本發(fā)明涉及制磚設備技術(shù)領(lǐng)域,尤其涉及一種磚機模具及其制造方法。
背景技術(shù):
為了節(jié)能降耗,保護耕地,我國開始實施禁粘、禁實政策,并大力推廣應用新型的建筑材料如:磚、砌塊等。磚塊是利用以粘土,頁巖,煤矸石等為原料,經(jīng)粉碎,混合捏練制成的,具有設備簡單,砌筑速度快的優(yōu)點。磚機模具就是以磚機系列機械為核心的模具工具。建筑機械例如砌塊機、墊塊機等機器的出磚核心。通過模具可以生產(chǎn)出需要的磚型。例如標磚、多孔磚、面包磚、荷蘭磚、植草磚、空心磚、大方磚、路沿石磚、墊塊等磚樣。磚機模具是現(xiàn)代建設環(huán)保環(huán)境所必須的一部分。
眾所周知,在坯料在模具型腔中塑性變性時,沿型腔表面既流動又滑動,使型腔表面與坯料間產(chǎn)生劇烈的摩擦,從而導致模具因磨損而失效,現(xiàn)有技術(shù)的關(guān)注點一般是如何通過制磚模具提高磚的質(zhì)量,但是,如果模具的質(zhì)量不過硬,生產(chǎn)的磚自然質(zhì)量也不會過硬,因此,真正的關(guān)注點在于,模具材料的耐磨性是模具最基本、最重要的性能之一。硬度是影響耐磨性的主要因素,模具的工作條件大多十分惡劣,有些常承受較大的沖擊負荷,從而導致脆性斷裂。為防止模具零件在工作時突然脆斷,模具要具有較高的強度和韌性。
例如中國專利CN104015248A公開了一種壓磚模具,包括???、底板和頂板,??蛟O置在底板上,模框由四塊矩形鋼板構(gòu)成長方體形框體,其特征在于:所述頂板和底板位于??騼?nèi)的部分均高于四周形成凸起部,凸起部表面設置有凸條。該技術(shù)方案在使用過程中,物料在頂板和底板的凸起部作用下向四周移動,這樣就比較容易被擠壓到磚坯的邊角部分,壓制出的磚坯的邊角部位堅實,磚塊的質(zhì)量高,主要解決的技術(shù)問題是,果物料的流動性不好時,物料不容易被擠壓到磚坯的邊角部位的問題,但是沒有關(guān)于加強模具本身的質(zhì)量和性能的描述。
再例如中國專利CN1931547公開了一種用耐磨合金復合板制備耐火磚模具,其特征在于:以低碳鋼為基板(1),在基板上采用熔焊工藝生成具有一定厚度的耐磨硬質(zhì)合金層(2)。該技術(shù)方案中,對如何生產(chǎn)耐磨硬質(zhì)合金層(2)進行了大量的描述,包括基板厚度、材料、熔焊工藝、耐磨合金層的組成部分等等,但是沒有涉及到如何將耐磨硬質(zhì)合金層(2)于磚機磨具進行結(jié)合組裝,從而提高磚機磨具本身的質(zhì)量和性能。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
為克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的磚機模具本身存在著易磨損、使用壽命短的問題,本發(fā)明提供了一種磚機模具及其制造方法。
本發(fā)明采用的技術(shù)方案為:一種磚機模具,包括上模和下模,所述上模內(nèi)設置有型腔、??颉M向板和縱向板,所述模框設置于型腔內(nèi),且緊貼型腔側(cè)壁;縱向板和橫向板通過插裝連接后與??蜻B接,其創(chuàng)新點在于:還包括碳化鉻復合耐磨鋼板,所述碳化鉻復合耐磨鋼板以垂直于??虻姆绞皆O置分別設置在模框內(nèi)、橫向板兩表面和縱向板兩表面,并緊貼于??騼?nèi)側(cè)面。
在此基礎上,所述固定貼合在模框內(nèi)的碳化鉻復合耐磨鋼板個數(shù)為140~260個。
在此基礎上,所述碳化鉻復合耐磨鋼板的厚度為6~10mm,長度為1600mm、1800mm或2000mm,寬度為140mm。
在此基礎上,所述碳化鉻復合耐磨鋼板上碳化鉻的厚度為0.1-0.6mm。
在此基礎上,每個所述碳化鉻復合耐磨鋼板設置在模框任一內(nèi)側(cè)面;即??蛉我粌?nèi)側(cè)面上設置有1個或多個所述碳化鉻復合耐磨鋼板。
本發(fā)明的另一個目的是提供一種磚機模具制造方法,其創(chuàng)新點在于:具體包括如下步驟:
Step1:使用水切割對碳化鉻復合耐磨鋼板進行水切割;
Step2:對碳化鉻復合耐磨鋼板的磨床;
Step3:上模中的普通板、橫向板、縱向板的加工,加工后形成型腔;
Step4:碳化鉻復合耐磨鋼板打孔;
Step5:總體焊接成型,校正平直,與下模組裝。
在此基礎上,所述步驟Step1的具體步驟為:首先采用水切割加工方法將矩形狀的碳化鉻復合耐磨鋼板進行切割,矩形碳化鉻復合耐磨鋼板上、下兩邊切割有兩個相同尺寸的若干個第一凹槽一凹槽,相鄰兩個所述第一凹槽之間間隔;矩形碳化鉻復合耐磨鋼板兩側(cè)邊分別切割有一個第二凹槽,兩側(cè)邊的所述第二凹槽的位置尺寸相同。
在此基礎上,所述水切割加工的具體方法為:
(1)、固定底座:在底座上涂覆水溶性膠,水溶性膠上一端鋪灑一層潮濕的干冰顆粒,并將一待切割的碳化鉻復合耐磨鋼板固定于該水溶性膠靠近潮濕的干冰顆粒的一端,等待切割;
(2)、加熱:將水刀切割頭先置于250-300℃高溫中進行灼燒;
(3)、冷卻:將凈灼燒后的水刀切割頭采用恒溫水作為冷卻;
(4)、剪切:水刀切割頭根據(jù)所需形狀切割碳化鉻復合耐磨鋼板。
在此基礎上,所述步驟Step2的具體步驟為:選擇合適的平面磨床;通過平面磨床磨至碳化鉻復合耐磨鋼板的長度尺寸為1600~2000mm。
在此基礎上,所述Step4中打孔的具體步驟為:在Step3步驟的基礎上,將碳化鉻復合耐磨鋼板沿著長度方向,上、下邊依次打上一排孔,每排孔的數(shù)量為若干個個,所述上排孔分別分布在與切割形成的第一凹槽相對的凸起內(nèi),所述第一排孔與第二排孔之間的間距為2~3mm。
與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明的有益效果是:
(1)本發(fā)明的磚機模具,還包括碳化鉻復合耐磨鋼板,碳化鉻復合耐磨鋼板以垂直于??虻姆绞皆O置在??騼?nèi),使得在坯料在模具型腔中塑性變性時,沿型腔表面既流動又滑動時,最先接觸的是碳化鉻復合耐磨鋼板,減少型腔表面與坯料間產(chǎn)生劇烈的摩擦,從而避免導致模具因磨損而影響磚的質(zhì)量,同時還能延長磚機模具失效的時間,等同于延長磚機模具使用壽命,減少工業(yè)成本。
(2)本發(fā)明的磚機模具,首次將碳化鉻復合耐磨鋼板用于模具中,考慮到磚塊一般是利用以粘土,頁巖,煤矸石等為原料制成的,一般別的元素復合成耐磨板的時候,會與磚塊的原料在成胚磚時,產(chǎn)生化學反應,影響磚塊質(zhì)量。而碳化鉻復合耐磨鋼板用于模具中,與磚塊的原料在成胚磚時不會產(chǎn)生化學反應,提高產(chǎn)量和生產(chǎn)效率。
(3)本發(fā)明的磚機模具制造方法,選擇特定的水切割加工碳化鉻復合耐磨鋼板,能夠大大減小切割時放出大量的熱帶來的對鋼板的傷害,提高鋼板切割成型效果,保證切割質(zhì)量,切割完美。
(4)本發(fā)明的磚機模具制造方法,水切割加工方法步驟簡單,成本低廉,適合大規(guī)模推廣,選擇水溶性膠一端鋪灑一層潮濕的干冰顆粒,濕的干冰顆粒遇到切割產(chǎn)生的熱量進行吸收后,使得干冰表面的水分結(jié)成冰,從而降低環(huán)境溫度,保證了切割效果。
附圖說明
圖1是本發(fā)明磚機模具示意圖;
圖2是本發(fā)明磚機模具中碳化鉻復合耐磨鋼板結(jié)構(gòu)示意圖;
圖3是本發(fā)明磚機模具中打孔后的碳化鉻復合耐磨鋼板結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖和實施例,對本發(fā)明進行進一步詳細說明。應當理解,此處所描述的具體實施例僅用以解釋本發(fā)明,并不用于限定本發(fā)明。
本發(fā)明披露了一種磚機模具,如圖1所示:包括上模1和下模2,所述上模1內(nèi)設置有型腔11,型腔11為矩形、比型腔11面積略小的???2(模框12也為矩形,長度為60cm、寬度為40cm)、橫向板13(與上模長度相同且寬度為3cm的矩形板)和縱向板14(與上模寬度相同且長度為3cm的矩形板),所述???2鑲嵌設置于型腔11內(nèi),且緊貼型腔11側(cè)壁;縱向板14和橫向板13通過插裝連接后與模框12連接,作為本實施方式的優(yōu)選實施例,縱向板14的個數(shù)為4個,橫向板13的個數(shù)設定為1個。
如圖1所示:還包括碳化鉻復合耐磨鋼板15,所述碳化鉻復合耐磨鋼板15以垂直于???2的方式分別設置在???2內(nèi)、橫向板13兩表面和縱向板14兩表面,并緊貼于模框12內(nèi)側(cè)面。也就是說,縱向板14的個數(shù)為4個,橫向板13的個數(shù)設定為1個時,每個縱向板14、橫向板13的兩個表面均貼合有碳化鉻復合耐磨鋼板15;優(yōu)選的,每個所述碳化鉻復合耐磨鋼板15設置在???2任一內(nèi)側(cè)面;即???2任一內(nèi)側(cè)面上設置有1個或多個所述碳化鉻復合耐磨鋼板15均可。作為優(yōu)選的,根據(jù)模框的個數(shù),固定貼合在???2內(nèi)的碳化鉻復合耐磨鋼板15個數(shù)選擇在140~260個為宜。例如:簡單的,以1個??驗槔?,當貼合在模框12內(nèi)的碳化鉻復合耐磨鋼板15個數(shù)選擇為1個時,該碳化鉻復合耐磨鋼板15以垂直于模框12的方式固定貼合在???2任一內(nèi)側(cè)面上;當貼合在模框12內(nèi)的碳化鉻復合耐磨鋼板15個數(shù)選擇為2個時,該碳化鉻復合耐磨鋼板15以垂直于???2的方式固定貼合在模框12任兩個內(nèi)側(cè)面上;當貼合在模框12內(nèi)的碳化鉻復合耐磨鋼板15個數(shù)選擇為3個時,該碳化鉻復合耐磨鋼板15以垂直于???2的方式固定貼合在???2任意三個內(nèi)側(cè)面上;當貼合在???2內(nèi)的碳化鉻復合耐磨鋼板15個數(shù)選擇為4個時,該碳化鉻復合耐磨鋼板15以垂直于???2的方式固定貼合在模框12的四個內(nèi)側(cè)面上。當然,???2的每個內(nèi)側(cè)面上可以固定貼合也可以有2個以上的碳化鉻復合耐磨鋼板15,在此并不作限制。本實施方式中碳化鉻復合耐磨鋼板15以垂直于???2的方式設置在???2內(nèi),使得在坯料在模具型腔11中塑性變性時,沿型腔11表面既流動又滑動時,最先接觸的是碳化鉻復合耐磨鋼板15,減少型腔11表面與坯料間產(chǎn)生劇烈的摩擦,從而避免導致模具因磨損而影響磚的質(zhì)量,同時還能延長磚機模具失效的時間,等同于延長磚機模具使用壽命,減少工業(yè)成本。
作為優(yōu)選的,選擇碳化鉻復合耐磨鋼板15上碳化鉻的厚度為0.1-0.6mm,作為優(yōu)選的,碳化鉻復合耐磨鋼板15上碳化鉻的厚度設定為0.35mm。選擇碳化鉻復合耐磨鋼板15的厚度時,主要考慮到成本以及耐磨程度之間的關(guān)系,最佳的,當厚度選擇在0.35mm,成本與耐磨程度之間的關(guān)系達到最佳契合點。另外,碳化鉻復合耐磨鋼板的厚度為6~10mm,長度為1600mm、1800mm或2000mm,寬度為140mm,這樣的尺寸設計,能夠獲得較大的耐磨成本比,在應用方面,具有很大的優(yōu)勢。本實施方式中,首次將碳化鉻復合耐磨鋼板15用于模具中,考慮到磚塊一般是利用以粘土,頁巖,煤矸石等為原料制成的,一般別的元素復合成耐磨板的時候,會與磚塊的原料在成胚磚時,產(chǎn)生化學反應,影響磚塊質(zhì)量。而碳化鉻復合耐磨鋼板用于模具中,與磚塊的原料在成胚磚時不會產(chǎn)生化學反應,提高產(chǎn)量和生產(chǎn)效率。
在另一實施方式中提供一種磚機模具制造方法,選擇特定的水切割加工碳化鉻復合耐磨鋼板,能夠大大減小切割時放出大量的熱帶來的對鋼板的傷害,提高鋼板切割成型效果,保證切割質(zhì)量,切割完美。
具體包括如下步驟:
Step1:碳化鉻復合耐磨鋼板的水切割;
Step2:將碳化鉻復合耐磨鋼板的磨床;
Step3:上模中的普通板、橫向板、縱向板的加工,加工后形成型腔;
Step4:碳化鉻復合耐磨鋼板打孔;
Step5:總體焊接成型,校正平直,與下模組裝。
進一步的,所述步驟Step1主要是對碳化鉻復合耐磨鋼板的水切割,具有舉足輕重的地位,鋼板的切割形態(tài)和切割成果,是對后續(xù)進行磨床、組合的先決條件,另一方面,水切割的切割效率高,利用較低水壓即可對鋼板、陶瓷、大理石、水泥制品等進行切割。本實施方式中,切割的主要步驟為:采用水切割加工方法將矩形狀的碳化鉻復合耐磨鋼板進行切割。其次,進行確定切割的形狀,需要與被加工的磚機模具進行配合固定,(被加工的磚機模具可以為標磚模具、多排孔保溫磚模具、荷蘭磚模具、多孔磚模具、植草磚模具、路沿石模具、模震型模具等等,在此不作限制)本實施例中被加工的磚機模具選擇為多排孔保溫磚模具,因此,如圖2所示:矩形碳化鉻復合耐磨鋼板15上、下兩邊切割有若干個相同尺寸的第一凹槽151(圖中未全示出),相鄰兩個第一凹槽151之間間隔2~3mm為宜;矩形碳化鉻復合耐磨鋼板15兩側(cè)邊分別切割有若干個第二凹槽152(圖中未全示出),兩側(cè)邊的第二凹槽152的位置尺寸相同,相鄰兩個第二凹槽152之間間隔1~2mm為宜.上述相鄰第一凹槽之間的間距以及相鄰第二凹槽之間的間距的設定,考慮的矩形碳化鉻復合耐磨鋼板上的凹槽主要起到利用水射流切割來橫向以及縱向切割磚機模具制品,且凹槽也可以設置成用于任何以及所有其它的水射流切割。
作為優(yōu)選的,水切割加工的具體方法為:
(1)、固定底座:在底座上涂覆水溶性膠,水溶性膠上一端鋪灑一層潮濕的干冰顆粒,并將一待切割的碳化鉻復合耐磨鋼板固定于該水溶性膠靠近潮濕的干冰顆粒的一端,等待切割;本實施方式中水切割加工方法步驟簡單,成本低廉,適合大規(guī)模推廣,選擇水溶性膠一端鋪灑一層潮濕的干冰顆粒,濕的干冰顆粒遇到切割產(chǎn)生的熱量進行吸收后,使得干冰表面的水分結(jié)成冰,從而降低環(huán)境溫度,保證了切割效果。
(2)、加熱:將水刀切割頭先置于250-300℃高溫中進行灼燒;
(3)、冷卻:將凈灼燒后的水刀切割頭采用恒溫水作為冷卻;
(4)、剪切:水刀切割頭根據(jù)所需形狀切割碳化鉻復合耐磨鋼板。
作為進一步優(yōu)選的,所述步驟Step2提到碳化鉻復合耐磨鋼板進行磨床處理;對本實施例而言,具體步驟為:首先選擇合適的平面磨床,通過控制平面磨床磨至碳化鉻復合耐磨鋼板的長度尺寸符合生產(chǎn)要求,為了保證適應大多數(shù)磚機設備,將碳化鉻復合耐磨鋼板的長度尺寸選擇為1600~2000mm,保證使用前,無需進行二次加工。
作為進一步優(yōu)選的,所述Step3中主要是利用現(xiàn)有技術(shù)將上模中使用到的除了碳化鉻復合耐磨鋼板外的普通板、橫向板、縱向板的加工,加工后形成弧形的矩形型腔。
作為進一步優(yōu)選的,所述Step4中主要是在碳化鉻復合耐磨鋼板上進行打孔;打孔的具體步驟為:將碳化鉻復合耐磨鋼板沿著長度方向,在上、下邊的位置依次打上一排孔153,每排孔153的數(shù)量為(設置的長度方向的凹槽數(shù)+1)個,也可以是(設置的長度方向的凹槽數(shù)+1)個的倍數(shù)或者更多,只要滿足平均打孔即可。另一方面,打孔的上排孔153優(yōu)選分別分布在與切割形成的第一凹槽151相對的凸起內(nèi),所述第一排孔與第二排孔之間的間距為2~3mm,打孔的目的,主要是為了起到方便制造時的氣體放出的作用,因此,孔153的個數(shù)不同,則會導致孔的孔徑以及孔與孔之間的孔密度發(fā)生變化,例如,如圖3所示:當選擇每排孔153的數(shù)量一定時,第一排孔與第二排孔之間的間距為孔數(shù)量的十分之一mm,例如打孔的孔徑為0.3mm,孔密度為4~6/cm3;當選擇每排孔153的數(shù)量為6個時,第一排孔與第二排孔之間的間距為0.5~1mm,打孔的孔徑為0.2mm,孔密度為8~10/cm3。
作為進一步優(yōu)選的,Step5主要是將橫向板、縱向板通過插裝的方式與普通板經(jīng)過加工后形成的型腔進行組裝,再將上述進行切割、打孔加工過的碳化鉻復合耐磨鋼板與總體焊接成型,接著校正平直,最后與下模組裝形成本發(fā)明的磚機模具。
經(jīng)過權(quán)威認證,本實施方式生產(chǎn)的磚機磨具,耐磨達到20萬次,是行業(yè)里普遍標準都達不到的次數(shù),例如國標要求是磚機磨具的耐磨需達到6萬次,本實施方式是國標要求的3~4倍,大大延長了設備的使用壽命,成本降低30%左右,本實施方式是極其具有應用價值的模具及生產(chǎn)方法。
上述說明示出并描述了本發(fā)明的優(yōu)選實施例,如前所述,應當理解本發(fā)明并非局限于本文所披露的形式,不應看作是對其他實施例的排除,而可用于各種其他組合、修改和環(huán)境,并能夠在本文所述發(fā)明構(gòu)想范圍內(nèi),通過上述教導或相關(guān)領(lǐng)域的技術(shù)或知識進行改動。而本領(lǐng)域人員所進行的改動和變化不脫離本發(fā)明的精神和范圍,則都應在本發(fā)明所附權(quán)利要求的保護范圍內(nèi)。