CN104227080A - 用于加工环冷机回转框架连接角板的钻模及使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及环冷机的加工技术领域，提供了一种用于加工环冷机回转框架连接角板的钻模，包括两个铰接的钻模体和调节机构；每个钻模体上分别开设有与待加工连接角板的工作孔相应的多个模孔，且两个钻模体的同侧用于承抵待加工连接角板；调节机构设置在铰接的两个钻模体之间，以调整两者之间的工作角度。应用本发明可适应不同规格环冷机的连接角板夹角的变化，实现一工装多用，具有较高的通用性，从而大大降低了产品制造成本；另外，在加工现场具有较高的可操作性，可确保其工作角度与待加工连接角度的夹角适配一致，使得位置精度定位准确可靠。与现有技术相比，该钻模的应用缩短了加工制造过程中的大量辅助工序时间，大大提高了生产作业效率。

Description

用于加工环冷机回转框架连接角板的钻模及使用方法

技术领域

本发明涉及环冷机的加工技术领域，尤其涉及一种用于加工环冷机回转框架连接角板的钻模及使用方法。

背景技术

烧结矿环式冷却机(简称环冷机)作为钢铁行业烧结矿生产的重要主机设备，其作圆周运动的核心部件台车及回转框架采用了正多边形的布置形式。众所周知，整台环冷机的回转框架由多达几十件相同结构的回转框梁结合成整圈的正多边形结构，显然，如何保证回转框架的正多边形位置度成为保证环冷机运动及使用性能的关键技术。

请参见图1和图2，其中，图1示出了现有回转框架的局部结构示意图，图2为图1的Ⅰ部放大图。

图中所示，相邻回转框梁10之间的夹角是通过内、外角板来定位实现，保证内外角板的制造精度和批量生产情况下的互换性，即可从制造上来保证回转框架的正多边形位置度。内角板20如图3和图4所示，外角板30如图5和图6所示。组装时，各角板上的孔分别通过螺栓与回转框梁上相应的孔联接固定，从而将相邻两个回转框梁10联接为一个整体。如此重复，将数十件回转框梁联接成正多边形形状回转框架。

以下以内角板为例简单说明其工艺特点。参看图2和图3所示，内角板20的主要技术要点有三：一是两块角板成一定的角度θ；二是各孔间距L1、L2、L3、L4；三是对称的两组孔组的中心距e1、e2。基于不同规格尺寸的环冷机，其角板角度θ也会随之变化，孔距尺寸L1、L2、L3、L4均采用标准化，由此角板角度θ变化必定引起孔组中心距e1、e2的尺寸变化，但实际上孔组中心距e1、e2的变化产生的偏移量不会从实质上影响结构强度和使用性能，从而孔组中心距e1、e2的变化可忽略。因此，对于保证环冷机回转框架正多边形位置度的关键零件-角板来说，除需要确保内、外角板角度θ之外，其本身的装配重复性和互换性取决于孔距L1、L2、L3、L4。

在实际制造中，受内、外角板的空间异形性的限制，需要通过尺寸换算得出角度顶点到孔中心的距离，再通过单件划线定位钻孔，耗时耗力，存在生产作业效率低的问题；同时，上述方式单件作业无法保证制造精度。特别地，针对不同角度的角板(即不同规格环冷机)，还需要重新计算尺寸。

有鉴于此，亟待针对内、外角板加工制造的工艺手段进行优化设计，在确保装配精度要求的基础上，有效提升生产作业效率。

发明内容

(一)要解决的技术问题

本发明要解决的技术问题是现有环冷机回转框架连接角板的加工工艺所存在的生产效率低，且制造精度无法可靠保障的问题。

(二)技术方案

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种用于加工环冷机回转框架连接角板的钻模，包括两个铰接的钻模体和调节机构；其中，每个所述钻模体上分别开设有与待加工连接角板的工作孔相应的多个模孔，且两个所述钻模体的同侧用于承抵待加工连接角板；所述调节机构设置在铰接的两个所述钻模体之间，以调整两者之间的工作角度。

优选地，还包括多个钻套，分别插装于每个所述模孔中。

优选地，所述调节机构包括两个固定架和双头螺杆；其中，固定架分别设置在两个所述钻模体上，所述双头螺杆的两端具有旋向相反的外螺纹段，并分别与两个所述固定架中的一者构成螺纹配合副，以调整两个所述钻模体之间的工作角度。

优选地，每个所述螺纹配合副均配置有与相应外螺纹段适配的锁紧螺母。

优选地，两个所述固定架及与每个所述螺纹配合副相应配置的锁紧螺母均相对于所述铰接的中心线镜像设置。

优选地，每个所述固定架设置在相应所述钻模体的非承抵待加工连接角板的一侧。

优选地，所述调节机构包括两个固定架和两个螺栓；其中，两个固定架分别设置在两个所述钻模体上；两个螺栓分别与两个所述固定架中的一者构成螺纹配合副，且每个所述螺栓的杆端分别与两个所述固定架中的另一者相抵，以调整两个所述钻模体之间的工作角度。

优选地，每个所述固定架内侧均配置有与相应所述螺栓适配的锁紧螺母。

优选地，两个所述固定架相对于所述铰接的中心线镜像设置。

本发明还提供一种前述用于加工环冷机回转框架连接角板的钻模使用方法，所述使用方法包括下述步骤：

S1.将待加工连接角板置于垫块上，且与所述钻模的抵接配合侧朝上设置；再将所述钻模贴合于所述连接角板上；

S2.将两个钻模体的铰接中心线与待加工连接角板的中心线对齐；

S3.通过调节机构调整两个所述钻模体之间的工作角度，以与待加工连接角板的两块角板夹角一致，采用夹具将待加工连接角板与所述钻模体夹紧固定；

S4.将先钻孔的一块角板平置于垫块上，并保持水平，装夹固定后进行相应工作孔的钻削；完成后，解除所述装夹固定并，将后钻孔的另一块角板平置于垫块上，并保持水平，装夹固定后进行相应工作孔的钻削。

(三)有益效果

本发明的上述技术方案具有如下优点：该钻模的每个钻模体上分别开设有与待加工连接角板工作孔相应的模孔，同时两个钻模体铰接连接，并可通过调节机构实现对两个钻模体之间工作角度的调整；如此设置，一方面可适应不同规格环冷机的连接角板夹角的变化，基于标准化的孔距设计特点，能够可靠地实现一工装多用，重复使用率高，具有较高的通用性，从而大大降低了产品制造成本；另外，在加工现场具有较高的可操作性，可确保其工作角度与待加工连接角度的夹角适配一致，使得位置精度定位准确可靠，由此确保连接角板的加工制造精度。

与现有技术相比，该钻模的应用缩短了加工制造过程中的大量辅助工序时间，检验工装精度及首检产品后，即可进行批量生产，大大提高了生产作业效率。

附图说明

图1示出了现有回转框架的局部结构示意图；

图2为图1的Ⅰ部放大图；

图3为图1中所示内角板的主视图；

图4为图3的A-A剖视图；

图5为图1中所示外角板的主视图；

图6为图5的B-B剖视图；

图7是第一实施例所述用于加工环冷机回转框架连接角板的钻模的主视图；

图8为图7的俯视图；

图9为图7中所示两个钻模体的装配爆炸示意图；

图10为图7中所示钻模体与固定架的装配关系示意图；

图11为钻套的结构示意图；

图12为第二实施例所述用于加工环冷机回转框架连接角板的钻模俯视图。

图中：钻模体1、模孔 11、模孔 12、铰接轴 13、调节机构 2、固定架 21、双头螺杆 22、锁紧螺母 23、螺栓 24、锁紧螺母 25、钻套 3。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

实施例一

请参见图7和图8，其中，图7为本实施例所述用于加工环冷机回转框架连接角板的钻模的主视图，图8为图7的俯视图。

基于环冷机回转框架连接角板上各连接孔的孔间距L1、L2、L3和L4均采用标准设计的特点，本发明提供了相应的钻孔模具。如图所示，该钻模包括两个铰接的钻模体1，两钻模体之间的相对位置关系可调节，每个钻模体1上分别开设有与待加工连接角板的工作孔相应的多个模孔11、12，且两个钻模体1的同侧用于承抵待加工连接角板，以完成各工作孔的钻削。这里的“工作孔”是指，实现回转框梁组装固定时用于穿装螺纹紧固件的连接孔。

调节机构2设置在铰接的两个钻模体1之间，以通过调节两者之间的相对位置关系，实现两者之间工作角度的调整，从而可适应不同规格环冷机的连接角板夹角的变化。

进一步如图9所示，该图示出了两个钻模体1的装配爆炸示意图。两者的铰接部分别为外凸结构和内凹结构，并在相应结构处开设铰接销孔，相应销孔采用同心配合，进而贯通插装铰接轴13即可建立可靠的铰接关系。其中，钻模体1的承抵工作面应当与角板形式相适应，模孔11的孔间距与角板主板面的孔间距L1和L2一致，模孔12的孔间距与角板辅板面的孔间距L3和L4一致，也就是说，钻模体1上的模孔11、12均以角板上孔距尺寸L1、L2、L3、L4相应的工作孔，对应到两个钻模体1上的模孔，具体以钻模体1的销孔中心线为基准换算确定。由此，一次装夹即可完成连接角板上全部工作孔的钻削。

需要说明的是，用于调节两个钻模体1相对位置关系的调节机构2，可以采用不同的结构方式实现。请一并参见图8和图10，其中图10为固定架与钻模体的装配关系示意图。

本方案的调节机构2包括两个固定架21和双头螺杆22；其中，两个固定架21分别设置在两个钻模体1上，双头螺杆22的两端具有旋向相反的外螺纹段，并分别与两个固定架21中的一者构成螺纹配合副，例如，双头螺杆22的一侧螺纹段与左侧固定架21之间形成左旋螺纹配合副，另一侧螺纹段与右侧固定架21之间形成右旋螺纹配合副，当然，螺纹旋向也可以反向设置。由此，旋转双头螺杆22可通过固定架21同步带动两个钻模体1的相对位置关系，进而调整两个钻模体1之间的工作角度。

图中所示，每个固定架21设置在相应钻模体1的非承抵待加工连接角板的一侧，实际操作时可便于进行调节操作。

进一步地，为了避免工作过程中发生螺纹连接的松动，每个螺纹配合副均配置有与相应外螺纹段适配的锁紧螺母23。理论上来说，固定架21相对于钻模体1的设置位置可以为任意，只要与双头螺杆22有效配合均能实现两个钻模体1相对位置关系的改变。优选地，两个固定架21及与每个螺纹配合副相应配置的锁紧螺母23均相对于铰接的中心线镜像设置，这样，调节过程中两个钻模体1位移幅度完全一致，便于操作管理。图中所示，固定架21的两侧均设置有锁紧螺母23，从而能够可靠地限制双向松动的可能。

该钻模需要重复使用，为了避免模孔早期磨损降低工装的周转寿命，可进一步配置多个钻套3，分别插装于每个模孔中；具体请参见图11，该图为钻套3的结构示意图。优选地，采用淬硬钢制作钻套，通过可拆卸方式(如采用但不限于螺钉形式)镶嵌于模孔中，从而一方面提高耐磨寿命，另一方面保证钻孔的位置精度。

调节机构2可以设置为两个，沿铰接轴13的长度方向间隔设置，在有效均载的同时可控制构件外形尺寸。如前所述，调节机构2还可以采用不同的结构方式实现，应当理解，只要能够满足调节两个钻模体1相对位置关系的功能需要，均在本申请请求保护的范围内。下面提供的实施例二即为采用不同结构方式的调节机构。

实施例二

本实施例与第一实施例的基本构成及连接关系相同，区别在于：采用了不同结构形式的调节机构2。请参见图12，该为本实施例所述用于加工环冷机回转框架连接角板的钻模的俯视图，为了清楚示出本方案与实施例一的区别和联系，相同功能构件采用了同样的标记进行指代。

本方案中，调节机构2同样包括两个固定架21，并分别设置在两个钻模体1上，两个螺栓24分别与两个固定架21中的一者构成螺纹配合副，且每个螺栓24的杆端分别与两个固定架21中的另一者相抵，以调整两个钻模体1之间的工作角度。具体调节时，需要分别独立旋动两个螺栓24，杆端保持与固定架21本体抵接，即可获得确定的工作角度。

同样地，为了避免螺纹松动影响其作业精度的控制，每个固定架21的内侧均配置有与相应螺栓24适配的锁紧螺母25。优选地，两个固定架21相对于铰接的中心线镜像设置。图中所示，固定架21上分别攻制错位丝孔，配合同孔径的螺栓24则当拧入螺栓24时，螺栓24端头对对面固定架21的顶推作用，可使两个钻模体1达到要求的θ角度，此时再旋紧如图位置的锁紧螺母25，即可形成一个≤θ的一维自由度关系，当C侧面贴合并抱死待加工连接角板后，形成刚度稳定的联合体，从何保证了预定的θ角和各孔间距。

除用于加工环冷机回转框架连接角板的钻模外，本实施方式还提供一种前述钻模使用方法，具体包括下述步骤：

S1.将待加工连接角板置于垫块上，且与所述钻模的抵接配合侧朝上设置；再将所述钻模的C侧面贴合于所述连接角板上；

S2.将两个钻模体的铰接中心线与待加工连接角板的中心线对齐；

S3.通过调节机构调整两个所述钻模体之间的工作角度，以与待加工连接角板的两块角板夹角一致，采用夹具将待加工连接角板与所述钻模体夹紧固定；

S4.将先钻孔的一块角板平置于垫块上并保持水平，装夹固定后进行相应工作孔的钻削；完成后，解除所述装夹并将后钻孔的另一块角板平置于垫块上，并保持水平，装夹固定后进行相应工作孔的钻削。

综上所述，应用本发明提供的钻模具有如下有益效果：首先，工装现场使用简单易行，位置精度定位准确，角度调整、固定方便，零件更换方便、通用性强；其次，缩短了制造产品过程中的大量工序时间，只需检验工装精度及首检产品，即可进行批量生产，提高了生产作业效率。再次，类似活页结构的设计，可适用于不同规格环冷机回转框架角板制造，可一工装多用，重复使用率高，提高了经济效益。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种用于加工环冷机回转框架连接角板的钻模，其特征在于，包括：

两个铰接的钻模体，每个所述钻模体上分别开设有与待加工连接角板的工作孔相应的多个模孔，且两个所述钻模体的同侧用于承抵待加工连接角板；

调节机构，设置在铰接的两个所述钻模体之间，以调整两者之间的工作角度。

2.根据权利要求1所述的用于加工环冷机回转框架连接角板的钻模，其特征在于，还包括多个钻套，分别插装于每个所述模孔中。

3.根据权利要求1或2所述的用于加工环冷机回转框架连接角板的钻模，其特征在于，所述调节机构包括：

两个固定架，分别设置在两个所述钻模体上；

双头螺杆，两端具有旋向相反的外螺纹段，并分别与两个所述固定架中的一者构成螺纹配合副，以调整两个所述钻模体之间的工作角度。

4.根据权利要求3所述的用于加工环冷机回转框架连接角板的钻模，其特征在于，每个所述螺纹配合副均配置有与相应外螺纹段适配的锁紧螺母。

5.根据权利要求4所述的用于加工环冷机回转框架连接角板的钻模，其特征在于，两个所述固定架及与每个所述螺纹配合副相应配置的锁紧螺母均相对于所述铰接的中心线镜像设置。

6.根据权利要求3所述的用于加工环冷机回转框架连接角板的钻模，其特征在于，每个所述固定架设置在相应所述钻模体的非承抵待加工连接角板的一侧。

7.根据权利要求1或2所述的用于加工环冷机回转框架连接角板的钻模，其特征在于，所述调节机构包括：

两个固定架，分别设置在两个所述钻模体上；

两个螺栓，分别与两个所述固定架中的一者构成螺纹配合副，且每个所述螺栓的杆端分别与两个所述固定架中的另一者相抵，以调整两个所述钻模体之间的工作角度。

8.根据权利要求7所述的用于加工环冷机回转框架连接角板的钻模，其特征在于，每个所述固定架内侧均配置有与相应所述螺栓适配的锁紧螺母。

9.根据权利要求8所述的用于加工环冷机回转框架连接角板的钻模，其特征在于，两个所述固定架相对于所述铰接的中心线镜像设置。

10.权利要求1至9中任一项所述用于加工环冷机回转框架连接角板的钻模使用方法，其特征在于，所述使用方法包括下述步骤：

S1.将待加工连接角板置于垫块上，且与所述钻模的抵接配合侧朝上设置；再将所述钻模贴合于所述连接角板上；

S2.将两个钻模体的铰接中心线与待加工连接角板的中心线对齐；

S3.通过调节机构调整两个所述钻模体之间的工作角度，以与待加工连接角板的两块角板夹角一致，采用夹具将待加工连接角板与所述钻模体夹紧固定；

S4.将先钻孔的一块角板平置于垫块上，并保持水平，装夹固定后进行相应工作孔的钻削；完成后，解除所述装夹固定并，将后钻孔的另一块角板平置于垫块上，并保持水平，装夹固定后进行相应工作孔的钻削。