一种有色金属熔炼电极的压制装置及其压制方法
技术领域
本发明涉及电极制备领域,更具体地说是涉及一种有色金属熔炼电极的压制装置及其压制方法。
背景技术
电极制备是影响钛、锆等有色金属最终产品质量的关键工序。传统工艺是用压机压制单块电极,单块重量一般小于600kg,然后多块电极通过焊接的方式拼接成一整根电极,才能装入熔炼炉内进行熔炼。该方法存在有两个较为严重的缺陷:
1、采用真空熔炼的有色金属在高温下比较容易与空气中的各种成分发生化学反应,焊接时会产生氧化物、氮化物、氢化物、碳化物等元素化合物,导致冶炼形成的结晶中出现严重的低密度夹杂,而且焊接所使用的钨极也可能掉落在焊穴中从而造成高密度夹杂,造成最终产品性能不稳定、金相组织奇异等缺陷。
2、压制后进行组焊,需要应用等离子焊机或氩弧焊机,或使用真空焊箱等设备,需要使用氩气进行保护,造成人工、能源及机物料消耗的成本大幅增加,而且工序越多,过程质量控制越难。不管是从成本上还是质量上都不利于产业发展。
目前已有的大吨位电极压制方法是采用缩径模具进行多次压制,该方法存在比较严重的缺陷。
因此,如何提供一种有色金属熔炼电极的压制装置及其压制方法,使其能够克服上述问题,是本领域技术人员亟需解决的问题。
发明内容
有鉴于此,本发明提供了一种有色金属熔炼电极的压制装置。解决了电极制备质量不好且模具易损耗的问题。
为了实现上述目的,本发明采用如下技术方案:
一种有色金属熔炼电极的压制装置,安装在基础台面之上且顶部安装有天车和与天车相邻布置的机架,包括:
冲压装置,冲压装置包括压机,压机安装在机架上且其具有能够竖直向下伸缩的压杆;
起吊装置,起吊装置包括多个伸缩拉杆和一个衬板,伸缩拉杆的固定端安装在机架上且其伸缩端设置有拉钩,衬板水平布置且其上板面设置有能够与拉钩位置对应且适配的拉环;
移动限位装置,移动限位装置包括伸缩缸和台板,伸缩缸和台板均水平布置在基础台面上,台板与基础台面滑动连接,伸缩缸的输出端与台板的一侧壁固定;
模具组,包括多组依次叠加布置的模具,模具组分别能够与压机和天车相对布置,天车能够吊起单个模具,单个模具均包括模具一和模具二,多组模具中的模具一和模具二均分别对应且依次叠加布置在台板上,模具一居中开设有贯通其两端面的通孔一;模具二嵌装在通孔一中,模具二居中开设有贯通其两端面的通孔二,多个通孔二的孔中心连线垂直于基础台面,通孔二能够与压杆位置对应,衬板位于两个相邻的两个模具之间且其两端面均与模具一和模具二在垂直于基础台面方向上的端面抵接。
经由上述的技术方案可知,与现有技术相比,本发明公开提供了一种有色金属熔炼电极的压制装置,本发明通过设置多个模具,该设置能够使得模具的数量可变,可根据生产需要来选取合适的模具的数量;通过分次压制,能够有效保证电极的密实度,确保其能够达到熔炼的最佳要求;大规格的电极能够一次压制成形,不需要后期组装焊接,该设置能够有效避免因焊接造成的铸锭高和具有低密度夹杂的问题,并且省去了真空焊箱等大成本投入,自动化的程度高,能够有效地节省人力物力;通过设置模具一和模具二,模具二嵌装在模具一中,该设置能够有效避免因缩径造成的模具损伤,使模具更经久耐用。
优选的,冲压装置还包括有压头,压头固定在压杆远离压机的一端,压头与通孔二位置对应且其外轮廓与通孔二的内轮廓适配。该设置能够保证压头能够充分且完整的对有色金属进行压制。
优选的,伸缩拉杆设置有两个且其关于压杆对称布置。该设置便于将衬板提起。
优选的,移动限位装置还包括限位块,限位块固定在基础台面上且与伸缩缸的输出端相对布置,台板限位在伸缩缸和限位块之间。该设置能够有效地限制台板的伸出距离。
优选的,模具一和模具二均为一柱形体,通孔一为一圆台形通孔且其大孔径端位于模具一的下端面,模具二的外侧壁形状与通孔一的内壁适配,模具一和模具二的下端面对齐,模具二的上端面高于模具一的上端面,模具一的上端面居中开设有用于容纳模具二下端面的凹槽一,模具二的下端面居中开设有用于容纳其上端面的凹槽二,凹槽一的深度大于凹槽二的深度;衬板的上端面一体成型有能够嵌装在凹槽二内部的凸块一,衬板的下端面开设有能够容纳模具二上端面的凹槽三;台板的上板面一体成型有能够嵌装在凹槽二内部的凸块二。该设置便于在电极压制完成后对模具一和模具二的拆卸。
优选的,还包括伸缩顶杆,伸缩顶杆垂直安装在台板上且其顶出端与和台板上板面接触的模具一的下端面抵接。该设置便于在电极压制完成后将模具一和模具二分开。
一种有色金属熔炼电极的压制方法,模具组包括多个模具,多个模具在竖直方向由上到下依次为第一模具、第二模具、第三模具……第N-1模具、第N模具,当模具组与压机位置对应时为第一工作位置,当模具组与天车位置对应时为第二工作位置,该方法如下:
①初始工作状态,伸缩缸的输出端处于伸出状态,模具组处于第二工作位置,伸缩拉杆的伸缩端处于缩回状态,伸缩顶杆的顶出端处于缩回状态,衬板位于第一模具和第二模具之间,
②伸缩缸的输出端缩回并保持缩回状态,使得模具组移动至第一工作位置,伸缩顶杆的顶出端处于缩回状态,将第一模具中的通孔二内部填充待压制的有色金属,压机工作,压杆伸出并带动压头对第一模具中通孔二内的有色金属进行压制,当达到规定的压实密度后,压杆缩回至初始位置,伸缩拉杆的伸缩端伸出,在拉钩钩住拉环后伸缩拉杆的伸缩端向上缩回一定距离,使得衬板的下板面与第二模具之间具有一定的间隙,
③伸缩缸的输出端伸出并带动台板在基础台面上滑动,使得第二模具、第三模具……第N-1模具、第N模具处于第二工作位置,伸缩顶杆的顶出端处于缩回状态,天车将第二模具吊起并维持吊起状态,
④伸缩缸的输出端缩回并带动台板在基础台面上滑动,使得第三模具、第四模具……第N-1模具、第N模具处于第一工作位置,伸缩顶杆的顶出端处于缩回状态,伸缩拉杆的伸缩端伸出,直至衬板的下板面与第三模具抵接,此时,松开拉钩且伸缩拉杆的伸缩端缩回,
⑤伸缩缸的输出端伸出并带动台板在基础台面上滑动,使得第一模具、衬板、第三模具、第四模具……第N-1模具、第N模具移动至第二工作位置,伸缩顶杆的顶出端处于缩回状态,天车将第二模具放置在第一模具上,
⑥伸缩缸的输出端缩回并带动台板在基础台面上滑动,使得第二模具、第一模具、衬板、第三模具、第四模具……第N-1模具、第N模具处于第一工作位置,伸缩顶杆的顶出端处于缩回状态,将第二模具中的通孔二内部填充待压制的有色金属,压机工作,压杆伸出并带动压头对第二模具中通孔二内的有色金属进行压制,当达到规定的压实密度后,压杆缩回至初始位置,伸缩拉杆的伸缩端伸出,在拉钩钩住拉环后伸缩拉杆的伸缩端向上缩回一定距离,使得衬板的下板面与第四模具之间具有一定的间隙,
⑦重复步骤③-步骤⑥,直至衬板的下板面与第N模具之间具有一定的间隙,
⑧伸缩缸的输出端伸出并带动台板在基础台面上滑动,使得第N模具处于第二工作位置,伸缩顶杆的顶出端处于缩回状态,天车将第N模具组吊起并维持吊起状态,
⑨伸缩缸的输出端缩回并带动台板在基础台面上滑动,使得台板处于第一工作位置,伸缩顶杆的顶出端处于缩回状态,伸缩拉杆的伸缩端伸出,直至衬板的下板面与台板的上板面抵接,此时,松开拉钩且伸缩拉杆的伸缩端缩回,
⑩伸缩缸的输出端伸出并带动台板在基础台面上滑动,使得第N-1模具……第三模具、第二模具、第一模具以及衬板移动至第二工作位置,伸缩顶杆的顶出端处于缩回状态,天车将第N模具放置在第N-1模具上,
伸缩缸的输出端缩回并带动台板在基础台面上滑动,使得第N模具、第N-1模具……第三模具、第二模具、第一模具以及衬板处于第一工作位置,伸缩顶杆的顶出端处于缩回状态,将第N模具组的通孔二内部填充待压制的有色金属,压机工作,压杆伸出并带动压头对第N模具组中通孔二内的有色金属进行压制,当达到规定的压实密度后,压杆缩回至初始位置,
伸缩顶杆的顶出端伸出,将多个叠加在一起的模具一顶起,由于通孔一为一圆台形通孔,所以,模具一和模具二会分开,依次取下模具二和模具一,至此完成电极的压制过程。
经由上述的技术方案可知,与现有技术相比,本发明公开提供了一种有色金属熔炼电极的压制装置及其压制方法。可以实现如下技术效果:
本发明通过设置多个模具,该设置能够使得模具的数量可变,可根据生产需要来选取合适的模具的数量;通过分次压制,能够有效保证电极的密实度,确保其能够达到熔炼的最佳要求;大规格的电极能够一次压制成形,不需要后期组装焊接,该设置能够有效避免因焊接造成的铸锭高和具有低密度夹杂的问题,并且省去了真空焊箱等大成本投入,自动化的程度高,能够有效地节省人力物力;通过设置模具一和模具二,模具二嵌装在模具一中,该设置能够有效避免因缩径造成的模具损伤,使模具更经久耐用。
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,还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1是一种有色金属熔炼电极的压制装置的整体示意图;
图2是一种有色金属熔炼电极的压制装置的模具一的剖视图;
图3是一种有色金属熔炼电极的压制装置的模具二的剖视图;
图4是一种有色金属熔炼电极的压制装置的衬板的剖视图。
在图中:
1为天车、2为机架、3为冲压装置、30为压机、31为压杆、32为压头、4为起吊装置、40为伸缩拉杆、41为衬板、410为凸块一、411为凹槽三、42为拉钩、43为拉环、5为移动限位装置、50为伸缩缸、51为台板、510为凸块二、52为限位块、6为模具、60为模具一、600为通孔一、601为凹槽一、61为模具二、610为通孔二、611为凹槽二、7为伸缩顶杆。
具体实施方式
下面将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。
本发明公开了一种有色金属熔炼电极的压制装置及其压制方法,本发明通过设置多个模具6,该设置能够使得模具6的数量可变,可根据生产需要来选取合适的模具6的数量;通过分次压制,能够有效保证电极的密实度,确保其能够达到熔炼的最佳要求;大规格的电极能够一次压制成形,不需要后期组装焊接,该设置能够有效避免因焊接造成的铸锭高和具有低密度夹杂的问题,并且省去了真空焊箱等大成本投入,自动化的程度高,能够有效地节省人力物力;通过设置模具一60和模具二61,模具二61嵌装在模具一60中,该设置能够有效避免因缩径造成的模具损伤,使模具更经久耐用。
实施例
参见附图1-4为本发明的一种实施方式的整体和部分结构示意图,本发明具体公开了一种有色金属熔炼电极的压制装置,安装在基础台面之上且顶部安装有天车1和与天车1相邻布置的机架2,包括:
冲压装置3,冲压装置3包括压机30,压机30安装在机架2上且其具有能够竖直向下伸缩的压杆31;
起吊装置4,起吊装置4包括多个伸缩拉杆40和一个衬板41,伸缩拉杆40的固定端安装在机架2上且其伸缩端设置有拉钩42,衬板41水平布置且其上板面设置有能够与拉钩42位置对应且适配的拉环43;
移动限位装置5,移动限位装置5包括伸缩缸50和台板51,伸缩缸50和台板51均水平布置在基础台面上,台板51与基础台面滑动连接,伸缩缸50的输出端与台板51的一侧壁固定;
模具组,包括多组依次叠加布置的模具6,模具组分别能够与压机30和天车1相对布置,天车1能够吊起单个模具6,单个模具6均包括模具一60和模具二61,多组模具6中的模具一60和模具二61均分别对应且依次叠加布置在台板51上,模具一60居中开设有贯通其两端面的通孔一600;模具二61嵌装在通孔一600中,模具二61居中开设有贯通其两端面的通孔二610,多个通孔二610的孔中心连线垂直于基础台面,通孔二610能够与压杆31位置对应,衬板41位于两个相邻的两个模具6之间且其两端面均与模具一60和模具二61在垂直于基础台面方向上的端面抵接。
进一步具体的,冲压装置3还包括有压头32,压头32固定在压杆31远离压机30的一端,压头32与通孔二610位置对应且其外轮廓与通孔二610的内轮廓适配。
进一步具体的,伸缩拉杆40设置有两个且其关于压杆31对称布置。
进一步具体的,移动限位装置5还包括限位块52,限位块52固定在基础台面上且与伸缩缸50的输出端相对布置,台板51限位在伸缩缸50和限位块52之间。
进一步具体的,模具一60和模具二61均为一柱形体,通孔一600为一圆台形通孔且其大孔径端位于模具一60的下端面,模具二61的外侧壁形状与通孔一600的内壁适配,模具一60和模具二61的下端面对齐,模具二61的上端面高于模具一60的上端面,模具一60的上端面居中开设有用于容纳模具二61下端面的凹槽一601,模具二61的下端面居中开设有用于容纳其上端面的凹槽二611,凹槽一601的深度大于凹槽二611的深度;衬板41的上端面一体成型有能够嵌装在凹槽二611内部的凸块一410,衬板41的下端面开设有能够容纳模具二61上端面的凹槽三411;台板51的上板面一体成型有能够嵌装在凹槽二611内部的凸块二510。
进一步具体的,还包括伸缩顶杆7,伸缩顶杆7垂直安装在台板51上且其顶出端与和台板51上板面接触的模具一60的下端面抵接。
一种有色金属熔炼电极的压制方法,模具组包括多个模具6,多个模具6在竖直方向由上到下依次为第一模具、第二模具、第三模具……第N-1模具、第N模具,当模具组与压机30位置对应时为第一工作位置,当模具组与天车1位置对应时为第二工作位置,该方法如下:
①初始工作状态,伸缩缸50的输出端处于伸出状态,模具组处于第二工作位置,伸缩拉杆40的伸缩端处于缩回状态,伸缩顶杆7的顶出端处于缩回状态,衬板41位于第一模具和第二模具之间,
②伸缩缸50的输出端缩回并保持缩回状态,使得模具组移动至第一工作位置,伸缩顶杆7的顶出端处于缩回状态,将第一模具中的通孔二610内部填充待压制的有色金属,压机30工作,压杆31伸出并带动压头32对第一模具中通孔二610内的有色金属进行压制,当达到规定的压实密度后,压杆31缩回至初始位置,伸缩拉杆40的伸缩端伸出,在拉钩42钩住拉环43后伸缩拉杆40的伸缩端向上缩回一定距离,使得衬板41的下板面与第二模具之间具有一定的间隙,
③伸缩缸50的输出端伸出并带动台板51在基础台面上滑动,使得第二模具、第三模具……第N-1模具、第N模具处于第二工作位置,伸缩顶杆7的顶出端处于缩回状态,天车1将第二模具吊起并维持吊起状态,
④伸缩缸50的输出端缩回并带动台板51在基础台面上滑动,使得第三模具、第四模具……第N-1模具、第N模具处于第一工作位置,伸缩顶杆7的顶出端处于缩回状态,伸缩拉杆40的伸缩端伸出,直至衬板41的下板面与第三模具抵接,此时,松开拉钩42且伸缩拉杆40的伸缩端缩回,
⑤伸缩缸50的输出端伸出并带动台板51在基础台面上滑动,使得第一模具、衬板41、第三模具、第四模具……第N-1模具、第N模具移动至第二工作位置,伸缩顶杆7的顶出端处于缩回状态,天车1将第二模具放置在第一模具上,
⑥伸缩缸50的输出端缩回并带动台板51在基础台面上滑动,使得第二模具、第一模具、衬板41、第三模具、第四模具……第N-1模具、第N模具处于第一工作位置,伸缩顶杆7的顶出端处于缩回状态,将第二模具中的通孔二610内部填充待压制的有色金属,压机30工作,压杆31伸出并带动压头32对第二模具中通孔二610内的有色金属进行压制,当达到规定的压实密度后,压杆31缩回至初始位置,伸缩拉杆40的伸缩端伸出,在拉钩42钩住拉环43后伸缩拉杆40的伸缩端向上缩回一定距离,使得衬板41的下板面与第四模具之间具有一定的间隙,
⑦重复步骤③-步骤⑥,直至衬板41的下板面与第N模具之间具有一定的间隙,
⑧伸缩缸50的输出端伸出并带动台板51在基础台面上滑动,使得第N模具处于第二工作位置,伸缩顶杆7的顶出端处于缩回状态,天车1将第N模具组吊起并维持吊起状态,
⑨伸缩缸50的输出端缩回并带动台板51在基础台面上滑动,使得台板51处于第一工作位置,伸缩顶杆7的顶出端处于缩回状态,伸缩拉杆40的伸缩端伸出,直至衬板41的下板面与台板51的上板面抵接,此时,松开拉钩42且伸缩拉杆40的伸缩端缩回,
⑩伸缩缸50的输出端伸出并带动台板51在基础台面上滑动,使得第N-1模具……第三模具、第二模具、第一模具以及衬板41移动至第二工作位置,伸缩顶杆7的顶出端处于缩回状态,天车1将第N模具放置在第N-1模具上,
伸缩缸50的输出端缩回并带动台板51在基础台面上滑动,使得第N模具、第N-1模具……第三模具、第二模具、第一模具以及衬板41处于第一工作位置,伸缩顶杆7的顶出端处于缩回状态,将第N模具组的通孔二610内部填充待压制的有色金属,压机30工作,压杆31伸出并带动压头32对第N模具组中通孔二610内的有色金属进行压制,当达到规定的压实密度后,压杆31缩回至初始位置,
伸缩顶杆7的顶出端伸出,将多个叠加在一起的模具一60顶起,由于通孔一600为一圆台形通孔,所以,模具一60和模具二61会分开,依次取下模具二61和模具一60,至此完成电极的压制过程。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述,每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处,各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。
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。