一种镁碳砖多用模具的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及模具制造领域，尤其涉及一种镁碳砖多用模具，包括凹模和与凹模内腔相对应的凸模，及位于凹模底部的基板；还包括与凹模相适配的脱模底座；凹模与基板或脱模底座均活动连接。本实用新型采用单独成型的凹模、凸模和基板组装后对镁碳材料进行压制成型，并采用专用的脱模底座和装有成型镁碳砖的凹模配合，在凸模的共同作用下，即可方便实现镁碳砖的脱模；且基板或脱模底座与凹模之间均采用活动连接的方式，可方便压制成型后将底部的基板换为脱模底座，从而方便快速的将镁碳砖实现脱模处理，大幅度提高工作效率，节约生产成本。
【专利说明】一种镁碳砖多用模具
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及模具制造领域，尤其涉及一种镁碳砖多用模具。
【背景技术】
[0002]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，也是冶金工业发展的重要基础。镁碳耐火材料20世纪80年代开始逐步在转炉上推广应用，与之前的炉衬材质相比，转炉寿命约提高I倍以上。后来又陆续在盛钢桶工作衬上，尤其是精炼钢包渣线，使钢包的寿命显著提高，由于镁碳材料配方中含有硬度极高的镁砂，因此在生产制造时对模具的耐磨性要求极为苛刻。
[0003]定型耐火材料耐火砖生产过程如下:将混料放入模具的模具腔内，在压力机上压制成型。模具的质量、寿命和精度不仅直接影响耐火砖的质量和使用寿命，且对耐火砖的生产效率和生产成本也具有极大程度的影响。目前，生产实践中镁碳砖生产的模具主要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；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，因此整体硬度低，平均寿命低。
[0004]另外，由于镁碳砖测试需要对样块进行切割，为了提高测试样块的生产效率，以及减少设备投资，对模具结构进行改进，这既要考虑到模具的通用性，以降低成本；又要考虑到金加工工艺和热处理工艺的可行性。此外，现有镁碳砖模具功能单一，模具各组成元件之间需通过螺钉固定，装模工装拆模不方便，造成生产效率低下和生产成本的提高。
实用新型内容
[0005]本实用新型的目的是克服现有技术存在的缺陷，提供一种结构简单、操作方便，用途广泛的镁碳砖多用模具。
[0006]实现本实用新型目的的技术方案是:一种镁碳砖多用模具，包括凹模和与凹模内腔相对应的凸模，及位于凹模底部的基板；还包括与凹模相适配的脱模底座；所述凹模与基板或脱模底座均活动连接。
[0007]上述技术方案，所述凸模呈“T”型，包括上部的凸模盖和下部的凸模本体，所述凸模盖和凸模本体一体成型；所述凹模中心设有与凸模本体形状对应的凹模内腔。
[0008]上述技术方案，所述凹模内腔具有脱模锥度，所述脱模锥度为89.3?89.6°。
[0009]上述技术方案，所述凸模盖和凸模本体呈长方形或正方形；所述凹模内腔为与凸模本体相对应的长方形或正方形腔体。
[0010]上述技术方案，所述基板中心设有与凹模内腔形状相适配的凸台，所述凹模通过凹模内腔卡装在基板上。
[0011]上述技术方案，所述基板上凸台的中心还设有一锥台型凸台，所述锥台型凸台与基板一体成型或分体成型。
[0012]上述技术方案，所述分体成型的基板与锥台型凸台之间铆接。[0013]上述技术方案，所述锥台型凸台的锥度为1:2.5?3.5。
[0014]上述技术方案，所述脱模底座中心设有与凹模内腔形状一致的脱模底座腔，所述脱模底座上端还设有与凹模外部轮廓相对应的凹槽，所述凹模置于脱模底座上端的凹槽内部。
[0015]上述技术方案，所述凸模、基板和脱模底座采用硬度值为HRC35?45的冷作模具钢，所述凹模采用经整体淬火后硬度为HRC50?60的冷作模具钢。
[0016]采用上述技术方案后，本实用新型具有以下积极的效果:
[0017](I)本实用新型采用单独成型的凹模、凸模和基板组装后对镁碳材料进行压制成型，并采用专用的脱模底座和装有成型镁碳砖的凹模配合，在凸模的共同作用下，即可方便实现镁碳砖的脱模；且基板或脱模底座与凹模之间均采用活动连接的方式，可方便压制成型后将底部的基板换为脱模底座，从而方便快速的将镁碳砖实现脱模处理，大幅度提高工作效率，节约生产成本；
[0018](2)本实用新型凸模上端还设有面积大于凸模本体的凸模盖，可方便压力机的压制和增强凸模受力的均匀性，提高镁碳砖质量；另外凸模盖的设置还可便于压制并脱模后凸模的拔出；
[0019](3)本实用新型凸模、凹模及相应的基板和脱模底座均可根据实际需要设计成不同的形状和尺寸；小尺寸的模具制作的镁碳砖可用于实验室测试样块，从而避免了对镁碳砖进行测试时需要切割的麻烦，从而提高了测试样块的生产效率，减少了相应切割设备的投资，节约生产成本；
[0020](4)本实用新型基板中心的凸台和脱模底座中心设有的凹槽，可用于镁碳砖压制和脱模时对凹模的定位和固定，无需其他螺钉、或螺栓等连接件的固定，方便拆装，简化了模具结构，降低了模具生产成本；
[0021](5)本实用新型凹模内腔还设有一定的脱模锥度，从而使样品脱模更加顺畅，提高了生产效率；
[0022](6)本实用新型基板上还设有采用铆接或与基板一体成型的锥台型凸台，即成为用于制作坩埚的坩埚模具，改变了模具功能性单一的缺陷，提高了模具的利用率，从而带来更多的经济效益；
[0023](7)本实用新型采用冷作模具钢材料制成，并使凹模和凸模、基板及脱模底座采用硬度的差异化处理，使产品压制成型更加稳定，减少模具损伤，从而提高了模具的使用寿命、减少了更换模具的次数、延长了生产时间、降低了模具消耗成本，并提高了样品尺寸的精度；
[0024](8)本实用新型结构简单，设计巧妙，操作方便，且生产成本低，即可用于大规模镁碳砖的生产，也可用于实验室测试样块的制备，具有较高的推广价值。
【专利附图】
【附图说明】
[0025]为了使本实用新型的内容更容易被清楚地理解，下面根据具体实施例并结合附图，对本实用新型作进一步详细的说明，其中
[0026]图1为本实用新型第一实施例压制成型模具装配图；
[0027]图2为本实用新型第一实施例脱模装配图；[0028]图3为本实用新型第一实施例凹模俯视图；
[0029]图4为本实用新型第一实施例凸模俯视图；
[0030]图5为本实用新型第一实施例基板主视图；
[0031]图6为本实用新型第一实施例基板俯视图；
[0032]图7为本实用新型第一实施例脱模底座主视图纵向剖面图；
[0033]图8为本实用新型第一实施例脱模底座俯视图；
[0034]图9为本实用新型第二实施例凹模俯视图；
[0035]图10为本实用新型第二实施例凸模俯视图；
[0036]图11为本实用新型第二实施例凸模主视图；
[0037]图12为本实用新型第二实施例凸模侧视图；
[0038]图13为本实用新型第二实施例基板俯视图；
[0039]图14为本实用新型第二实施例基板主视图；
[0040]图15为本实用新型第二实施例基板侧视图；
[0041]图16为本实用新型第三实施例压制成型模具装配图；
[0042]图17为本实用新型第三实施例基板俯视图；
[0043]图18为本实用新型第三实施例基板主视图；
[0044]图中1、凹模；11、凹模内腔；2、凸模；21、凸模盖；22、凸模本体；3、基板；31、凸台；32、锥台型凸台；4、脱模底座；41、脱模底座腔；42、凹槽。
【具体实施方式】
[0045](实施例1)
[0046]见图1至图8，本实用新型具有凹模I和与凹模内腔11相对应的凸模2，及位于凹模I底部的基板3 ;还包括与凹模I相适配的脱模底座4 ;凹模I与基板3或脱模底座4均活动连接。凸模2呈“T”型，包括上部的凸模盖21和下部的凸模本体22，凸模盖21和凸模本体22 —体成型；凹模I中心设有与凸模本体22形状对应的凹模内腔11。
[0047]本实施例凸模盖21和凸模本体22为正方形；凹模内腔11为与凸模本体22相对应的正方形腔体。基板3中心设有与凹模内腔11形状相适配的凸台31，凹模I通过凹模内腔11卡装在基板3上。
[0048]本实用新型脱模底座4中心设有与凹模内腔11形状一致的脱模底座腔41，脱模底座4上端还设有与凹模I外部轮廓相对应的凹槽42。脱模时，凹模I置于脱模底座4上端的凹槽42内部，可起到对凹模I的定位和固定作用。
[0049]优选地，本实用新型凸模2、基板3和脱模底座4采用硬度值为HRC35?45的Cr 12冷作模具钢，凹模I采用经整体淬火后硬度为HRC50?60的Cr 12冷作模具钢。
[0050]优选地，本实用新型凹模内腔11还具有一定的脱模锥度，脱模锥度为89.3?89.6°。由于Crl2模具钢抗冲击韧度较差，不能采用常规车、削、铣等机械加工方法加工，而且导热性和高温塑性较差，焊接工艺性能不好；因此，应采用线切割等加工方法使其具有89.3?89.6°的倾斜度。
[0051](实施例2)
[0052]见图9至图15，本实施例结构和实施例1结构基本相同，不同点在于凸模盖21和凸模本体22为长方形；相应地凹模内腔11为与凸模本体22相匹配的长方形腔体。且基板3及其基板上的凸台31也为长方形，可用于制作不同形状的镁碳砖，从而满足客户的多样化需求。
[0053](实施例3)
[0054]见图16至图18，本实施例结构和材料与实施例1的凹模I和凸模2及其脱模4都相同，不同点在于基板3上凸台31的中心还设有一锥台型凸台32，即可成为制作坩埚的模具。其中锥台型凸台32与基板3即可一体成型也可分体成型。分体成型时基板3与锥台型凸台32之间可采用铆接的工艺进行连接。锥台型凸台32的锥度为1:2.5?3.5，本实施例中的锥度为1:3。
[0055]另外本实用新型材料除采用Crl2外,还可采用CrWMn。
[0056]本实用新型的工作原理为:本实用新型在产品压制成型过程中，将凸模2、凹模I和基板3组装在一起，形成一个模具腔，然后将镁碳混料放入模具腔中，经压力机压制到规定尺寸后，将凸模2、凹模I和脱模底座4按图2组装在一起，在脱模底座4中形成空腔，经压力机对凸模2施加压力，从而将成型的镁碳砖顶出模具腔，即可得到镁碳砖。
[0057]以上所述的具体实施例，对本实用新型的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本实用新型的具体实施例而已，并不用于限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种镁碳砖多用模具，包括凹模(I)和与凹模内腔(11)相对应的凸模(2),及位于凹模(I)底部的基板(3);其特征在于:还包括与凹模(I)相适配的脱模底座(4);所述凹模(I)与基板(3 )或脱模底座(4 )均活动连接。
2.根据权利要求1所述的镁碳砖多用模具，其特征在于:所述凸模(2)呈“T”型，包括上部的凸模盖(21)和下部的凸模本体(22)，所述凸模盖(21)和凸模本体(22) —体成型；所述凹模(I)中心设有与凸模本体(22)形状对应的凹模内腔(11)。
3.根据权利要求1所述的镁碳砖多用模具，其特征在于:所述凹模内腔(11)具有脱模锥度，所述脱模锥度为89.3?89.6°。
4.根据权利要求2所述的镁碳砖多用模具，其特征在于:所述凸模盖(21)和凸模本体(22)呈长方形或正方形；所述凹模内腔(11)为与凸模本体(22)相对应的长方形或正方形腔体。
5.根据权利要求1所述的镁碳砖多用模具，其特征在于:所述基板(3)中心设有与凹模内腔(11)形状相适配的凸台(31)，所述凹模(I)通过凹模内腔(11)卡装在基板(3)上。
6.根据权利要求5所述的镁碳砖多用模具，其特征在于:所述基板(3)上凸台(31)的中心还设有一锥台型凸台(32),所述锥台型凸台(32)与基板(3) —体成型或分体成型。
7.根据权利要求6所述的镁碳砖多用模具，其特征在于:所述分体成型的基板(3)与锥台型凸台(32)之间铆接。
8.根据权利要求6所述的镁碳砖多用模具，其特征在于:所述锥台型凸台(32)的锥度为 1:2.5 ?3.5。
9.根据权利要求1?8任一项权利要求所述的镁碳砖多用模具，其特征在于:所述脱模底座(4)中心设有与凹模内腔(11)形状一致的脱模底座腔(41)，所述脱模底座(4)上端还设有与凹模(I)外部轮廓相对应的凹槽(42)，所述凹模(I)置于脱模底座(4)上端的凹槽(42)内部。
10.根据权利要求1?8任一项权利要求所述的镁碳砖多用模具，其特征在于:所述凸模(2)、基板(3)和脱模底座(4)采用硬度值为HRC35?45的冷作模具钢，所述凹模(I)采用经整体淬火后硬度为HRC50?60的冷作模具钢。
【文档编号】B28B7/00GK203510413SQ201320567979
【公开日】2014年4月2日 申请日期:2013年9月12日 优先权日:2013年9月12日
【发明者】苏党生, 李连地, 宋学斌 申请人:常州苏瑞纳碳科技有限公司