保温棉的精确开孔装置的制作方法

本实用新型涉及高温合金冶炼领域，特别涉及一种针对与多孔分流盘配合的保温棉的精确开孔装置。

背景技术：

高温合金活性元素多，对杂质含量要求严格，一般用真空感应炉熔炼并铸造成母合金锭，因此钢液在成型过程中，应尽量少接触其他部件，对必须接触到的所有部件，不允许其有脱落、相互反应等过程从而影响钢液的纯度。

当前铸造高温合金母合金主要采用模铸法，模铸过程通常有多个模具管组成一个模具框架，模具框架的上部要铺设一层30mm厚的真空保温棉，起到保温和防止钢液溢流的作用。保温棉上开孔，其孔的下部对齐并联通模具管管口，孔的上部对齐并联通耐火材料分流盘小孔，实物图如图1所示。钢液从分流盘的小孔通过保温的开孔，再自然下落流入到模具钢管里面。

保温棉上的开孔是根据分流盘上小孔位置所做的模板进行现场通过开孔。φ80mm的母合金，其模具钢管的孔径是φ80mm，分流盘的孔径为φ12mm，通常据此设计的保温棉的开孔为φ25mm~φ30mm。此三孔的中心对中是避免钢液接触保温棉的重要措施，而决定三孔对中的主要因素在于分流盘和保温棉的对中。

根据分流盘上小孔制作的固定模板，操作人员在保温棉上的开出的孔是标准的。但问题在于：开孔的分流盘是用耐火材料烧结，烧结过程中的收缩不一致，导致分流盘的孔径和孔距并不标准，甚至很难找到两个完全能对齐孔距和孔径的分流盘。也正因此，导致即使分流盘的孔径开到了φ25mm，仍然有25%左右的保温棉露出在上述三孔的通道中，和钢液接触污染钢液，而且还造成侧向引流钢液，使得钢液不能顺利的垂直滴落而冲击钢模固定位置，造成粘管问题。

通常解决这个问题会采用扩大保温棉开孔到φ30mm~φ40mm，但是实践表明，开孔过大不仅会造成保温效果变差，也存在漏钢的风险。

技术实现要素：

发明目的：针对现有工艺中存在保温棉露在三孔通道污染钢液且侧向引流钢液造成粘管的问题，本实用新型提供一套能个性定制的、针对每个分流盘特殊的孔距和孔径进行精确开孔的保温棉的精确开孔装置，确保保温棉上的每个开孔孔距和配合的分流盘都能够一一对应，相互之间孔距的差异小于2毫米，保证了钢液顺利通过三孔。

技术方案：本实用新型提供了一种保温棉的精确开孔装置，包括压头、具有若干定位孔的定位板、平台、机架、若干a型开孔器以及若干b型开孔器；所述压头通过所述机架设置在所述平台正上方，所述定位板安装在所述平台上表面上；各所述a型开孔器均包括第一压台和第一开孔空心柱，所述第一开孔空心柱固定在所述第一压台底部；各所述b型开孔器包括第二压台、第二开孔空心柱和定位柱，所述第二开孔空心柱固定在所述第二压台底部，所述定位柱同轴固定在所述第二开孔空心柱内；在对所述保温棉进行预开孔时，将所述a型开孔器置于位于所述定位板上方的所述保温棉与所述压头之间；在对所述保温棉进行精确开孔时，将所述b型开孔器至于所述保温棉与所述压头之间。

进一步地，所述a型开孔器中还包括第一脱棉弹簧，所述第一脱棉弹簧同轴固定在所述第一开孔空心柱内。

进一步地，所述b型开孔器中还包括第二脱棉弹簧，所述第二脱棉弹簧同轴固定在所述第二开孔空心柱内，且位于所述第二开孔空心柱与所述定位柱之间。

优选地，所述定位柱的外径、所述第一开孔空心柱的外径以及所述定位孔的内径三者相等，所述第二开孔空心柱的外径等于保温棉上所需开孔的孔径。

进一步地，在所述定位板上表面四周还固定有定位挡块。

优选地，所述第一开孔空心柱和所述第二开孔空心柱为薄壁钢管空心柱。

有益效果：通过设计a型开孔器和b型开孔器两种保温棉的开孔器，采用两步开孔法，第一步用a型开孔器开出保温棉的钢液流通孔的预开定位孔，第二步用b型开孔器将保温棉的孔扩大到合适的尺寸得到目标孔，从而实现一套能个性定制的、针对每个分流盘特殊的孔距和孔径进行精确开孔的装置和方法，获得每套保温棉的开孔孔距和分流盘孔距能够一一对应，即保温棉与分流盘装配之后，所有分流盘孔和下面的保温棉孔的中心距小于2mm；保证了钢液的顺利通过三孔，从而减少高温合金母合金夹杂，并且极大地减少了钢液冲刷管壁造成粘管的现象。

与现有技术相比，本实用新型具有如下优点：

1、通过二次开孔，精确的、个性化的开出和分流盘孔距一致的保温棉孔；

2、由于孔距配合度精确，保温棉完全不会探出到钢液流通的通道内，提高了高温合金的纯净度，并且大大减少了粘管的几率。

3、所用的a型开孔器和b型开孔器均设计了脱棉弹簧，方便切下的保温棉自动弹出，减少了清理的工作量。

附图说明

图1为安装了a型开孔器的保温棉的精确开孔装置示意图；

图2为安装了b型开孔器的保温棉的精确开孔装置示意图；

图3为a型开孔器的立体结构示意图；

图4为a型开孔器的剖视图；

图5为b型开孔器的立体结构示意图；

图6为b型开孔器的剖视图；

图7为分流盘和保温棉7按顺序安装到模具钢管上的示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型进行详细的介绍。

本实施方式提供了一种保温棉的精确开孔装置，如图1和2所示，主要由压头1、具有3行5列定位孔201的定位板2、平台3、机架4、15个a型开孔器5以及15个b型开孔器6组成；压头1通过机架4设置在平台3正上方，定位板2安装在平台3上表面上，在定位板2上表面四周还固定有定位挡块8。如图3和4所示，各a型开孔器5均由第一压台501、第一开孔空心柱502和第一脱棉弹簧503组成，第一开孔空心柱502固定在第一压台501底部，第一脱棉弹簧503同轴固定在第一开孔空心柱502内。如图5和6所示，各b型开孔器6均由第二压台601、第二开孔空心柱602、定位柱603和第二脱棉弹簧604组成，第二开孔空心柱602固定在第二压台601底部，定位柱603同轴固定在第二开孔空心柱602内，第二脱棉弹簧604同轴固定在第二开孔空心柱602内，且位于第二开孔空心柱602与定位柱603之间。上述第一开孔空心柱502和第二开孔空心柱602为薄壁钢管空心柱上述定位柱603的外径、第一开孔空心柱502的外径以及定位孔201的内径三者相等，上述第二开孔空心柱602的外径等于保温棉7上所需开孔的孔径。在对保温棉7进行预开孔时，将a型开孔器5置于位于定位板2上方的保温棉7与压头之间；在对保温棉7进行精确开孔时，将b型开孔器6至于保温棉7与压头1之间。

使用上述保温棉的精确开孔装置进行精确开孔的步骤如下：

s1：将待开孔的30mm厚的保温棉7平铺到定位板2上，且保温棉7尺寸刚好卡在定位板2四周的定位块8内；

s2：将具有3行5列孔径均为φ12mm的15孔分流盘9放置在保温棉7上，且分流盘9的尺寸与保温棉7的尺寸相同，其四周也都刚好卡在定位板2四周的定位块8内，分流盘9的底部贴住保温棉7的上表面，调整好四周的距离；

s3：将15个a型开孔器5的第一开孔空心柱502依次垂直放置于分流盘9的15个孔内，15个a型开孔器5的第一开孔空心柱502的外径均为φ11.5mm，且15个a型开孔器5的高度比分流盘9均高出50mm。

s4：调整好压机速度和限位，控制压头1缓慢下移，将每个a型开孔器5都压到底部，如图1，然后退回压头1；

s5：取出分流盘9上15个孔内的15个a型开孔器5，在保温棉7上形成3行5列15个预开定位孔701；内部被切割下来的保温棉7会被a型开孔器5内的第一脱棉弹簧503弹出来，并统一收集。

s6：移出分流盘9，将15个b型开孔器6的定位柱插入15个预开定位孔701内，确保15个b型开孔器6均与保温棉7垂直；15个b型开孔器6的定位柱603的直径均为φ11.5mm，第二开孔空心柱602的外径均为φ25mm。

s7：调整好压机速度和限位，将压头1缓慢下移，将15个b型开孔器6都压到底部，如图2，然后退回压头1；

s8：取出保温棉7上15个孔内的15个b型开孔器6，在保温棉7上形成15个目标孔702；内部被切割下来的保温棉7会被b型开孔器6内的第二脱棉弹簧604弹出来，并统一收集。

将分流盘9和上述s8中开设了目标孔702的保温棉7按顺序安装到模具钢管10（选用内径φ80mm，外径φ100mm，长度700mm的模具管，数量15根作为一个模具框架，将模具钢管10按框架规格以3*5的方式均匀排开形成模具钢管）上，如图7所示，精确对中，然后紧固。检查每个三孔（模具钢管孔、保温棉孔和分流盘孔）的通道，完全没有任何保温棉7在三孔通道内。实践操作中，经过浇铸熔炼15炉，总计30个模具框架，钢液顺利通过三孔，并且没有一根冲管造成粘管现象，表面也均匀一致。

上述实施方式只为说明本实用新型的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人能够了解本实用新型的内容并据以实施，并不能以此限制本实用新型的保护范围。凡根据本实用新型精神实质所做的等效变换或修饰，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。