮动模芯底部设有中心顶缸23，中心顶缸穿过下模固定模芯的通孔延伸至压机工作台面下方，当上模模芯离开下模模芯时，中心顶缸将下模浮动模芯顶至最高位置，以方便操作工下料，所述的下模外框内壁与下模模芯外壁之间分别设有4面墙板24，下模外框的内壁用磨床很难加工，一般采用线切割或者加工中心铣的方式，用这两种方式加工出的下模外框内壁比较粗糙，如果不设墙板的情况下，下模内壁的粗糙程度直接影响到压出的匣钵4的表面粗糙度，而且过于粗糙的内壁也容易导致脱模不顺，而用4面墙板的结构则很好的解决了这个问题，墙板可以单独用平面磨床加工，加工出的墙板表面非常光滑，加工完后再固定在下模外框内壁与下模模芯之间，4面墙板在四个边角处用镶件25连接固定，采用这种下模结构，下模模芯为浮动机构，每次压机压铸结束后，下模模芯会上升，此时下模模芯的位置离操作工比较近，方便操作工将耐火材料放置到下模模芯的表面，同时还能分散的更均匀，而传统的下模模芯比较深，如果直接用手工方式到较深的下模模芯下料，首先安全性不能得到有效保障，其次这样下料时因为光线较暗等因素，操作工无法保证下料均匀，最终容易导致压出的匣钵厚薄不均，而利用浮动式的则很好的解决了这个问题，利用本模具压铸耐火材料的方法如下：

1)，开模时，下模模芯在中心顶缸的作用下升至最高位置，此时下模浮动模芯的顶面离操作工较近，操作工将耐火材料均匀放料至下模浮动模芯的顶面上；

2)，按动压机开关，使得上模模芯下压，上模模芯接触到下模浮动模芯时，下浮动模芯与上模模芯一起下降，当下模浮动模芯底面下压至压机工作台面时，下模浮动模芯停止下行，此时上模模芯继续下行，直至将分布在下模模芯顶面的耐火材料压实，有一部分耐火材料被挤压到侧边形成匣钵的侧壁；

3)，压实后上模上升，此时下模浮动模芯在中心顶缸的作用下回升至最初的最高位置，而压实后的匣钵也跟随下模浮动模芯被顶出，方便操作工取出。

所述的下模外框与垫板中间设有复板33，所述的墙板与下模外框底部均用螺丝固定在复板上，加装复板后墙板与下模外框都可以固定在复板上，如果不设复板，墙板与下模外框之间的固定方式只能在墙板表面或者下模外框侧面进行加工螺纹孔，这显然增加了加工难度，因为墙板本身厚度小，不方便加工螺纹孔，而下模外框外壁与内壁之间厚度很厚，加工螺纹孔也不方便。所述的墙板两侧面设有凸条，凸条与卡槽配合固定可以有效对墙板实现限位。

如图3和图4所示，所述的镶件为矩形柱体，矩形截面其中两个对角设有内凹圆弧25，其中一个内凹圆弧是为了减少镶件与下模外框内壁之间的配合难度，另一个内凹圆弧是配合匣钵外形而设，4个镶件都做成相同结构，以方便相互更换，柱体四个侧面均设有卡槽方便与墙板连接限位，截面中心设有螺纹通孔实现与复板33固定，而且，所述的镶件与墙板的高度高于下模外框的高度，如此设计后，上模模芯下压到合模时，上模固定板51下压到镶件与墙板的顶面，而不是下模外框的顶面，因为下模外框一般采用的材质较软的钢材，如果被上模模芯多次下压会产生变形，从而影响上模模芯的下压行程。

本例中中心顶缸的机构采用液压顶缸的形式，这种顶出方式精密度较高，也可以采用圆柱顶杆外部套复位弹簧的机构，这种机构在精密度上较前一种低，但是这种机构比较方便拆卸，非常适用于需要经常更换模具的工况下使用。

而本模具中的上模模芯截面呈倒置“凸”字状，底面设有上模内腔，上模内腔中镶嵌有填充块521，所述的上模模芯为硬质模具钢体，所述的填充块为调质45#钢体，上模模芯外表面为主要压力承担部分，所以采用硬度较高的硬质模具钢，而其中心的填充块对于压铸匣钵外形的作用并不明显，所以可采用硬度较低的调质45#钢以减少成本，所述的上模模芯中设有冷却水道523，所述的冷却水道在纵向截面上分布呈“井”字状，包括两根横向水道523a及两根纵向水道523b，所述的横向水道为左右贯通的通孔，所述的纵向水道为从上至下的盲孔，所述的上模模芯中心设有排气管道522，所述的排气管道从下往上依次贯穿填充块、上模内腔顶面、上模固定板，作为优化选择，所述的排气管道底部为锥形口，方便空气进入排气管道，实现最大程度排气，采用本上模结构后，在上模模芯中镶嵌了填充块，填充块可以是成本较低的钢材，降低了整个上模模芯的原料成本，并在上模模芯中设置了冷却水道，使得上模模芯在多次下压过程后模芯表面温度不会过高，因为温度过高会影响模芯表面的脆度，从而影响模具本身寿命，最后在上模模芯的中间设有排气管道，使得上模模芯下压时，上模模芯与下模模芯之间的空气从排气管道中排出，不会将空气停留在耐火材料中，实现减少成品匣钵中的气孔的效果，随着气孔减少，匣钵的牢固度就增加了。

如图6所示，所述的冷却水道分布于填充块外侧，压机压实耐火材料主要热量集中在上模模芯的外侧表面，填充块处热量集中较少，所以冷却水道不用经过填充块，也省去了在填充块上加工冷却水道的工艺。

如图5所示，冷却水道都采用打孔形式完成，所述的冷却水道在横向水道的左右各留一个进水口与出水口，其余出口全部设有橡胶塞进行堵塞，流动图可以从图3中看出，水流从左上角的进水口进入，在第一个分叉口分流，一部分谁继续沿横向水道往右流动，另一部分水沿纵向水道往下流动，流到盲孔最底部时这部分水转而往下方的横向水道流动，流到最右边时，由于其中一个出口被堵住，水会与之前在横向水道里流动的水汇合从出水口流出，出水口和进水口可以在横向水道中任意选，不受局限，在出水口可以连接一根水管及水泵，让流出的水继续接到进水口上，这样可以让整个水路形成一个回路循环，重复流动。

以上仅就本发明较佳的实例作了说明，但不能理解为是对权利要求的限制。本发明不仅局限与以上实例，其具体结构允许有变化，本领域技术人员可以根据本发明作出各种改变和变形，只要不脱离本发明的精神，均应属于本发明所附权利要求所定义的范围。

Claims (10)

1.一种利用耐火材料压铸匣钵的制造工艺，采用压机压铸模具的方法，模具包括下模外框(1)，下模外框中间为下模模芯(2)，下模模芯上方匹配有上模模芯(52)，下模外框下方设有垫板(31)，垫板与压机工作台面(32)固定，其特征在于：所述的下模模芯为浮动模芯结构，由下模固定模芯(21)与下模浮动模芯(22)组成，下模固定模芯紧贴压机工作台面，下模固定模芯顶部设有模芯内腔(211)，模芯内腔底部设有通孔，下模浮动模芯内置于模芯内腔，下模浮动模芯底部设有中心顶缸(23)，中心顶缸穿过下模固定模芯的通孔延伸至压机工作台面下方，所述的下模外框内壁与下模模芯外壁之间分别设有4面墙板(24)，4面墙板在四个边角处用镶件(25)连接固定，所述的上模模芯中镶嵌有填充块(521)，填充块外侧设有冷却水道(523)，所述的上模模芯中心纵向贯穿设有排气管道(522)，制作时方法如下：

1)，开模时，下模模芯在中心顶缸的作用下升至最高位置，此时下模浮动模芯的顶面离操作工较近，操作工将耐火材料均匀放料至下模浮动模芯的顶面上；

2)，按动压机开关，使得上模模芯下压，上模模芯接触到下模浮动模芯时，下浮动模芯与上模模芯一起下降，当下模浮动模芯底面下压至压机工作台面时，下模浮动模芯停止下行，此时上模模芯继续下行，直至将分布在下模模芯顶面的耐火材料压实，有一部分耐火材料被挤压到侧边形成匣钵的侧壁；

3)，压实后上模模芯上升，此时下模浮动模芯在中心顶缸的作用下回升至最初的最高位置，而压实后的匣钵也跟随下模浮动模芯被顶出，方便操作工取出。

2.根据权利要求1所述的一种利用耐火材料压铸匣钵的制造工艺，其特征在于：所述的下模外框与垫板中间设有复板(33)，所述的墙板与下模外框底部均用螺丝固定在复板上。

3.根据权利要求2所述的一种利用耐火材料压铸匣钵的制造工艺，其特征在于：所述的镶件为矩形柱体，矩形截面其中两个对角设有内凹圆弧(251)，柱体四个侧面均设有卡槽(252)，截面中心设有螺纹通孔(253)实现与复板固定。

4.根据权利要求3所述的一种利用耐火材料压铸匣钵的制造工艺，其特征在于：所述的墙板两侧面设有凸条(241)，凸条与卡槽配合固定。

5.根据权利要求4所述的一种利用耐火材料压铸匣钵的制造工艺，其特征在于：所述的镶件与墙板的高度高于下模外框的高度。

6.根据权利要求1所述的一种利用耐火材料压铸匣钵的制造工艺，其特征在于：所述的中心顶缸包括圆柱顶杆，圆柱顶杆外部套有复位弹簧。

7.根据权利要求1所述的一种利用耐火材料压铸匣钵的制造工艺，其特征在于：所述的上模模芯截面呈倒置“凸”字状，底面设有上模内腔，填充块(521)内置在上模内腔中，所述的冷却水道在纵向截面上分布呈“井”字状，包括两根横向水道(523a)及两根纵向水道(523b)，所述的横向水道为左右贯通的通孔，所述的纵向水道为从上至下的盲孔。

8.根据权利要求7所述的一种利用耐火材料压铸匣钵的制造工艺，其特征在于：所述的上模模芯为硬质模具钢体，所述的填充块为调质45#钢体。

9.根据权利要求8所述的一种利用耐火材料压铸匣钵的制造工艺，其特征在于：所述的冷却水道在横向水道的左右各留一个进水口与出水口，其余出口全部设有橡胶塞进行堵塞。

10.根据权利要求9所述的一种利用耐火材料压铸匣钵的制造工艺，其特征在于：所示的排气管道底部为锥形口。