CN212704190U - 一种废钢炉用烧嘴制备工装 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于一种废钢炉用烧嘴制备工装；该工装包括：至少一套用于对烧嘴内孔、中心孔以及外孔进行钻孔的钻孔装置；至少一套与锻压装置相适配且用于锻压烧嘴的锻压模具单元；以及至少一套与钻孔装置相配合用于对烧嘴外孔进行钻孔的钻孔模具单元；具有结构简单、工艺流程设计合理、操控方便、能够实现对锻压料片的精准定位、方便中心孔、内孔以及外孔快速定位加工以及防止在锻压过程中发生断裂、提高成品率以及工作效率的优点。

Description

一种废钢炉用烧嘴制备工装

技术领域

本实用新型属于废钢炉附属部件技术领域，具体涉及一种废钢炉用烧嘴制备工装。

背景技术

现有技术中需要在废钢炉中对废钢进行加热，在对废钢进行加热的过程中一般采用热能输送系统，而烧嘴是上述热能输送系统中最为重要的部件之一；由于烧嘴具有一定的倾斜度，且需要在倾斜面以及垂直面上进行均匀开孔，因此制作难度较大；目前大部分企业采用数控车床等加工工具进行制作，加工过程一般包括车圆、抛光、车内径以及镗孔等工序，由于烧嘴较小且存在着在均匀开孔、在倾斜面和垂直面开孔的问题造成加工难度大以及加工效率低的问题，一般来说通过上述工艺2个小时左右能够加工处一件烧嘴；由于采用数控车床加工的方式不仅繁琐且效率低下，部分企业开始尝试采用锻压的方式进行压制，但在锻压的过程中存在着料片定中心难、孔加工难度大、锻压过程中易发生断裂等问题，直接导致成品率低的缺陷。

实用新型内容

针对现有技术的不足，而提供一种具有结构简单、工艺流程设计合理、操控方便、能够实现对锻压料片的精准定位、方便中心孔、内孔以及外孔快速定位加工以及防止在锻压过程中发生断裂、提高成品率以及工作效率的废钢炉用烧嘴制备工装。

为了达到上述目的，本实用新型所采用的技术方案是：

一种废钢炉用烧嘴制备工装，该工装包括：至少一套用于对烧嘴内孔、中心孔以及外孔进行钻孔的钻孔装置；

至少一套与锻压装置相适配且用于锻压烧嘴的锻压模具单元；

以及至少一套与钻孔装置相配合用于对烧嘴外孔进行钻孔的钻孔模具单元。

优选的，所述锻压模具单元包括下模固定板以及与锻压装置相连的上模固定板，下模固定板和上模固定板之间设有导向部；

所述下模固定板的顶部中间位置上设有与烧嘴外轮廓相适配的下模，下模的顶部设有定位夹持部；

所述上模固定板的底部中间位置上设有与烧嘴内轮廓相适配的上模。

优选的，所述导向部包括设在下模固定板顶部两侧的导柱，导柱的外部套装有导套，导套之间与上模固定板的两侧固定相连。

优选的，所述导柱的底部通过导柱固定板与下模固定板的顶部固定相连。

优选的，所述定位夹持部包括初锻定位固定件、二锻定位固定件以及三锻定位固定件；

所述初锻定位固定件为定位环；

所述二锻定位固定件包括定位环以及拉环Ⅰ；

所述三锻定位固定件包括定位环以及拉环Ⅱ；

所述定位环的外径小于下模的外径，定位环的内径与锻压烧嘴的料片外径相适配；

所述拉环Ⅰ的外径与下模的外径相同，拉环Ⅰ的内径与初锻后的料片外径相适配；

所述拉环Ⅱ的外径与下模的外径相同，拉环Ⅱ的内径与中锻后的料片外径相适配。

优选的，所述钻孔模具单元包括工作台部以及模具部；

所述工作台部包括底座，以及设在底座顶部的倾斜支撑座，倾斜支撑座的顶部设有倾斜工作台，倾斜工作台的中部设有带锁紧螺母的螺栓；

所述模具部包括正多边形柱型本体，正多边形柱型本体的下部开设有圆柱型凹槽，正多边形柱型本体的中部开设有螺栓用穿装孔；正多边形柱型本体的边为n个，n等于烧嘴外孔的数量，烧嘴外孔相对应的圆柱型凹槽内壁上开设有模具钻孔。

优选的，所述倾斜工作台与底座之间的夹角为45°。

优选的，所述圆柱型凹槽的内直径大于烧嘴上部的外直径；

倾斜工作台的中部设有与圆柱型凹槽内直径相适配的第一凸台；

圆柱型凹槽的内底部设有与烧嘴上部内直径相适配的第二凸台。

优选的，所述第一凸台下部相对应的倾斜工作台上设有用于支撑及限位模具部的第三凸台。

按照上述方案制成的一种废钢炉用烧嘴制备工装及制备工艺，通过设置钻孔装置实现对烧嘴的钻孔，通过锻压模具单元实现对烧嘴进行锻压成型以及通过钻孔模具单元与钻孔装置相配合能够实现对外孔进行精准定位和精准开孔；本实用新型中通过设置夹持部能够实现对料片的定准定位、以及方便锻压保证产品的质量，通过导向部不仅能够实现上模对下模的快速施压且能够防止在施压的过程中上模和下模之间产生位移而影响产品的质量；在烧嘴的内孔以及外孔的开孔过程中需要考虑孔为均分状态，在对内孔开孔时需要考虑在倾斜的圆弧面上进行开孔，在对外孔开孔时除了考虑均分状态外还要考虑在圆弧面上进行开孔；上述开孔是导致成品率低的又一重要因素，有鉴于此，本实用新型通过在料片上直接开设内孔的方式，且通过钻孔模具单元实现对外孔的定位以及开孔，以解决因开孔问题导致成品率低的缺陷；在料片上开设内孔时存在着料片强度变小的缺陷，致使烧嘴在锻压过程中更易发生断裂且对于锻压的精准提出了更高的要求；为了防止发生断裂以及提高锻压过程中的精准度，本实用新型设置有定位环、拉环Ⅰ以及拉环Ⅱ；具体地说，通过设置定位环能够实现对料片的定位以及料片的轻微收缩，通过拉环Ⅰ和定位环的组合不仅能够实现对料片的定位还能够实现对料片的进一步收缩以及便于脱模；进一步通过拉环Ⅱ和定位环的组合实现对料片的定位同时使烧嘴的内部成型以及便于脱模；本实用新型中通过实现对料片的多次压制，实现了对料片精准定位的同时逐步实现锻压成型的目的，上述方式能够有效克服料片无法精准定位的目的，同时也防止了在锻压过程中烧嘴易断裂的问题，保证了锻压过程中的成品率；具有结构简单、工艺流程设计合理、操控方便、能够实现对锻压料片的精准定位、方便中心孔、内孔以及外孔快速定位加工以及防止在锻压过程中发生断裂、提高成品率以及工作效率的优点。

附图说明

图1为本实用新型中锻压模具单元的结构示意图。

图2为本实用新型中工作台部的结构示意图。

图3为本实用新型中模具部的结构示意图。

图4为本实用新型中烧嘴的结构示意图。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

参看图1-4：本实用新型为一种废钢炉用烧嘴制备工装，其工装包括：至少一套用于对烧嘴内孔23、中心孔24以及外孔25进行钻孔的钻孔装置；至少一套与锻压装置相适配且用于锻压烧嘴的锻压模具单元；以及至少一套与钻孔装置相配合用于对烧嘴外孔25进行钻孔的钻孔模具单元。本实用新型中的钻孔装置可以为钻床、激光钻孔机、手电钻、手风钻、台钻以及立钻等等，所述的锻压装置可以为液压机等，本实用新型通过钻孔装置对烧嘴内孔23、中心孔24以及外孔25进行开孔，通过锻压装置和锻压模具单元相配合实现对烧嘴的压制成型，通过钻孔模具单元和钻孔装置的配合实现对成型后烧嘴的外孔25进行开孔加工。

进一步地，所述锻压模具单元包括下模固定板1以及与锻压装置相连的上模固定板2，下模固定板1和上模固定板2之间设有导向部；所述下模固定板1的顶部中间位置上设有与烧嘴外轮廓相适配的下模3，下模3的顶部设有定位夹持部；所述上模固定板2的底部中间位置上设有与烧嘴内轮廓相适配的上模4。本实用新型压制的产品为烧嘴，其锻压前需要进行内孔23的开孔，以及为了保证质量对于料片的定位具有极高的要求，因此本实用新型中专门设计了导向部以防止下模3和上模4在锻压的过程中两者之间横向发生位移，进一步地，本实用新型通过导向部和夹持部的配合能够实现料片的精准定位，以达到提高烧嘴成品率的目的。

进一步地，所述导向部包括设在下模固定板1顶部两侧的导柱5，导柱5的外部套装有导套6，导套6之间与上模固定板2的两侧固定相连。通过设置导柱5和导套6，在锻压的过程中导套6沿导柱5上下移动，能够实现对下模3和上模4的有效定位，从而实现对料片的精准锻压。

进一步地，所述导柱5的底部通过导柱固定板7与下模固定板1的顶部固定相连。通过设置导柱固定板7能够实现导柱5与下模固定板1的牢固固定，本实用新型中导柱固定板7与导柱5可以为一体结构，导柱固定板7可以通过焊接或螺栓连接的方式与下模固定板1的上表面固定相连，以达到牢固固定的目的。

进一步地，所述定位夹持部包括初锻定位固定件、二锻定位固定件以及三锻定位固定件；所述初锻定位固定件为定位环8；所述二锻定位固定件包括定位环8以及拉环Ⅰ9；所述三锻定位固定件包括定位环8以及拉环Ⅱ10；所述定位环8的外径小于下模3的外径，定位环8的内径与锻压烧嘴的料片外径相适配；所述拉环Ⅰ9的外径与下模3的外径相同，拉环Ⅰ9的内径与初锻后的料片外径相适配；所述拉环Ⅱ10的外径与下模3的外径相同，拉环Ⅱ10的内径与中锻后的料片外径相适配。所述的夹持部主要目的是用于对料片的固定，其中拉环Ⅰ9和拉环Ⅱ10的内腔上部可以为带弧度且向内收缩的形式以达到方便卡装料片的目的，其内腔中部和下部的直径相同以达到方便料片收缩成型以及方便落料的目的；本实用新型通过定位环8实现对料片的定位，通过定位环8、拉环Ⅰ9以及拉环Ⅱ10的内径实现对料片的逐渐压制成型，基于此，本实用新型中的定位环8的内径大于拉环Ⅰ9的内径，拉环Ⅰ9的内径大于拉环Ⅱ10的内径；需要注意的是，拉环Ⅰ9的内径和拉环Ⅱ10的内径可以指其内腔中下部的内径。上述定位夹持部不仅可以对料片实现定位，且能够使其逐渐锻压成型，避免一次锻压而使料片的结构急剧发生变化而导致断裂。

进一步地，所述钻孔模具单元包括工作台部以及模具部；所述工作台部包括底座11，以及设在底座11顶部的倾斜支撑座12，倾斜支撑座12的顶部设有倾斜工作台13，倾斜工作台13的中部设有带锁紧螺母14的螺栓15；所述模具部包括正多边形柱型本体16，正多边形柱型本体16的下部开设有圆柱型凹槽17，正多边形柱型本体16的中部开设有螺栓15用穿装孔18；正多边形柱型本体16的边为n个，n等于烧嘴外孔的数量，烧嘴外孔相对应的圆柱型凹槽17内壁上开设有模具钻孔19。本实用新型通过设置工作台部能够方便实现钻孔作业，通过模具部能够实现对外孔25的精准定位以及精准开孔；另外，本实用新型中所述的正多边形柱型本体16的边为n个，其中n至少为三个，其中n可以为3、4、5、6、7、8、9、10等等；通过相对侧面的模具钻孔19进行定位和钻孔。

进一步地，所述倾斜工作台13与底座11之间的夹角为45°。

进一步地，所述圆柱型凹槽17的内直径大于烧嘴上部的外直径；倾斜工作台13的中部设有与圆柱型凹槽17内直径相适配的第一凸台20；圆柱型凹槽17的内底部设有与烧嘴上部内直径相适配的第二凸台21。所述第一凸台20下部相对应的倾斜工作台13上设有用于支撑及限位模具部的第三凸台22。本实用新型通过设置第一凸台20能够实现对正多边形柱型本体16内部的定位，第二凸台21能够实现对烧嘴的定位，第三凸台22可以实现对正多边形柱型本体16外部的定位；进一步地，本实用新型通过带锁紧螺母14的螺栓15对烧嘴、工作台部以及模具部的整体定位，通过上述的共同定位能够实现对外孔25的精准定位以及精准开孔。

一种废钢炉用烧嘴制备工装的制备工艺，该制备工艺包括如下步骤：

步骤1：根据烧嘴的尺寸确定料片的直径，并通过料片的直径进行下料制备料片；

步骤2：通过钻孔装置对制备好的料片进行制孔，制孔的位置为烧嘴成型后的内孔23位置，使烧嘴的内孔23成型；

步骤3：将料片放置在定位环8内，料片的外径卡装在定位环8的内径中；同时将定位环8放置在下模3的顶部，启动锻压装置使上模4下行对定位环8内的料片进行初锻；初锻后料片落入下模3内且使料片向中部收缩，以实现对料片进行定中心；

步骤4：将初锻后料片放置在拉环Ⅰ9内，初锻后料片的外径卡装在拉环Ⅰ9的内径中；同时将定位环8放置在下模3的顶部，将拉环Ⅰ9放置在定位环8的顶部；启动锻压装置使上模4下行对拉环Ⅰ9内的料片进行二锻；二锻后料片落入下模3内且料片的上部收缩；所述的锻压装置的压制深度为料片的上部和下部的长度之和；

步骤5：将二锻后料片放置在拉环Ⅱ10内，二锻后料片的外径卡装在拉环Ⅱ10的内径中；同时将定位环8放置在下模3的顶部，将拉环Ⅱ10放置在定位环8的顶部；启动锻压装置使上模4下行对拉环Ⅱ10内的料片进行三锻；三锻后料片落入下模3内且料片的上部成型，即烧嘴内部压制成型；所述的锻压装置的压制深度为料片的上部和下部的长度之和；

步骤6：将三锻后的料片，放入下模3的正中心位置上，启动锻压装置，上模4对下模3施压使烧嘴的底部与下模3的底部紧密贴合为止，烧嘴压制成型；

步骤7：将压制成型的烧嘴放置在钻孔装置上，使烧嘴的中心孔24成型；

步骤8：将烧嘴上部的开口端放置在圆柱型凹槽17的内部，使烧嘴上部的开口端卡装在第二凸台21的外部，同时使螺栓15穿过倾斜工作台13、第一凸台20、中心孔24、第二凸台21以及正多边形柱型本体16的穿装孔18，并通过锁紧螺母14锁紧固定；

此时，圆柱型凹槽卡装在第一凸台20的外部，且第三凸台22对正多边形柱型本体16进行支撑及限位；

步骤9：正多边形柱型本体16的n个模具钻孔19将烧嘴上部进行均分，钻孔装置中的钻头分别穿过相对应的模具钻孔19对烧嘴的上部进行钻孔，并制成烧嘴的外孔25；

步骤10：烧嘴的外孔成型后，卸下锁紧螺母14并将烧嘴取出，即可。

本实用新型中克服了传统技术中数控车床加工工艺和锻压加工工艺中制作烧嘴难度高、加工效率地低以及成品率低的缺陷，通过备料后直接加工内孔的方式进行锻压，备料加工料片和加工内孔可采用激光的方式；先加工内孔的方式对于料片的定位以及锻压提出了更高的要求，为了满足定位的需要本实用新型采用了夹持部和导向部共同配合的形式，为了防止锻压过程中出现烧嘴断裂的缺陷本实用新型采用了定位环8、拉环Ⅰ9、拉环Ⅱ10相配合的形式，通过四次锻压能够使烧嘴逐渐成型，以避免一次成型对料片施加的压力过大的问题；同时本实用新型通过设置钻孔模具单元能够使烧嘴得到紧密的固定，为烧嘴的外孔25定位以及精准开孔奠定了良好的基础，在开烧嘴外孔25时通过钻孔装置透过模具钻孔19进行开孔即可；本实用新型在料片上开内孔23以及通过上述方式开外孔25能够实现开孔均匀、提高开孔效率，保证开孔位置准确以及提高烧嘴良品率的目的。另外，需要详细说明的是本实用新型中所述的二锻时，下模3的顶部设有定位环8，定位环8的顶部设有拉环Ⅰ9，该结构形式能够为料片在收缩的过程中底部预留一定的空间，以达到便于成型以及便于脱模的目的；上述预留的空间是指定位环8的高度；同样的三锻时下模3的顶部设有定位环8，定位环8的顶部设有拉环Ⅱ10，其不仅能够实现原有料片定位的目的，还能够方便烧嘴内部的成型以及方便由拉环Ⅱ10中脱模，实现三锻结束后烧嘴与拉环Ⅱ10彻底分离。采用数控车床加工工艺制备烧嘴，每件烧嘴制备的时间为两个小时左右，且良品率为50%左右；通过传统的锻压加工工艺存在着易断裂以及孔不易加工的缺陷，每件烧嘴制备的时间为三个小时左右，且良品率为30%左右；而采用本实用新型的生产工艺每小时加工的烧嘴数量为60-70件，且良品率不低于95%。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，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实用新型各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (9)

1.一种废钢炉用烧嘴制备工装，其特征在于：该工装包括：

至少一套用于对烧嘴内孔（23）、中心孔（24）以及外孔（25）进行钻孔的钻孔装置；

至少一套与锻压装置相适配且用于锻压烧嘴的锻压模具单元；

以及至少一套与钻孔装置相配合用于对烧嘴外孔（25）进行钻孔的钻孔模具单元。

2.根据权利要求1所述的一种废钢炉用烧嘴制备工装，其特征在于：所述锻压模具单元包括下模固定板（1）以及与锻压装置相连的上模固定板（2），下模固定板（1）和上模固定板（2）之间设有导向部；

所述下模固定板（1）的顶部中间位置上设有与烧嘴外轮廓相适配的下模（3），下模（3）的顶部设有定位夹持部；

所述上模固定板（2）的底部中间位置上设有与烧嘴内轮廓相适配的上模（4）。

3.根据权利要求2所述的一种废钢炉用烧嘴制备工装，其特征在于：所述导向部包括设在下模固定板（1）顶部两侧的导柱（5），导柱（5）的外部套装有导套（6），导套（6）之间与上模固定板（2）的两侧固定相连。

4.根据权利要求3所述的一种废钢炉用烧嘴制备工装，其特征在于：所述导柱（5）的底部通过导柱固定板（7）与下模固定板（1）的顶部固定相连。

5.根据权利要求2所述的一种废钢炉用烧嘴制备工装，其特征在于：所述定位夹持部包括初锻定位固定件、二锻定位固定件以及三锻定位固定件；

所述初锻定位固定件为定位环（8）；

所述二锻定位固定件包括定位环（8）以及拉环Ⅰ（9）；

所述三锻定位固定件包括定位环（8）以及拉环Ⅱ（10）；

所述定位环（8）的外径小于下模（3）的外径，定位环（8）的内径与锻压烧嘴的料片外径相适配；

所述拉环Ⅰ（9）的外径与下模（3）的外径相同，拉环Ⅰ（9）的内径与初锻后的料片外径相适配；

所述拉环Ⅱ（10）的外径与下模（3）的外径相同，拉环Ⅱ（10）的内径与中锻后的料片外径相适配。

6.根据权利要求1所述的一种废钢炉用烧嘴制备工装，其特征在于：所述钻孔模具单元包括工作台部以及模具部；

所述工作台部包括底座（11），以及设在底座（11）顶部的倾斜支撑座（12），倾斜支撑座（12）的顶部设有倾斜工作台（13），倾斜工作台（13）的中部设有带锁紧螺母（14）的螺栓（15）；

所述模具部包括正多边形柱型本体（16），正多边形柱型本体（16）的下部开设有圆柱型凹槽（17），正多边形柱型本体（16）的中部开设有螺栓（15）用穿装孔（18）；正多边形柱型本体（16）的边为n个，n等于烧嘴外孔的数量，烧嘴外孔相对应的圆柱型凹槽（17）内壁上开设有模具钻孔（19）。

7.根据权利要求6所述的一种废钢炉用烧嘴制备工装，其特征在于：所述倾斜工作台（13）与底座（11）之间的夹角为45°。

8.根据权利要求6所述的一种废钢炉用烧嘴制备工装，其特征在于：所述圆柱型凹槽（17）的内直径大于烧嘴上部的外直径；

倾斜工作台（13）的中部设有与圆柱型凹槽（17）内直径相适配的第一凸台（20）；

圆柱型凹槽（17）的内底部设有与烧嘴上部内直径相适配的第二凸台（21）。

9.根据权利要求8所述的一种废钢炉用烧嘴制备工装，其特征在于：所述第一凸台（20）下部相对应的倾斜工作台（13）上设有用于支撑及限位模具部的第三凸台（22）。

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