[发明专利]一种用于组合锻压氧枪喷头生产的专用模具

说明书

本申请为申请号201010248756X、申请日2010年8月10日、发明名称“组合锻压氧枪喷头的生产方法及专用模具”的分案申请。

技术领域

本发明涉及一种用于冶炼钢的设备，具体地说，涉及一种用于组合锻压氧枪喷头生产的专用模具，属于冶炼技术领域。

背景技术

常用的氧枪喷头如图1所示，包括喷头主体、挡水板2、喷头外管3、喷头中管4和喷头内管6，喷头主体包括喷头头冠1和喷头内蕊5，喷头头冠1上设有吹氧管9，吹氧管9具有吹氧口8，吹氧口8的中心线与氧枪喷头的中心线具有夹角α，喷头内蕊5设置在喷头头冠1的上方，喷头内蕊5包括上部的氧气盘11和下部的出氧管10，出氧管10具有出氧口7，出氧口7与吹氧口8位置相对应，在氧气盘11的底部设有导水锥25，在喷头头冠1内的中间位置设有分水锥26, 挡水板2的端部设有翻水钩27。

目前，我国制造氧枪喷头的工艺方法主要有两种，一种是采用工业紫铜整体铸造而成，另一种是用工业紫铜或无氧铜锻压成各个零件，然后组装焊接在一起。铸造喷头由于受铸造工艺的限制，铸造出喷头的纯度、密度、导热性能很难满足使用要求，紫铜在铸造过程中难免会产生一定的缺陷，如气孔、疏松、裂纹、毛刺、飞边等铸造缺陷，不可避免地影响到喷头的水冷和导热效果，使喷头的寿命大大降低。而且氧气出氧孔边缘部位在使用过程中的变形和吃损，也影响氧枪喷头的吹炼效果。     锻压组装式焊接喷头，零件较多。各个零件除钢管外，全部用紫铜或无氧铜锻压、车削成型，然后组装焊接在一起。这种喷头虽然使用寿命长，吹炼效果好，但制造工艺复杂，焊缝较多，存在安全隐患，而且制造成本较高，难以推广使用。

发明内容

本发明要解决的技术问题是针对以上不足，提供一种用于组合锻压氧枪喷头生产的专用模具，采用该专用模具生产的氧枪喷头，致密度高、水冷却及导热效果好、存在的焊缝少，安全系数高，使用寿命长。

为了解决以上技术问题，本发明采用的技术方案如下：组合锻压氧枪喷头的生产方法，包括喷头头冠、挡水板、喷头外管、喷头中管、喷头内蕊和喷头内管的生产方法，喷头头冠上设有吹氧管，吹氧管具有吹氧口，喷头内蕊设有出氧口，其特征在于：所述喷头头冠的生产方法包括以下步骤：

选材：选用无氧铜；

锻压毛坯：将选取的无氧铜锻压成毛坯，毛坯包括一体结构的底座和圆盘，底座比圆盘的直径大；

制中间坯：在圆盘上加工出内腔，然后铣出与吹氧管外径相对应的立柱，得到中间坯；

锻压成型：将中间坯加热到700℃-800℃，置于锻压机上进行锻压，锻压后，立柱的中心线与底座的中心线具有7°-20°的夹角，底座翻边成型，得到成型坯；

在立柱上加工出锥形吹氧口，吹氧口的中心线与底座的中心线夹角为7°-20°，得到喷头头冠。

上述技术方案的进一步改进：

将挡水板、喷头外管、喷头中管、喷头内蕊和喷头内管与喷头头冠连接，得到氧枪喷头。

将挡水板置于喷头头冠上并点焊焊接。

将喷头内蕊与喷头头冠采用火焰钎焊连接，然后加工出出氧口。

将喷头中管与挡水板螺纹连接,喷头内蕊设有氧气盘，将喷头内管与氧气盘采用氩弧焊焊接。 

将喷头外管与喷头头冠 采用氩弧焊焊接在一起，得到氧枪喷头。

一种用于组合锻压氧枪喷头生产的专用模具，包括上模和下模，上模包括凸模固定板，凸模固定板上设有凸模，凸模上设有若干个柱子孔，柱子孔以凸模的中心呈辐射状均匀排列，柱子孔的中心线与凸模的中心线具有7°-20°的夹角。

所述柱子孔靠近凸模中心的位置设有镶块，镶块与凸模的接触面平行于凸模的中心线。

所述凸模的中间部位具有弧形凹面。

所述下模包括凹模固定板, 凹模固定板上固定有凹模，凹模具有型腔，型腔与喷头头冠的端面形状相对应，在凹模的中间部位具有弧形凸面。

本发明采取以上技术方案，具有以下优点：选用纯度为99.97 %的无氧铜Tu1锻压毛坯，锻压后铜的金相组织为孪晶α相，致密度高,导电、导热性好,加工性能好，焊接性能优越，这样既能提高喷头的冷却效果，又能防止“氢病”的产生。

使用专用模具将中间坯锻压成与喷头头冠形状相应的成型坯，并将成型坯在空气中自然冷却至室温并清洗，锻压成型后喷头头冠的壁厚均匀、密实、细化了晶粒，型腔光洁度高，显著减小了供水阻力，在供水压力不变的情况下，提高了氧枪喷头的供水强度，提高了导热性能，保证了冷却效果，因而能够有效提高氧枪喷头的使用寿命。