一种带旋转座的金属结晶器铜管模具加工装置的制作方法

本发明涉及炼钢钢水结晶技术领域，具体地说是一种带旋转座的金属结晶器铜管模具加工装置。

背景技术：

钢水需要通过钢水结晶器形成粗胚，然后在进行下一步的锻造等加工，常用的一种结晶器为套管式，即在铜管外部设置水套进行水冷结晶，铜管内壁尺寸为钢坯的尺寸，所以在铜管加工的时候需要对铜管内壁尺寸要求较高，但是初步生产的铜管内壁尺寸以及铜管长度不满足要求，还要进行模具加工，对铜管进行拉长和缩小内径，即将铜管套在长杆状且有一定弧度的的模具上然后穿过静止的模具孔。

但是铜管长度一般较长，现有的技术是长杆状模具固定安装在挤压用的油缸活塞上，活塞带着长杆状模具后退一定距离，然后铜管从长杆状模具悬空端穿入一部分，然后油缸活塞伸出推动长杆状模具带着铜管穿过模具孔，使得模具变形内壁贴在模具上，外部在模具孔的挤压下变长。

这样活塞行程为长杆状模具加上铜管长度，这样就需要较长的油缸，花费较高，而且挤压快结束的时候对活塞杆的强度要求很高，所以需要一种新型的装置来解决所需油缸较长的问题。

技术实现要素：

本发明就是为了解决现有技术存在的上述不足，提供一种带旋转座的金属结晶器铜管模具加工装置，模具安装在工装旋转板上，长杆状的模具随着工装旋转板摆动，偏离油缸推进方向一定角度后，工件从装置一侧套在模具上，在实际生产中，一般套入长度达到工件的三分之二，然后工装旋转板带着装有工件的模具摆动回油缸推进方向，这种方式可以使油缸缩回的形成大大减小，降低了油缸的技术要求。

本发明解决其技术问题所采取的技术方案是：

一种带旋转座的金属结晶器铜管模具加工装置，包括油缸机构、模具旋转机构、推进机构、静模、工件，静模通过导杆连接油缸机构，推进机构滑动设在静模和油缸机构之间的导杆上，模具旋转机构安装在推进机构上；油缸机构包括油缸，推进机构包括推进座，模具旋转机构包括旋转底座、工装旋转板，油缸的活塞驱动连接推进座，旋转底座滑动连接推进座，工装旋转板转动设在旋转底座上，推进座配合工装旋转板，模具安装在工装旋转板上，工件设在模具上，工件配合静模。

模具安装在工装旋转板上，长杆状的模具随着工装旋转板摆动，偏离油缸推进方向一定角度后，工件从装置一侧套在模具上，在实际生产中，一般套入长度达到工件的三分之二，然后工装旋转板带着装有工件的模具摆动回油缸推进方向，这种方式可以使油缸缩回的形成大大减小，降低了油缸的技术要求。

所述的油缸机构还包括油缸安装板，油缸安装板和所述的静模之间通过导杆固定连接；所述的推进机构还包括油缸推板，油缸推板滑动设在导杆上，油缸的活塞驱动连接油缸推板，推进座安装在油缸推板上；推进座上设有导向部件，旋转底座滑动连接导向部件，所述的工装旋转板通过旋转芯轴安装在旋转底座上，油缸推板上设有驱动连接工装旋转板的旋转油缸。

推进座上设有导向部件，旋转底座在导向部件上滑动，滑动方向为油缸活塞伸缩方向，滑动的行程比较短，主要是保证在油缸的活塞向前推动时推进座的推力直接作用在工装旋转板上，而不是通过旋转底座以及旋转芯轴作用在工装旋转板上，这样有两个好处，第一是减少了油缸推力传递的零件数量，第二是油缸推力较大，通过旋转芯轴以及旋转底座、工装旋转板的旋转芯轴安装位置传递推力的话，容易出现零部件损坏，直接将推力通过推进座传递给工装旋转板就会避免。

上述的导向部件有两种结构选择：

第一种方式为推动导杆，旋转底座滑动安装在推动导杆上，旋转底座和推进座之间的推动导杆上设有弹簧。

推动导杆和弹簧的方式，保证了在在旋转油缸驱动工装旋转板旋转的时候，弹簧将旋转底座带着工装旋转板和推进座之间推开一定距离，这样旋转的时候，推进座就不会干涉工装旋转板旋转，避免了不必要的摩擦。

第二种方式为导向块，导向块为两个，两个导向块固定连接在推进座上，所述的旋转底座上设有配合两个导向块的导向槽，所述的旋转底座通过导向槽和导向块配合滑动设在两个导向块之间；所述的旋转底座上开有调整螺栓孔，推进座上开有配合旋转底座调节的调节螺孔，旋转底座和推进座通过调整螺栓连接，调整螺栓上同轴设有调整弹簧。

导向块模式中导向块和旋转底座上的导向槽配合面积大，在导向过程中较平稳，配合调整螺栓调整弹簧可以调节弹簧的弹力，当工件重量变化时可以通过调节螺栓改变对调整弹簧的压缩程度，保证了装工件的时候摆动过程的稳定性。

所述的工装旋转板上设有旋转油缸座二，油缸推板上设有旋转油缸座一，旋转油缸两端分别连接旋转油缸座一、旋转油缸座二。所述的工装旋转板上设有旋转板转块，旋转板转块上开有旋转板轴孔，所述的旋转底座上设有底座轴孔，所述的旋转芯轴转动安装在旋转板轴孔、底座轴孔内；旋转板转块上设有推进弧面一，推进座上设有配合推进弧面一的推进弧面二。

推进弧面一和推进弧面二配合有两种结构：

所述的推进弧面一和推进弧面二配合的面为圆球面。

所述的推进弧面一和推进弧面二配合的面为圆柱面，圆柱面的轴线与工装旋转板旋转轴线平行。

不论导向部件采用哪种方式，采用弧面进行推力的传递，可以进行通过弧面的微小的相对滑动对受力方向进行微调，保证了静模和工件的受力稳定，尤其是圆球面结构对受力稳定的调整是多方向的，采用圆柱面进行调整是为了保证旋转芯轴的径向受力以及旋转底座相对导向部件不会偏移。但是这种调整量比较小，再加上旋转芯轴安装有一定的间隙，一般不会出现干涉旋转底座导向的情况。

本发明的有益效果是：

1、模具安装在工装旋转板上，长杆状的模具随着工装旋转板摆动，偏离油缸推进方向一定角度后，工件从装置一侧套在模具上，在实际生产中，一般套入长度达到工件的三分之二，然后工装旋转板带着装有工件的模具摆动回油缸推进方向，这种方式可以使油缸缩回的形成大大减小，降低了油缸的技术要求。

2、推进座上设有导向部件，旋转底座在导向部件上滑动，滑动方向为油缸活塞伸缩方向，滑动的行程比较短，主要是保证在油缸的活塞向前推动时推进座的推力直接作用在工装旋转板上，而不是通过旋转底座以及旋转芯轴作用在工装旋转板上，这样有两个好处，第一是减少了油缸推力传递的零件数量，第二是油缸推力较大，通过旋转芯轴以及旋转底座、工装旋转板的旋转芯轴安装位置传递推力的话，容易出现零部件损坏，直接将推力通过推进座传递给工装旋转板就会避免。

3、推动导杆和弹簧的方式，保证了在在旋转油缸驱动工装旋转板旋转的时候，弹簧将旋转底座带着工装旋转板和推进座之间推开一定距离，这样旋转的时候，推进座就不会干涉工装旋转板旋转，避免了不必要的摩擦。

4、导向块模式中导向块和旋转底座上的导向槽配合面积大，在导向过程中较平稳，配合调整螺栓调整弹簧可以调节弹簧的弹力，当工件重量变化时可以通过调节螺栓改变对调整弹簧的压缩程度，保证了装工件的时候摆动过程的稳定性。

5、不论导向部件采用哪种方式，采用弧面进行推力的传递，可以进行通过弧面的微小的相对滑动对受力方向进行微调，保证了静模和工件的受力稳定，尤其是圆球面结构对受力稳定的调整是多方向的，采用圆柱面进行调整是为了保证旋转芯轴的径向受力以及旋转底座相对导向部件不会偏移。但是这种调整量比较小，再加上旋转芯轴安装有一定的间隙，一般不会出现干涉旋转底座导向的情况。

附图说明

图1为本发明整体装配平面视图；

图2为本发明整体装配立体视图；

图3为本发明模具旋转机构和推进机构配合局部视图；

图4为本发明模具旋转机构和推进机构配合局部剖视图；

图5为本发明工装旋转板视图；

图6为本发明旋转底座视图；

图7为本发明推进座视图。

图中：1-油缸机构，2-模具旋转机构，3-推进机构，4-静模，5-工件，11-油缸安装板，12-油缸，13-导杆，21-模具，22-工装旋转板，23-旋转底座，24-旋转油缸，25-旋转油缸座一，26-旋转芯轴，31-推进座，32-导向块，33-调整弹簧，34-调整螺栓，35-油缸推板，221-旋转板轴孔，222-推进弧面一，223-旋转油缸座二，224-旋转板转块，231-底座轴孔，232-调整螺栓孔，233-导向槽，311推进弧面二，312-调节螺孔。

具体实施方式

为了能清楚说明本方案的技术特点，下面通过具体实施方式，并结合其附图，对本发明进行详细阐述。下文的公开提供了许多不同的实施例或例子用来实现本发明的不同结构。为了简化本发明的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。此外，本发明可以在不同例子中重复参考数字和/或字母。这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施例和/或设置之间的关系。应当注意，在附图中所图示的部件不一定按比例绘制。本发明省略了对公知组件和处理技术及工艺的描述以避免不必要地限制本发明。术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。在本发明的描述中，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，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

一种带旋转座的金属结晶器铜管模具加工装置，包括油缸机构1、模具旋转机构2、推进机构3、静模4、工件5，静模4通过导杆13连接油缸机构1，推进机构3滑动设在静模4和油缸机构1之间的导杆13上，模具旋转机构2安装在推进机构3上；油缸机构1包括油缸12，推进机构3包括推进座31，模具旋转机构2包括旋转底座23、工装旋转板22，油缸12的活塞驱动连接推进座31，旋转底座23滑动连接推进座31，工装旋转板22转动设在旋转底座23上，推进座31配合工装旋转板22，模具21安装在工装旋转板22上，工件5设在模具21上，工件5配合静模4。

模具21安装在工装旋转板22上，长杆状的模具21随着工装旋转板22摆动，偏离油缸12推进方向一定角度后，工件5从装置一侧套在模具21上，在实际生产中，一般套入长度达到工件5的三分之二，然后工装旋转板22带着装有工件5的模具21摆动回油缸12推进方向，这种方式可以使油缸12缩回的形成大大减小，降低了油缸12的技术要求。

所述的油缸机构1还包括油缸安装板11，油缸安装板11和所述的静模4之间通过导杆13固定连接；所述的推进机构3还包括油缸推板35，油缸推板35滑动设在导杆13上，油缸12的活塞驱动连接油缸推板35，推进座31安装在油缸推板35上；推进座31上设有导向部件，旋转底座23滑动连接导向部件，所述的工装旋转板22通过旋转芯轴26安装在旋转底座23上，油缸推板35上设有驱动连接工装旋转板22的旋转油缸24。

推进座31上设有导向部件，旋转底座23在导向部件上滑动，滑动方向为油缸12活塞伸缩方向，滑动的行程比较短，主要是保证在油缸12的活塞向前推动时推进座31的推力直接作用在工装旋转板22上，而不是通过旋转底座23以及旋转芯轴26作用在工装旋转板22上，这样有两个好处，第一是减少了油缸12推力传递的零件数量，第二是油缸12推力较大，通过旋转芯轴26以及旋转底座23、工装旋转板22的旋转芯轴26安装位置传递推力的话，容易出现零部件损坏，直接将推力通过推进座31传递给工装旋转板22就会避免。

上述的导向部件有两种结构选择：

第一种方式为推动导杆，旋转底座23滑动安装在推动导杆上，旋转底座23和推进座31之间的推动导杆上设有弹簧。

推动导杆和弹簧的方式，保证了在在旋转油缸24驱动工装旋转板22旋转的时候，弹簧将旋转底座23带着工装旋转板22和推进座31之间推开一定距离，这样旋转的时候，推进座31就不会干涉工装旋转板22旋转，避免了不必要的摩擦。

第二种方式为导向块32，导向块32为两个，两个导向块32固定连接在推进座31上，所述的旋转底座23上设有配合两个导向块32的导向槽233，所述的旋转底座23通过导向槽233和导向块32配合滑动设在两个导向块32之间；所述的旋转底座23上开有调整螺栓孔232，推进座31上开有配合旋转底座23调节的调节螺孔312，旋转底座23和推进座31通过调整螺栓34连接，调整螺栓34上同轴设有调整弹簧33。

导向块模式中导向块32和旋转底座23上的导向槽233配合面积大，在导向过程中较平稳，配合调整螺栓34调整弹簧33可以调节弹簧的弹力，当工件5重量变化时可以通过调节螺栓34改变对调整弹簧33的压缩程度，保证了装工件5的时候摆动过程的稳定性。

所述的工装旋转板22上设有旋转油缸座二223，油缸推板35上设有旋转油缸座一25，旋转油缸24两端分别连接旋转油缸座一25、旋转油缸座二223。所述的工装旋转板22上设有旋转板转块224，旋转板转块224上开有旋转板轴孔221，所述的旋转底座23上设有底座轴孔231，所述的旋转芯轴26转动安装在旋转板轴孔221、底座轴孔231内；旋转板转块224上设有推进弧面一222，推进座31上设有配合推进弧面一222的推进弧面二311。

推进弧面一222和推进弧面二311配合有两种结构：

所述的推进弧面一222和推进弧面二311配合的面为圆球面。

所述的推进弧面一222和推进弧面二311配合的面为圆柱面，圆柱面的轴线与工装旋转板22旋转轴线平行。

不论导向部件采用哪种方式，采用弧面进行推力的传递，可以进行通过弧面的微小的相对滑动对受力方向进行微调，保证了静模4和工件5的受力稳定，尤其是圆球面结构对受力稳定的调整是多方向的，采用圆柱面进行调整是为了保证旋转芯轴26的径向受力以及旋转底座23相对导向部件不会偏移。但是这种调整量比较小，再加上旋转芯轴26安装有一定的间隙，一般不会出现干涉旋转底座23导向的情况。

一般选用人工手持电动机控制开关，可以用有线的也可以增加无线遥控。

上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。