本发明属于热挤压模具,具体涉及一种盾构机滚刀刀圈用热挤压模具及其制模方法。
背景技术:
1、盾构机刀圈是盾构机破岩掘进的关键部件。然而盾构机在掘进过程中,由于复杂的地理环境,刀圈极易发生偏磨、卷刃、崩刃现象,换刀频繁,影响工期,造成掘进效率低下,经济效益不佳。现有的盾构机滚刀刀圈都是通过轧环和锻造获得,制造过程中,材料利用率低,加工余量大,浪费了大量的材料,导致滚刀刀圈的生产成本高且生产效率低下。
技术实现思路
1、为了解决上述技术领域中存在的问题,本发明提供一种盾构机滚刀刀圈用热挤压模具及其制模方法,用以解决现有刀圈生产方式加工余量大带来的材料浪费,生产效率低和生产成本高等问题。
2、本发明采用的技术方案是:一种盾构机滚刀刀圈用热挤压模具,包括上模8、下模10、下连接板14、模芯9、压头、导杆1,压头位于上模8上方,上模8连接在下模10上方,下模10连接在下连接板14上方,上模8上设有注料口、上模刀圈型腔;下模10设有下模刀圈型腔、与模芯9连接的中心圆孔,上模刀圈型腔和下模刀圈型腔相对设置,形成完整的刀圈型腔,上模8和下模10上分别设有上模加热棒孔801和下模加热棒孔1001,导杆1穿过压头后固定在上模8上。
3、具体地,所述的压头由自上而下连接在一起的上连接板3、圆管5和压板6组成;上连接板3设有用于导杆1穿过的通孔,导杆1穿过上连接板3上的通孔后与上模8连接。
4、优选地,所述的上模刀圈型腔的侧边设有向下凸出的阻流台802,下模刀圈型腔的侧边与阻流台802相互配合的凹槽1002。
5、优选地,所述的上模刀圈型腔和下模刀圈型腔的内壁均涂有2~4mm的耐高温材料。
6、优选地,所述的上模8的注料口向上,上模刀圈型腔向下,下模10的下模刀圈型腔向上,与模芯9连接的圆孔向下,下模10的底面和模芯9底面平齐。
7、优选地,所述的上模加热棒孔801、下模加热棒孔1001分别位于上模8、下模10同一方向的一个侧面上,数量均为六个,均为左右对称且呈阶梯状分布。
8、优选地,所述的圆管5焊接在连接板3和压板6之间,上连接板3开设了中心通孔、四个u型槽,四个u型槽分别位于上连接板3的四角,圆管5为中空形管,连接在上连接板3中心通孔的正下端。
9、优选地,所述的上模8和下模10固定连接在一起,并采用阶梯式迷宫密封,模芯9和下模10同心,固定连接在一起,并采用阶梯式迷宫密封。
10、优选地,所述下连接板14开设了四个u型槽。
11、优选地,所述导杆1和上连接板3的通孔间隙配合。
12、一种盾构机滚刀刀圈用热挤压模具的制模方法,包括如下步骤:
13、步骤一、在铸造前,将压头与液压机械连接固定;再将上模8和下模10合模,并进行固定;再将下连接板14与模芯9固定连接在一起;再与组合好的上模8和下模10组装在一起放在工作台上,根据上模8上焊接的导杆1对齐压头上连接板3调整模具在工作台上的位置,位置调整好将模具固定在工作台上;
14、步骤二、调整好模具的位置以后,将加热棒插入到上模8与下模10的上模加热棒孔801和下模加热棒孔1001内,加热模具,使模具整体加热到能保持注塑材料流动性的温度区间,温度达到要求后,将注塑材料从上模8的注料口注入模具内部,注塑过程完成后,压头通过导杆1对齐上模8注料口圆心并在液压机械作用下向下挤压至模芯9,使注塑材料均匀流入并填满完整的刀圈型腔;
15、步骤三:当压头挤压完毕后,将加热棒取出,使模具自然冷却或进行热处理,待其冷却定型后,在液压机械作用下取出压头;
16、步骤四:取出盾构机盘形滚刀刀圈时,首先将连接固定的上模8和下模10分离,然后取出上模8;
17、步骤五,将下模10与盾构机盘形滚刀刀圈分离,即可将盾构机盘形滚刀刀圈与模具脱离,完成模具的制造。
18、本发明的有益效果是:
19、1、与锻造和轧环制造刀圈的方式相比:本发明通过热挤压模具制造刀圈,节省了原材料和加工时间,节约了成本,提高了生产效率。
20、2、为后续制作复合材料刀圈提供必要条件。
1.一种盾构机滚刀刀圈用热挤压模具,其特征在于:包括上模(8)、下模(10)、下连接板(14)、模芯(9)、压头、导杆(1),压头位于上模(8)上方,上模(8)连接在下模(10)上方,下模(10)连接在下连接板(14)上方,上模(8)上设有注料口、上模刀圈型腔;下模(10)设有下模刀圈型腔、与模芯(9)连接的中心圆孔,上模刀圈型腔和下模刀圈型腔相对设置,形成完整的刀圈型腔,上模(8)和下模(10)上分别设有上模加热棒孔(801)和下模加热棒孔(1001),导杆(1)穿过压头后固定在上模(8)上。
2.根据权利要求1所述的一种盾构机滚刀刀圈用热挤压模具,其特征在于:所述的压头由自上而下连接在一起的上连接板(3)、圆管(5)和压板(6)组成;上连接板(3)设有用于导杆(1)穿过的通孔,导杆(1)穿过上连接板(3)上的通孔后与上模(8)连接。
3.根据权利要求1所述的一种盾构机滚刀刀圈用热挤压模具,其特征在于:所述的上模刀圈型腔的侧边设有向下凸出的阻流台(802),下模刀圈型腔的侧边与阻流台(802)相互配合的凹槽(1002)。
4.根据权利要求1所述的一种盾构机滚刀刀圈用热挤压模具,其特征在于:所述的上模刀圈型腔和下模刀圈型腔的内壁均涂有2~4mm的耐高温材料。
5.根据权利要求1所述的一种盾构机滚刀刀圈用热挤压模具,其特征在于:所述的上模(8)的注料口向上,上模刀圈型腔向下,下模(10)的下模刀圈型腔向上,与模芯(9)连接的圆孔向下,下模(10)的底面和模芯(9)底面平齐。
6.根据权利要求1所述的一种盾构机滚刀刀圈用热挤压模具,其特征在于:所述的上模加热棒孔(801)、下模加热棒孔(1001)分别位于上模(8)、下模(10)同一方向的一个侧面上,数量均为六个,均为左右对称且呈阶梯状分布。
7.根据权利要求2所述的一种盾构机滚刀刀圈用热挤压模具,其特征在于:所述的圆管(5)焊接在连接板(3)和压板(6)之间,上连接板(3)开设了中心通孔、四个u型槽,四个u型槽分别位于上连接板(3)的四角,圆管(5)为中空形管,连接在上连接板(3)中心通孔的正下端。
8.根据权利要求1所述的一种盾构机滚刀刀圈用热挤压模具,其特征在于:所述的上模(8)和下模(10)固定连接在一起,并采用阶梯式迷宫密封,模芯(9)和下模(10)同心,固定连接在一起,并采用阶梯式迷宫密封。
9.根据权利要求1所述的一种盾构机滚刀刀圈用热挤压模具,其特征在于:所述下连接板(14)开设了四个u型槽,导杆(1)和上连接板(3)的通孔间隙配合。
10.一种盾构机滚刀刀圈用热挤压模具的制模方法,其特征在于:包括如下步骤: