一种适用于试验用钢锭模锁紧装置的制作方法

1.本发明涉及钢铁冶金技术中的试验钢锭铸模领域，具体涉及一种适用于试验用钢锭模锁紧装置。


背景技术：

2.每一个成熟的新钢种在投入批量生产前，都要经过若干炉不同成份的钢种实验室冶炼试制，以进行进一步的组织及性能等检测，每炉试验钢的重量一般为几十公斤至几百公斤不等，并利用钢锭模进行冷却成型，锭模一般为两个相互对称的半长方空腔，通过左右两端上下各2～3个带有螺栓孔的侧耳，组合为一个直立的开口向上的长方体空腔。钢锭模一般为铸钢或铸铁材质，钢锭模的工作条件苛刻，试验钢水的温度一般为1500℃以上，模锭的重量比一般在0.8到1.2之间，小钢锭取上限，钢水浇入锭模后，由于钢水传热的影响，锭模从外表面至内表面的温度为700～1200℃，锭模工作时受到温差应力、相变应力、残余应力和机械应力的共同作用，因而要求试验用钢锭模的两个半体必须具有牢固的接合，防止因紧固装置松动而出现披缝，侧漏而短尺，底漏而导致更严重的设备事故。
3.现有的紧固技术主要通过钢锭模两端侧耳的圆孔采用螺栓加以紧固，经过一个高温周期后，螺栓因通过锭模侧耳，螺栓在受力状态下与高温锭模接触紧密致使受力螺纹出现形变而使锭模松动，浇铸好的钢锭在脱模时因披缝摩擦而脱模困难。螺栓因螺丝遭遇退火而形变，导致螺帽无法重新紧固和松动，以现有装备只能采取手持式磨光机切片切割现有的紧固螺栓，劳动强度大，安全风险高，螺栓无法重复利用。
4.综上所述，钢水浇铸时的锭模温度为700～1200℃，目前需要设计出成本低、可重复利用，并且在该高温环境下不变形、不松动的紧固设备。


技术实现要素：

5.本发明的目的在于提供一种适用于试验用钢锭模锁紧装置，不受温差影响而变化，可以重复利用，分拆简单，使用方便。
6.本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种适用于试验用钢锭模锁紧装置，包括第一圆柱体、第二圆柱体和梯形插板，所述第一圆柱体的一端与第二圆柱体的一端连接，第一圆柱体与第二圆柱体的中心轴线重合，第二圆柱体的侧面开设有用于梯形插板插入的梯形插槽孔，梯形插板的截面为直角梯形状，梯形插板的斜面角度为100-120
°
，梯形插槽孔的形状与梯形插板的形状相适应，梯形插板与梯形插槽孔互相配合实现对试验用钢锭模的锁紧。
7.进一步地，所述第一圆柱体的底面直径大于第二圆柱体的底面直径，第二圆柱体与第一圆柱体连接的一端用于套接于铸锭侧耳的圆孔内，第二圆柱体上还可以套设有若干垫片垫片位于铸锭侧耳与第一圆柱体之间。
8.进一步地，所述梯形插槽孔贯穿第二圆柱体的侧面，梯形插槽孔沿第二圆柱体的中心轴线对称设置。
9.进一步地，所述第一圆柱体、第二圆柱体、梯形插槽孔采用车床、线切割机床机械加工而成，梯形插板采用钢板由线切割机床加工而成。
10.本发明具有以下有益效果：
11.1、本发明的锁紧装置的是通过梯形插板的斜面向下运动过程中推动梯形槽斜面向左运动而实现锭模的紧固，不同于螺纹等需要保持精密尺寸才能实现紧固的装置，高温形变对本发明的锁紧装置的影响小，锭模紧固不会因金属液填充过热而产生松动。消除了螺丝在受力状态下因过热退火而产生形变导致螺母无法退出的切割工作量和安全隐患。
12.2、本发明锁紧装置安装、拆卸简单快捷，有利于铸锭快速脱模，降低劳动强度，提高生产效率。在该锁紧装置的配合下，可以生产出没有披缝缺陷、尺寸精度高的产品，提高产品质量。
13.3、本发明锁紧装置制造成本低，可重复利用，相较之前的螺栓紧固，经济价值明显。
附图说明
14.图1是本发明试验用钢锭模锁紧装置的整体结构示意图。
15.图2是本发明试验用钢锭模锁紧装置的使用过程示意图。
16.图3是本发明试验用钢锭模锁紧装置的使用过程垂直剖面图。
17.图中，1、第一圆柱体；2、第二圆柱体；3、梯形插板；4、梯形插槽孔；5、圆孔；6、铸锭侧耳。
具体实施方式
18.以下是本发明的具体实施例，对本发明的技术方案做进一步描述，但是本发明的保护范围并不限于这些实施例。凡是不背离本发明构思的改变或等同替代均包括在本发明的保护范围之内。
19.如图1所示，一种适用于试验用钢锭模锁紧装置，包括第一圆柱体1、第二圆柱体2和梯形插板3，所述第一圆柱体1的一端与第二圆柱体2的一端连接，第一圆柱体1与第二圆柱体2的中心轴线重合，第一圆柱体1的底面直径大于第二圆柱体2的底面直径，第二圆柱体2与第一圆柱体1连接的一端用于套接于铸锭侧耳6的圆孔5内，第一圆柱体1用于防止铸锭侧耳6脱出。第二圆柱体2的侧面开设有用于梯形插板3插入的梯形插槽孔4，梯形插槽孔4贯穿第二圆柱体2的侧面，梯形插槽孔4沿第二圆柱体2的中心轴线对称设置。梯形插板3的截面为直角梯形状，梯形插板3的斜面角度为100-120
°
，梯形插槽孔4的形状与梯形插板3的形状相适应，梯形插板3与梯形插槽孔4互相配合实现对试验用钢锭模的锁紧。
20.第一圆柱体1、第二圆柱体2为圆钢制成，第一圆柱体1、第二圆柱体2、梯形插槽孔4采用车床、线切割机床机械加工而成，梯形插板3采用钢板由线切割机床加工而成。第一圆柱体1直径为35-44mm，长度为15-25mm；第二圆柱体2直径为18-22mm，长度为120-140mm；第一圆柱体1右侧平面距离梯形插槽孔4右侧平面长度为72-80mm；梯形插槽孔4中轴长度为40-44mm，前表面与后表面距离为5.1-5.3mm；梯形插板3前表面距离后表面为4.8-5mm；梯形插板3上表面长度为70-85mm；梯形插板3下表面长度为32-40mm；梯形插板3上表面距离下表面尺寸为90-110mm。
21.梯形插槽孔4的右表面与第二圆柱体2的中心轴线相垂直，梯形插槽孔4的左表面为斜面，左表面与第二圆柱体2的中心轴线呈100-120
°
夹角，梯形插槽孔4的前表面、后表面均与第二圆柱体2的中心轴线平行。
22.梯形插板3的前表面与后表面平行，上表面与下表面平行，前表面与上表面相互垂直，梯形插板3的右表面与梯形插板3的前表面、后表面均垂直，梯形插板3的左表面为斜面，左表面与下表面的夹角为100-120
°
夹角。
23.梯形插板3为梯形平板状，梯形插板3插入梯形插槽孔4后，梯形插板3的左表面与梯形插槽孔4的左表面完全贴合，梯形插板3的前表面、后表面分别与梯形插槽孔的4前表面、后表面平行，梯形插板3的右表面与梯形插板3的前表面、后表面均垂直。
24.本发明的一个实施例中，第一圆柱体1的直径为40mm，长度为20mm；第二圆柱体2的直径为20mm，长度为130mm；第一圆柱体1右侧平面距离梯形插槽孔4右侧平面的长度为76mm；梯形插槽孔4的中轴长度为42mm，前表面与后表面的距离为5.2mm；梯形插板3的厚度即前表面距离后表面的长度为5mm；梯形插板3上表面的长度为72.4mm；梯形插板3下表面的长度为36mm；梯形插板3的上表面距离下表面的长度为100mm；梯形插板3的左表面与下表面的夹角为110
°
。
25.如图2、3所示，将两个对称的试验锭模空腔相对放置在一起，对准锭模卡槽，两端铸锭侧耳6的圆孔5对齐，将穿入适当垫片的第二圆柱体2穿过试验锭模铸锭侧耳6的圆孔5，调整至梯形插槽孔4处于上下的位置，且开口大处居上，将梯形插板3的下端由梯形插槽孔4上口插入，且试验锭模的所有耳轴都要一并放入紧固装置，用手锤沿图2中箭头方向轻轻敲击梯形插板3的上表面，梯形插板3的斜面向下运动过程中推动梯形插槽孔4的斜面向左运动，也即是第二圆柱体2向左运动，从而能使得两半锭模完全闭合，且所有紧固装置无松动现象。
26.本发明的锁紧装置通过梯形插板3的斜面向下运动过程中推动梯形插槽孔4的斜面向左运动而实现锭模的紧固，不同于螺纹等需要保持精密尺寸才能实现紧固的装置，高温形变对本发明锁紧装置的影响小，锭模紧固不会因金属液填充过热而产生松动，浇注的钢锭无披缝、侧漏、底漏等现象。
27.本发明锁紧装置比较简单，制造成本低，单个均价为3-5元，可重复使用，相较现有技术中的螺栓紧固，经济价值明显。安装、拆卸简单快捷，紧固和拆卸均只需30秒内就可以完成，有利于铸锭快速脱模，降低劳动强度，提高生产效率。
28.本发明不局限于上述实施方式，任何人应得知在本发明的启示下作出的结构变化，凡是与本发明具有相同或相近的技术方案，均落入本发明的保护范围之内。
29.本发明未详细描述的技术、形状、构造部分均为公知技术。

技术特征：
1.一种适用于试验用钢锭模锁紧装置，其特征在于，包括第一圆柱体、第二圆柱体和梯形插板，所述第一圆柱体的一端与第二圆柱体的一端连接，第一圆柱体与第二圆柱体的中心轴线重合，第二圆柱体的侧面开设有用于梯形插板插入的梯形插槽孔，梯形插板的截面为直角梯形状，梯形插板的斜面角度为100-120
°
，梯形插槽孔的形状与梯形插板的形状相适应。2.如权利要求1所述的适用于试验用钢锭模锁紧装置，其特征在于，所述第一圆柱体的底面直径大于第二圆柱体的底面直径，第二圆柱体与第一圆柱体连接的一端用于套接于铸锭侧耳的圆孔内。3.如权利要求1或2所述的适用于试验用钢锭模锁紧装置，其特征在于，所述梯形插槽孔贯穿第二圆柱体的侧面，梯形插槽孔沿第二圆柱体的中心轴线对称设置。4.如权利要求3所述的适用于试验用钢锭模锁紧装置，其特征在于，所述第一圆柱体、第二圆柱体、梯形插槽孔采用车床、线切割机床机械加工而成，梯形插板采用钢板由线切割机床加工而成。

技术总结
本发明属于钢铁冶金技术中的试验钢锭铸模领域，涉及一种适用于试验用钢锭模锁紧装置，包括第一圆柱体、第二圆柱体和梯形插板，第一圆柱体的一端与第二圆柱体的一端连接，第一圆柱体与第二圆柱体的中心轴线重合，第二圆柱体的侧面开设有用于梯形插板插入的梯形插槽孔，梯形插板的截面为直角梯形状，梯形插板的斜面角度为100-120


技术研发人员：娄永涛 赵英杰 方金林 鹿超超 孙雪娇 杨旭 何孝文
受保护的技术使用者：山东钢铁股份有限公司
技术研发日：2023.06.08
技术公布日：2023/8/9