專利名稱：階梯式水口組合模具的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及產(chǎn)品模具設(shè)計，具體地說，是一種階梯式水口組合模具。
背景技術(shù)：
由于階梯式水口內(nèi)孔成階梯狀，制造難度大，產(chǎn)品附加值很高， 若形成批量生產(chǎn)將會為企業(yè)帶來不可估量的經(jīng)濟(jì)效益。但是，由于階 梯式水口形狀復(fù)雜，按常規(guī)思維無法實(shí)現(xiàn)脫模，雖然《國外耐火材料》 多年之前就有這方面的文章，但也只是水力模型試驗(yàn)數(shù)據(jù)，在國內(nèi)一 直沒有形成產(chǎn)品，關(guān)鍵就是無法解決脫模問題。
為了解決階梯水口模具脫模問題，本發(fā)明在設(shè)計上打破常規(guī)思 維，提供了 一種階梯式水口組合模具，解決了階梯式水口生產(chǎn)的關(guān)鍵， 為階梯式水口的規(guī)模生產(chǎn)奠定了基礎(chǔ)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供了 一種階梯式水口組合模具，可以解決現(xiàn)有技術(shù)存在 的脫模難的問題。
考慮到既要保證階梯水口模具的使用壽命，又能順利脫模，滿足 批量生產(chǎn)的要求，設(shè)計發(fā)明了內(nèi)外組合式模具。
階梯式水口通過將水口內(nèi)壁設(shè)計成臺階形狀，既能降低氧化鋁在 水口內(nèi)部的附著，又能消除普通水口逆流現(xiàn)象，使出鋼流速均勻，提
高鑄件質(zhì)量，滿足了鋼鐵企業(yè)對耐材功能化開發(fā)的需要。因此，水口 模具的外表面也相應(yīng)設(shè)計成階梯形狀，這樣就產(chǎn)生了脫模難的問題。
為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn) 一種階梯式水口組合才莫具，包括中芯，其特征在于所述中芯的 其中一部分分割為內(nèi)外兩層，所述內(nèi)層為內(nèi)芯；所述外層為外芯，外芯包括分別相對i殳置的兩個大外芯和兩個小 外芯，所述中芯的未分割部分一端設(shè)有斜套，另一端設(shè)有側(cè)孔芯。
在本發(fā)明的技術(shù)方案中，還具有以下技術(shù)特征所述小外芯的橫 截面為扇面形，具有長弦和短弦，所述小外芯的長弦小于所述內(nèi)芯直 徑；所述小外芯的短弦小于側(cè)孔芯寬的1/2;
所述大外芯的弦長小于所述中芯未分割部分的直徑，所述大外芯 的弦高小于所述小外芯的短弦。
在本發(fā)明的技術(shù)方案中，還具有以下技術(shù)特征所述側(cè)孔芯位于 所述小外芯的外側(cè)，所述側(cè)孔芯中間i殳有通孔，所述小外芯和內(nèi)芯的 對應(yīng)位置也設(shè)有通孔，螺栓穿過上述通孔將所述側(cè)孔芯、小外芯與內(nèi) 芯連接。
在本發(fā)明的技術(shù)方案中，還具有以下技術(shù)特征所述斜套與內(nèi)芯 通過螺紋連接。
在本發(fā)明的技術(shù)方案中，還具有以下技術(shù)特征所述中芯的分割 部分和未分割部分之間形成階梯面，所述階梯面上設(shè)有插槽，所述外 芯的下端設(shè)有榫頭，所述外芯的榫頭插入插槽內(nèi)。
具體設(shè)計步驟
第一步，確定脫模方式，因階梯式水口內(nèi)孔的特殊形狀，按常規(guī) 思維，中芯不管怎樣分割都無法脫模，通過分析研究，打破常規(guī)將中 芯分為內(nèi)外兩層，從內(nèi)部先抽出內(nèi)芯，留出空間，再將外層分割四塊， 從預(yù)留空間，分塊脫出；
第二步，設(shè)計分解，確定脫模方式后，根據(jù)階梯水口內(nèi)孔尺寸， 先確定內(nèi)芯直徑d，在保證外芯部件不變形的情況下，內(nèi)芯直徑d尺 寸盡量大一些；然后將外芯分割成兩小、兩大共4塊，兩小外芯弦長 L2不得大于內(nèi)芯直徑d,弦長Ll不大于側(cè)孔芯寬度的1/2,兩大外芯 弦長L不能大于內(nèi)芯未分割部分直徑D,弦高H小于小外芯弦長Ll,以保證每塊能順利脫模；
第三步，確定聯(lián)接方式分割尺寸確定之后，就要考慮每塊之間 的聯(lián)接方式，既要保證每塊之間聯(lián)接緊密又要容易拆卸、脫模，內(nèi)芯 與斜套用M24接絲聯(lián)接，對于分割塊數(shù)較多的外芯，兩小塊上端鉆孔 采用螺栓聯(lián)結(jié)，下端插入內(nèi)芯預(yù)留槽內(nèi)，兩大塊利用兩側(cè)芯力量抱緊， 下端亦插入內(nèi)芯預(yù)留槽內(nèi)，從而^f吏內(nèi)、外芯固定一體；
第四步，綜合考慮，確定方案，首先設(shè)計要便于機(jī)械加工，再根 據(jù)要求選擇合適鋼材，確定尺寸公差及加工技術(shù)要求，保證模具有足 夠的使用壽命。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和積極效果是本發(fā)明階梯式水 口組合模具通過將模具分割為內(nèi)芯和外芯，外芯又分割為多塊，分次 脫模，各分割塊固定連接為一整體，同時分割后的模具按照每分割塊 容易脫模的原則設(shè)計好相互尺寸關(guān)系和連接關(guān)系，解決了階梯式水口 生產(chǎn)的關(guān)鍵，填補(bǔ)了耐材模具設(shè)計的空白，在耐材模具設(shè)計上是一個 突破，從根本上解決了階梯水口成型難題，為階梯水口的批量生產(chǎn)奠 定了基礎(chǔ)。


圖1是階梯式水口組合模具的主視圖； 圖2是圖1的A向視圖3是階梯式水口組合模具組裝后的立體示意圖； 圖4是階梯式水口組合模具立體分解示意其中1、中芯；1-1、未分割部分；1-2、分割部分；10、內(nèi)芯； 11、插槽；12、通孔；13、螺紋；20、外芯；21、大外芯；22、小外 芯；22-1通孔；23、外芯上端；24、外芯下端；25、榫頭；30、斜套； 40、側(cè)孔芯；41、通孔；50、螺#全；51、螺帽；
D-中芯未分割部分直徑；d-中芯分割部分直徑；Ll-小外芯短 弦長；L2-小外芯長弦長；L-大外芯弦長；H-大外芯弦高；S-側(cè) 孔芯寬度。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。 實(shí)施例1
如圖3、圖4所示， 一種階梯式水口組合模具，包括中芯1，中 芯1包括未分割部分1-1和已分割部分1-2，在未分割部分1-1的一 端設(shè)有螺紋13,通過螺紋13連接斜套30,斜套30為喇叭口形狀；
中芯分割部分1-2被分割為內(nèi)外兩層，內(nèi)層為內(nèi)芯10;
外層為外芯20，外芯20的外表面為階梯面，該階梯面即為適用 階梯式水口所設(shè)置，外芯2 0包括相對內(nèi)芯10分別對稱設(shè)置的兩個大 外芯21和兩個小外芯22,在外芯上端23處，即位于兩小外芯22的 外側(cè)設(shè)有對稱設(shè)置的側(cè)孔芯40，側(cè)孔芯40中間設(shè)有通孔41,小外芯 22對應(yīng)側(cè)孔芯的位置i殳有通孔22-1，內(nèi)芯10的相對應(yīng)位置也設(shè)有通 孔12,螺栓50穿過側(cè)孔芯的通孔41、小外芯的通孔22-1和內(nèi)芯的 通孔12后將兩側(cè)孔芯40、兩小外芯22與內(nèi)芯10連接，然后另一端 擰上螺帽51予以固定。
中的分割部分1-2和未分割部分1-1之間形成階梯面，階梯面 上開有環(huán)形插槽11，外芯下端24設(shè)有榫頭25，外芯的榫頭25插入 內(nèi)芯的環(huán)形插槽11內(nèi)。
如圖1和圖2所示，中芯未分割部分直徑D;中芯分割部分的內(nèi) 芯的直徑d;所述小外芯2 2的橫截面由于分割時是傾斜切割，所以形 成扇面形，因而具有長弦L2和短弦Ll;大外芯弦長L;大外芯弦高H; 側(cè)孔芯寬度S。
所述小外芯的長弦L2小于所述內(nèi)芯直徑d;所述小外芯的短弦 Ll小于側(cè)孔芯寬的1/2;所述大外芯的弦長L小于所述中芯未分割部 分的直徑D,所述大外芯的弦高H小于所述小外芯的短弦Ll。這樣以 便于被分割后的外芯的每一塊都易脫模。
水口內(nèi)芯最大尺寸95mm，最小直徑81mm，本發(fā)明階梯式水口組合 沖莫具中芯的未分割部分直徑D=91mm,側(cè)孔芯寬S = 80mm。將中芯分割 成內(nèi)、外兩層，內(nèi)芯直徑d = 45mm,外芯分割成四塊，小外芯長弦長 L2 = 40mm小于內(nèi)芯直徑45mm ，短弦Ll = 35mm小于側(cè)孔芯寬的1/2; 大外芯弦長88.3 mm小于內(nèi)芯未分割部分直徑91mm,弦高27.8mm小于 小外芯短弦35mm。
聯(lián)接方式內(nèi)芯與斜套采用M24接絲聯(lián)接，小外芯與內(nèi)芯、側(cè)孔 芯均留0> 20.5 mm通孔，用M20mm長螺栓聯(lián)結(jié)，外芯下端插在內(nèi)芯 環(huán)形插槽內(nèi)；大外芯上端借助側(cè)芯力量將其抱緊，下端插入內(nèi)芯環(huán)形 插槽內(nèi)，外芯每塊之間互相制約可牢牢固定。
脫模方法首先將聯(lián)結(jié)螺帽松開，抽出螺栓，卸下兩側(cè)孔芯，然 后將內(nèi)芯按常規(guī)方式脫出，再將兩小外芯從側(cè)孔向內(nèi)敲打，依次脫出， 最后將兩大外芯從內(nèi)孔先后脫出。
以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并非是對本發(fā)明作其 它形式的限制，任何熟悉本專業(yè)的技術(shù)人員可能利用上述揭示的技術(shù) 內(nèi)容加以變更或改型為等同變化的等效實(shí)施例。但是凡是未脫離本發(fā) 明技術(shù)方案內(nèi)容，依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實(shí)質(zhì)對以上實(shí)施例所作的任何筒 單修改、等同變化與改型，仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1、一種階梯式水口組合模具，包括中芯，其特征在于所述中芯的其中一部分分割為內(nèi)外兩層，所述內(nèi)層為內(nèi)芯；所述外層為外芯，外芯包括分別相對設(shè)置的兩個大外芯和兩個小外芯，所述中芯的未分割部分一端設(shè)有斜套，另一端設(shè)有側(cè)孔芯。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的階梯式水口組合模具，其特征在于 所述小外芯的橫截面為扇面形，具有長弦和短弦，所述小外芯的長弦 小于所述內(nèi)芯直徑；所述小外芯的短弦小于側(cè)孔芯寬的1/2;所述大外芯的弦長小于所述中芯未分割部分的直徑，所述大外芯 的弦高小于所述小外芯的短弦。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的階梯式水口組合模具，其特征在于 所述側(cè)孔芯位于所述小外芯的外側(cè)，所述側(cè)孔芯中間設(shè)有通孔，所述 小外芯和內(nèi)芯的對應(yīng)位置也設(shè)有通孔，螺栓穿過上述通孔將所述側(cè)孔 芯、小外芯與內(nèi)芯連接。
4、 根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的階梯式水口組合模具，其特征在 于所述斜套與內(nèi)芯通過螺紋連接。
5、 根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的階梯式水口組合模具，其特征在 于所述中芯的分割部分和未分割部分之間形成階梯面，所述階梯面 上設(shè)有插槽，所述外芯的下端設(shè)有榫頭，所述外芯的榫頭插入插槽內(nèi)。
6、 根據(jù)權(quán)利要求4所述的階梯式水口組合模具，其特征在于 所述中芯的分割部分和未分割部分之間形成階梯面，所述階梯面上設(shè) 有插槽，所述外芯的下端設(shè)有榫頭，所述外芯的榫頭插入插槽內(nèi)。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種階梯式水口組合模具，可以解決現(xiàn)有技術(shù)存在的脫模難的問題。所采用的技術(shù)方案是一種階梯式水口組合模具，包括中芯，所述中芯的其中一部分分割為內(nèi)外兩層，所述內(nèi)層為內(nèi)芯；所述外層為外芯，外芯包括分別相對設(shè)置的兩個大外芯和兩個小外芯，所述中芯的未分割部分一端設(shè)有斜套，另一端設(shè)有側(cè)孔芯。本發(fā)明解決了階梯式水口生產(chǎn)的關(guān)鍵，填補(bǔ)了耐火材料模具設(shè)計的空白，從根本上解決了階梯水口成型難題，為階梯水口的批量生產(chǎn)奠定了基礎(chǔ)。
文檔編號B22C9/10GK101318211SQ200810017198
公開日2008年12月10日 申請日期2008年7月3日 優(yōu)先權(quán)日2008年7月3日
發(fā)明者喬林琳, 李小明, 勇 柳, 高雪梅 申請人:山東中齊耐火材料集團(tuán)有限公司