专利名称：铝镁碳砖专用模具的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及模具技术领域，确切地说，它是一种铝镁碳砖专用模具。
背景技术：
耐火材料是发展高温技术的基础材料，是发展钢铁工业的重要支柱，是冶金工业发展腾飞的重要基础。铝镁碳砖是在九十年代中期开发的，是一种在大型连铸用钢包上使用非常成功的定型耐火材料，它具有抗侵蚀、抗剥落、使用安全、沾钢渣少、拆包容易等优点。但由于其配方中含有62％-65％研磨性极强、硬度极高的磨料AL2O3，故在其生产制造时对模具的耐磨性要求极为苛刻，其它类型耐火砖不含或微含AL2O3。
定型耐火材料耐火砖的生产过程是将混料放入模具组成的模腔中，在压力机上压制成型。模具的质量、寿命、精度不仅直接影响耐火砖的质量和使用寿命，而且直接影响耐火砖的生产效率和生产成本。目前，生产实践中用于耐火砖生产的模具，概括起来分为两类，统称为钢模，一类是碳素结构钢经表面渗碳、淬火获得表面硬度为HRC60-62的钢模。其优点是生产工艺简单、造价低，70％的耐火砖生产采用这类模具，它特别适用于生产镁碳砖、镁铬砖、镁钙砖等耐火砖，平均寿命为3500-5000次；缺点是受工艺条件的限制，硬度层最厚部分不超过1.8毫米，因而硬度低，生产铝镁碳砖时，平均寿命不超过350次。另一类是冷模具模具钢，经淬火后硬度为HRC64-66的钢模，常用材料为Crl2、CrWMn。其优点是相对于碳素结构钢模，其寿命可提高三至四倍，应用于铝镁碳砖的生产时，平均寿命最高1200次；缺点是虽然相对于碳素结构钢模具，寿命提高了三至四倍，但模具实际造价却增长了五至六倍，同时，最高寿命的1200次也仅相当于三个工作日的产量，因此，还不能从根本上提高铝镁碳砖的生产效率、降低生产成本。
发明内容
本实用新型的目的就是提供一种具有高耐磨性的铝镁碳砖专用模具。
本实用新型的目的是这样实现的，它包括硬质合金层和模具钢体，其特征在于硬质合金层(1)焊接或粘结在模具钢体(2)上，硬质合金层(1)由多块硬质合金块(3)组合而成，并且上下两行的硬质合金块(3)错开排列，使其两侧边延长线不在同一条直线上。硬质合金块(3)为菱形或平行四边形。硬质合金层(1)中有曲面时，硬质合金层(1)可以由多片硬质合金块(3)垛叠组合而成。
与现有技术相比，虽然本实用新型的造价是碳素结构钢模具的十至十五倍，但使用寿命却至少提高三十倍，生产铝镁碳砖时，平均寿命可达一万五千次左右。所以，本实用新型减少了更换模具的次数、延长了生产时间；提高了生产效率、降低了生产成本。
图1是本实用新型的结构示意图。
图2是图1的A-A剖视图。
图3是硬质合金块的形状示意图。
图4是图3的俯视图。
图5是本实用新型的工作状态俯视图。
具体实施方式
实施例1如附图1、附图2所示，本实用新型的钢体2可采用强度好、抗弯、抗冲击的钢材，热处理后硬度在HRC48～52之间为佳，硬质合金层1由数块硬质合金块3组成，由于硬质合金的韧性、机械加工性能差，使用过程中容易断裂或崩角，不能采用常规车、削、铣等机械加工方法加工，而且热膨胀系数小、焊接工艺性能差；因此，应首先将硬质合金毛坯进行切割、并磨削成如附图3和附图4所示的长、高均应小于或等于50毫米、厚度在6毫米左右的菱形或平行四边形或矩形硬质合金块3，以减少应力集中，确保在高压下不产生断裂；再将硬质合金块3采用高频焊接工艺焊接在钢体2，构成了硬质合金层。
附图5是本实用新型的工作状态俯视图，将已经焊接了硬质合金层1的钢体2安装在平台4上，形成一个模具腔，铝镁碳混料5放入模具腔中，经压力机压制、脱模，即成铝镁碳砖。本实用新型钢体2的安装方法和混料5的压制、脱模方法以及其他工艺过程与现有技术完全相同。
供应状态下的模具用硬质合金板材，经线切割等加工方法将其切割成小块，块的边长尺寸一般在12毫米左右，厚度在6-10毫米左右，根据使用环境、包括成型压力、压制粉料研磨性等，对模具使用的要求程度，小块硬质合金尺寸可作适当的调整，但一般不会超过30-50毫米。也可略大些或小些。另外，也可以要求硬质合金供应厂家直接提供所要求尺寸的小硬质合金块。通过高频焊接工艺将小硬质合金块均匀地焊接在钢体2上；如果使用压力等条件允许也可以通过粘结等方式固定在钢体上。
虽然，小硬质合金块的结构稳定，但相对来讲制作工艺复杂。考虑到模具成型表面的复杂性及制造成本，在生产条件允许的情况下，如果减少小硬质合金的数量，也就是增大其边长的尺寸，会降低制作难度。例如模具设计要求硬质合金部份尺寸为195毫米高×170毫米宽，表面为复杂曲面。为使制造过程简单，采用的小硬质合金块尺寸为49毫米高×170毫米宽，也就是相当于把195毫米分成四份，而长度采用的是整体的。但此时硬质合金层1可以由多片硬质合金块3垛叠组合而成。这样便于维修和制作。
权利要求1.铝镁碳砖专用模具，它包括硬质合金层和模具钢体，其特征在于硬质合金层(1)焊接或粘结在模具钢体(2)上，硬质合金层(1)由多块硬质合金块(3)组合而成，并且上下两行的硬质合金块(3)错开排列，使其两侧边延长线不在同一条直线上。
2.根据权利要求1所述的铝镁碳砖专用模具，其特征在于硬质合金块(3)为菱形或平行四边形。
3.根据权利要求1所述的铝镁碳砖专用模具，其特征在于硬质合金层(1)中有曲面时，硬质合金层(1)可以由多片硬质合金块(3)垛叠组合而成。
专利摘要本实用新型公开了一种铝镁碳砖专用模具，它提高了模具的使用寿命，减少了换模时间。它包括硬质合金层和模具钢体，硬质合金层焊接或粘结在模具钢体上，硬质合金层由多块硬质合金块组合而成，并且上下两行的硬质合金块错开排列，使其两侧边延长线不在同一条直线上。硬质合金块为菱形或平行四边形。硬质合金层中有曲面时，硬质合金层可以由多片硬质合金块垛叠组合而成。本实用新型生产铝镁碳砖时，模具平均寿命可达一万五千次左右。所以，使用此模具减少了更换模具的次数、延长了生产时间；提高了生产效率、降低了生产成本。
文档编号B28B7/34GK2885549SQ20062008987
公开日2007年4月4日 申请日期2006年3月20日 优先权日2006年3月20日
发明者黄明光 申请人:黄明光