CN109203357B - 一种副枪探头测温支架及其加工方法 - Google Patents

一种副枪探头测温支架及其加工方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种副枪探头测温支架的加工方法，包括步骤：设置注塑模具；固定补偿导线；合模冲压焊台；注塑支架；冷却脱模。本加工方法可以在注塑塑料支架的同时固定正极补偿导线和负极补偿导线，同时利用注塑模具合模时的冲压力形成焊台，注塑模具的焊台冲压部高度一致，从而保证两个补偿导线的焊台高度在同一水平位置，注塑模具的补偿导线固定结构可以保证两个补偿导线在冲压和注塑加工过程中保持固定。本方案加工方法免去了以往塑料支架与补偿导线的组装工序，保证补偿导线的焊台高度一致，保证副枪探头测温支架测温的稳定性和精确性，同时简化了加工工艺，提高了加工效率。本发明还公开了一种采用上述加工方法加工得到的副枪探头测温支架。

Description

一种副枪探头测温支架及其加工方法
技术领域
本发明涉及炼钢技术领域，尤其涉及一种副枪探头测温支架及其加工方法。
背景技术
副枪技术是转炉自动化炼钢最主要的手段。通过副枪测量系统，可以实现转炉的静态与动态控制，彻底改变了传统炼钢模式和依靠经验炼钢的历史。在转炉吹炼过程中，副枪探头用于测量一些与钢水质量相关的参数。过程用的副枪探头为副枪技术的动态模型修正提供重要的数据支撑，终点用的副枪探头为炉长快速出钢提供依据。
目前转炉副枪探头有测温、取样、定碳(TSC探头)和测温、取样、定氧(定碳)(TSO探头)二种。TSC探头在吹炼过程中使用，而TSO探头在吹炼终点使用，通过这两种探头可以获取钢水的相关参数。其中温度在整个钢水吹炼过程中都是一个非常重要的参数。温度控制主要是过程温度控制和终点温度控制。终点温度控制的好坏会影响吹炼过程中的能量、合金元素的收得率、炉衬使用寿命以及成品钢的质量等技术经济指标。概括的讲，熔池温度对冶炼操作、成分控制、浇注过程和锭坯质量都有着重要的影响。
因此，副枪探头的测温稳定性和准确性非常重要，是副枪探头质量好坏的重要指标。根据钢水测温的补偿导线原理，要保证探头测温的稳定性和准确性，其中一个重要的要求就是要保证补偿导线焊台的高度在同一个水平上，这样就可以保证测温偶丝正负极的冷端在测试过程中处在同一个温区，消除温差带来热电势差，从而保证测温的稳定性和准确性。
副枪探头测温支架包括正极和负极补偿导线以及塑料支架，目前，国内外现有的副枪探头测温支架产品中，塑料支架和补偿导线是分离件，在产品加工过程中，正极补偿导线、负极补偿导线分别先通过冲压模将焊台冲压成型，而塑料支架则另外通过注塑机注塑成型，之后，三者在手工或者工装下组装在一起。现有的加工工艺存在以下缺陷：1、正负极焊台高度无法保证一致，影响测温准确度；2、正负极补偿导线与塑料支架配合的部分为圆柱体形状，在支架中容易旋转，造成焊点脱焊；3、加工工艺步骤复杂，加工效率低。
因此，如何保证正负极补偿导线的两个焊台高度一致，是本领域技术人员目前需要解决的技术问题。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的是提供一种副枪探头测温支架的加工方法，该加工方法可以保证正负极补偿导线的焊台高度一致，进而保证副枪探头测温支架测温的稳定性和精确性。本发明的另一个目的是提供一种采用上述加工方法制得的副枪探头测温支架。
为了达到上述目的，本发明提供了如下技术方案：
一种副枪探头测温支架的加工方法，包括以下步骤：
设置注塑模具，所述注塑模具包括第一模具主体和第二模具主体，所述第一模具主体和所述第二模具主体之间设有两个补偿导线固定结构以及两个焊台冲压部，两个所述焊台冲压部与两个所述补偿导线固定结构一一对应并且高度一致，所述第一模具主体和所述第二模具主体在合模时形成包围正极补偿导线和负极补偿导线的注塑模腔，所述注塑模腔的形状为塑料支架的形状；
固定补偿导线，将所述正极补偿导线的一端和所述负极补偿导线的一端分别固定在两个所述补偿导线固定结构中，所述正极补偿导线的另一端和所述负极补偿导线的另一端分别位于对应的所述焊台冲压部；
合模冲压焊台，将所述第一模具主体和所述二模具主体合模，同时，利用两个所述焊台冲压部将所述正极补偿导线的端部和所述负极补偿导线的端部冲压成型为焊台；
注塑支架，将熔融的塑料注塑充满所述注塑模腔；
冷却脱模，冷却后，塑料支架凝固成型，所述正极补偿导线和所述负极补偿导线均固定于所述塑料支架，脱模后得到一体件。
本方案提供的加工方法可以在注塑塑料支架的同时固定正极补偿导线和负极补偿导线，同时利用注塑模具合模时的冲压力形成焊台，注塑模具的焊台冲压部高度一致，从而保证两个补偿导线的焊台高度在同一水平位置，注塑模具的补偿导线固定结构可以保证两个补偿导线在冲压和注塑加工过程中保持固定。可见，本方案加工方法免去了以往塑料支架与补偿导线的组装工序，更重要的是可以保证补偿导线的焊台高度一致，保证了副枪探头测温支架测温的稳定性和精确性，同时还简化了加工工艺，提高了加工效率。
优选地，在上述加工方法中，在固定补偿导线步骤之前还包括以下步骤：
加工防转结构，在所述正极补偿导线外周和所述负极补偿导线外周加工成型防转结构，所述第一模具主体和所述第二模具主体在合模时所述注塑模腔包围所述防转结构。
优选地，在上述加工方法中，所述正极补偿导线和所述负极补偿导线均为圆柱形结构，所述防转结构为冲压凸台，所述冲压凸台设有用于限制所述圆柱形结构绕自身轴线旋转的限位面。
优选地，在上述加工方法中，所述限位面为与所述圆柱形结构的轴线平行的平面。
优选地，在上述加工方法中，所述补偿导线固定结构为固定孔。
优选地，在上述加工方法中，所述固定孔位于所述第一模具主体或所述第二模具主体上。
优选地，在上述加工方法中，在固定补偿导线步骤中，使用机械手自动将所述正极补偿导线的一端和所述负极补偿导线的一端分别插入到两个所述固定孔中。
本发明还提供了一种采用上述加工方法加工而成的副枪探头测温支架。该副枪探头测温支架中的正极补偿导线和负极补偿导线与塑料支架通过一体注塑固定成型，并且在模具合模时冲压成型了焊台，从而保证两个焊台的高度一致，保证了副枪探头测温支架测温的稳定性和精确性。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明具体实施例中的副枪探头测温支架的加工方法流程图；
图2为本发明具体实施例中的注塑模具的结构示意图；
图3为本发明具体实施例中的副枪探头测温支架的结构示意图；
图4为本发明具体实施例中的正极补偿导线的结构示意图；
图5为本发明具体实施例中的正极补偿导线的结构俯视图。
图2至图5中：
1-第一模具主体、2-第二模具主体、3-注塑模腔、4-正极补偿导线、5-负极补偿导线、6-塑料支架、7-焊台、8-冲压凸台。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参照图1至图5，图1为本发明具体实施例中的副枪探头测温支架的加工方法流程图；图2为本发明具体实施例中的注塑模具的结构示意图；图3为本发明具体实施例中的副枪探头测温支架的结构示意图；图4为本发明具体实施例中的正极补偿导线的结构示意图；图5为本发明具体实施例中的正极补偿导线的结构俯视图。
本发明提供了一种副枪探头测温支架的加工方法，包括以下步骤：
设置注塑模具，注塑模具包括第一模具主体1和第二模具主体2，第一模具主体1和第二模具主体2之间设有两个补偿导线固定结构以及两个焊台冲压部，两个焊台冲压部与两个补偿导线固定结构一一对应并且高度一致，其中，两个补偿导线固定结构用于固定正极补偿导线和负极补偿导线以防止在冲压焊台和注塑支架的时候两个补偿导线发生移动，两个焊台冲压部则用于在两个模具主体合模时将两个补偿导线的另一端冲压成型为焊台结构，第一模具主体1和第二模具主体2在合模时形成包围正极补偿导线4和负极补偿导线5的注塑模腔3，注塑模腔3的形状即为塑料支架6的形状，注塑模腔3用于容纳注塑的熔融塑料，并成型塑料支架；
固定补偿导线，将正极补偿导线4的一端和负极补偿导线5的一端分别固定在两个补偿导线固定结构中，正极补偿导线4的另一端和负极补偿导线5的另一端分别位于对应的焊台冲压部；
合模冲压焊台，将第一模具主体1和第二模具主体2合模，两部分模具主体在合模的时候产生巨大的撞击力，同时，利用两个焊台冲压部将正极补偿导线4的端部和负极补偿导线5的端部冲压成型为焊台7，此时，第一模具主体1和第二模具主体2形成了封闭的注塑模腔3；
注塑支架，将熔融的塑料注塑充满注塑模腔3，同时，熔融的塑料将两个补偿导线的外周包围；
冷却脱模，冷却后，塑料支架6凝固成型，正极补偿导线4和负极补偿导线5均固定于塑料支架6，脱模后得到一体件。
本方案提供的加工方法可以在注塑塑料支架6的同时固定正极补偿导线4和负极补偿导线5，同时利用注塑模具合模时的冲压力形成焊台7，注塑模具的焊台冲压部高度一致，从而保证两个补偿导线的焊台高度在同一水平位置，注塑模具的补偿导线固定结构可以保证两个补偿导线在冲压和注塑加工过程中保持固定。可见，本方案加工方法免去了以往塑料支架与补偿导线的组装工序，更重要的是可以保证补偿导线的焊台高度一致，保证了副枪探头测温支架测温的稳定性和精确性，同时还简化了加工工艺，提高了加工效率。
需要说明的是，塑料支架6为注塑件，而正极补偿导线4和负极补偿导线5为五金冲压件，在注塑成型塑料支架6的同时，熔融的塑料在逐渐冷却凝固的同时将正极补偿导线4和负极补偿导线5固定。由于两个补偿导线均为柱状结构，为了防止柱状结构的补偿导线在加工过程中与塑料支架6发生相对转动，优选地，在上述加工方法中，在固定补偿导线步骤之前还包括以下步骤：
加工防转结构，在正极补偿导线4外周和负极补偿导线5外周加工成型防转结构，第一模具主体1和第二模具主体2在合模时注塑模腔3包围防转结构。如此设置，无论是在加工过程中，还是在使用过程中，两个补偿导线均不会与塑料支架6发生相对转动，从而避免焊点脱开，提高了使用安全性。
需要说明的是，上述防转结构可以设计为多种结构形式，例如将补偿导线的外周设计为棱柱状，或者加工有凸块或凹槽等结构等，这些防转结构都能够限制补偿导线在塑料支架6内的转动。
优选地，在上述加工方法中，正极补偿导线4和负极补偿导线5均为圆柱形结构，防转结构为冲压凸台8，冲压凸台8设有用于限制圆柱形结构绕自身轴线旋转的限位面，如图4和图5所示。
请参照图1，在固定补偿导线步骤之前，还有步骤：加热熔融塑料，准备补偿导线。上述加工防转结构步骤则在准备补偿导线时进行，也就是说，本方案在准备补偿导线的时候可以同时在补偿导线外周加工有防转结构，针对上述冲压凸台8形式的防转结构，只需用冲压模冲压成型一个凸台即可。
优选地，在上述加工方法中，限位面为与圆柱形结构的轴线平行的平面。当然，也可以将限位面设计为与圆柱形结构的轴线呈锐角相交的布置方式，或者将限位面设计为曲面等，本文不再赘述。
优选地，在上述加工方法中，补偿导线固定结构为固定孔。
优选地，在上述加工方法中，固定孔位于第一模具主体1或第二模具主体2上。当然，也可以将固定孔设计为分别布置在第一模具主体1和第二模具主体2上的凹槽，当第一模具主体1和第二模具主体2合模时，两个凹槽就可以拼成一个固定孔，在合模之前固定补偿导线时，只需将补偿导线的一端镶嵌在凹槽中即可。
优选地，在上述加工方法中，在固定补偿导线步骤中，使用机械手自动将正极补偿导线4的一端和负极补偿导线5的一端分别插入到上述两个固定孔中。采用机械手自动固定补偿导线，可以进一步提高加工工艺的自动化程度，提高加工效率。
本发明还提供了一种采用上述加工方法加工而成的副枪探头测温支架。该副枪探头测温支架中的正极补偿导线4和负极补偿导线5与塑料支架6通过一体注塑固定成型，并且在模具合模时冲压成型了焊台7，从而保证两个焊台7的高度一致，保证了副枪探头测温支架测温的稳定性和精确性。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (7)

1.一种副枪探头测温支架的加工方法，其特征在于，包括以下步骤：
设置注塑模具，所述注塑模具包括第一模具主体(1)和第二模具主体(2)，所述第一模具主体(1)和所述第二模具主体(2)之间设有两个补偿导线固定结构以及两个焊台冲压部，两个所述焊台冲压部与两个所述补偿导线固定结构一一对应并且高度一致，所述第一模具主体(1)和所述第二模具主体(2)在合模时形成包围正极补偿导线(4)和负极补偿导线(5)的注塑模腔(3)，所述注塑模腔(3)的形状为塑料支架(6)的形状；
加工防转结构，在所述正极补偿导线(4)外周和所述负极补偿导线(5)外周加工成型防转结构，所述第一模具主体(1)和所述第二模具主体(2)在合模时所述注塑模腔(3)包围所述防转结构；
固定补偿导线，将所述正极补偿导线(4)的一端和所述负极补偿导线(5)的一端分别固定在两个所述补偿导线固定结构中，所述正极补偿导线(4)的另一端和所述负极补偿导线(5)的另一端分别位于对应的所述焊台冲压部；
合模冲压焊台，将所述第一模具主体(1)和所述二模具主体合模，同时，利用两个所述焊台冲压部将所述正极补偿导线(4)的端部和所述负极补偿导线(5)的端部冲压成型为焊台(7)；
注塑支架，将熔融的塑料注塑充满所述注塑模腔(3)；
冷却脱模，冷却后，塑料支架(6)凝固成型，所述正极补偿导线(4)和所述负极补偿导线(5)均固定于所述塑料支架(6)，脱模后得到一体件。
2.根据权利要求1所述的副枪探头测温支架的加工方法，其特征在于，所述正极补偿导线(4)和所述负极补偿导线(5)均为圆柱形结构，所述防转结构为冲压凸台(8)，所述冲压凸台(8)设有用于限制所述圆柱形结构绕自身轴线旋转的限位面。
3.根据权利要求2所述的副枪探头测温支架的加工方法，其特征在于，所述限位面为与所述圆柱形结构的轴线平行的平面。
4.根据权利要求1所述的副枪探头测温支架的加工方法，其特征在于，所述补偿导线固定结构为固定孔。
5.根据权利要求4所述的副枪探头测温支架的加工方法，其特征在于，所述固定孔位于所述第一模具主体(1)或所述第二模具主体(2)上。
6.根据权利要求4所述的副枪探头测温支架的加工方法，其特征在于，在固定补偿导线步骤中，使用机械手自动将所述正极补偿导线(4)的一端和所述负极补偿导线(5)的一端分别插入到两个所述固定孔中。
7.一种副枪探头测温支架，其特征在于，所述副枪探头测温支架采用如权利要求1至6中任一项所述的副枪探头测温支架的加工方法加工而成。
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