一种管模的制作方法

1.本实用新型应用于离心铸造领域，涉及一种用于灰铁管离心铸造的管模。


背景技术：

2.dn80-dn200灰铁管的管模在离心铸造过程中，管模转速很快，在高速转动过程中，管模极易产生弹性范围内的挠性弯曲，管模停转后，依然为水平状态。由于管模的挠性弯曲，使得离心铸造的灰铁管产生弯曲，给后面的生产工序带来麻烦，如外磨、内磨、切头定尺等，均需要灰铁管在拖轮上转动完成，由于灰铁管弯曲，使得转动不平稳，加工质量变差，重复加工次数增加，加工效率降低，生产成本增加。所以，在拔管后，需要对灰铁管进行校直，以减轻后续灰铁管精整的负担。
3.公告号cn2359029y的专利公开了一种高效节能型管模。在管模的大部分外表面有序排列长条形相互平行的散热凸起，高度2-30mm之间，可有效增加管模的散热面积，提高散热速度，延长管模寿命。公告号cn201524783u的专利公开了一种离心铸管管模。在离心管模模体外壁上有沟纹、凹坑、凹槽、凸点或凸筋，可提高铸钢的凝固速度，提高产品质量。公告号cn201744636u公开了一种快速冷却离心铸管管模，减小了管模壁厚，增加了加强筋。上述三个专利的共同点是，均用于离心铸造带有承口的球铁管，而且所述凹槽或凸筋、加强筋等在管模的外壁周向分布。这种结构对于灰铁管管模而言，在管模高速转动过程中，防止挠性弯曲的作用不大。


技术实现要素：

4.本实用新型解决的技术问题是：提供一种用于灰铁管离心铸造的管模，在相同转速条件下，管模不产生挠性弯曲。
5.本实用新型所采用的技术方案是：管模分为管模滚带和管模筒体，在管模筒体外壁固定有纵向的轴向凸起或轴向筋板，该轴向凸起或轴向筋板在管模的周向均布。
6.进一步，所述管模滚带两侧设计有无筋带，该无筋带的宽度为50-150m
7.进一步，所述轴向凸起为弧形、或梯形、或方形，高度不超过10mm。
8.进一步，所述轴向筋板为板状、或梯形、或三角形、或齿状，或任意两种或两种以上的组合，高度为30-80mm。
9.本实用新型的有益效果是：本实用新型利用管模筒体外壁上的轴向凸起或轴向筋板，增加了管模的截面抗弯模量，避免了管模高速旋转时的挠性变形，防止了灰铁管弯曲。
附图说明
10.图1为实施例1结构示意图；
11.图2为实施例2结构示意图；
12.图3为实施例3结构示意图；
13.图4为实施例4截面结构示意图；
14.图5为实施例5截面结构示意图；
15.图6为实施例6截面结构示意图；
16.附图标记：1-轴向凸起、2-管模滚带、3-管模筒体、4-轴向筋板、5-无筋带、6-托轮。
具体实施方式
17.下述纵向为管模的旋转轴线方向，也就是轴向。下述周向，是管模的圆周方向。下述径向，即管模的直径方向。下述截面，即管模的径向平面。
18.实施例1。
19.灰铁管与球铁管的管线功能不同，连接方式也不相同。球铁管采用承口和插口连接方式，所以其离心管模也有承口端和插口端。而灰铁管没有爱球铁管的承插口，其离心管模为通长的筒体。
20.附图1为本实施例管模结构示意图，本实用新型将管模分为管模滚带2和管模筒体3，管模滚带2是由托轮6支撑管模高速旋转的位置。本实施例管模滚带2为凸出型，即管模滚带2的外径大于管模筒体3的外径，托轮6为凹槽型，利用托轮凹槽与凸出的管模滚带之间的作用，防止管模高速转动时产生轴向位移。
21.在管模筒体3的外壁上，加工有纵向的轴向凸起1，轴向凸起1相互平行，与管模的旋转轴线方向一致，在管模筒体3截面上圆周均布，如附图1的a-a视图。轴向凸起1为弧形，可采用自动埋弧焊机堆焊而成。也可以采用其他形状，如梯形、方形，采用龙门刨床加工而成。从加工成本和管模动平衡角度考虑，宜采用自动埋弧焊机堆焊后，再上龙门刨床机加工的加工方式。
22.轴向凸起1在整个管模筒体3的外壁纵向分布，由于受到管模外壁与托轮凹槽上缘之间距离的限制，轴向凸起1的高度一般不高，不高于10mm，虽然对管模的截面抗弯模量贡献不是很大，但对于规格较大的管模而言，由于其高速旋转时的挠性变形较小，依然可以避免灰铁管弯曲。
23.实施例2。
24.附图2为本实施例管模结构示意图，管模滚带2为凹槽型，即管模滚带2的外径小于管模筒体3的外径。与实施例1相比，管模滚带2的结构可避免对自动埋弧焊机堆焊、刨床机加工的不利影响，但管模滚带2处管模壁厚较小，承受的循环应力较大，易造成管模的使用寿命降低。
25.本实施例在管模筒体3的外壁上设计有轴向筋板4，该轴向筋板4的分布同实施例1，也是相互平行，与管模的旋转轴线方向一致，在管模筒体3截面上圆周均布，区别在于其高度尺寸，轴向筋板4的高度在30-80mm之间，与管模的壁厚及规格相关。管模规格越小，离心转速越高，轴向筋板4的高度偏上限。管模壁厚尺寸较小，挠性弯曲越大，则轴向筋板4的高度偏上限。
26.轴向筋板4事先加工成统一尺寸，然后在管模筒体3外壁划线、电焊固定，最后焊接完成。焊接时，宜考虑焊接应力，防止轴向筋板4变形，否则严重影响管模的动平衡。
27.本实施例与实施例1相比，轴向筋板4的高度大大增加，大大增加了管模的截面抗弯模量，避免了管模高速旋转时的挠性变形，杜绝了灰铁管弯曲现象。
28.实施例3。
29.实施例2的轴向筋板4起到了预期目的和作用，但给装卸管模带来麻烦。管模滚带2的部位为尺寸精密部位，不得作为吊运时的钢丝绳受力点。即使使用软带吊运，也增加了管模滚带2放置在托轮6上的难度。如果管模筒体3作为吊运受力点，则轴向筋板4可能产生变形，造成管模动平衡不稳定。若在管模两端的内壁作为吊运受力点，必须在吊钩与管模内壁之间增加软垫，防止内壁造成磕碰伤，影响灰铁管的外观质量。
30.附图3为本实施例管模结构示意图，管模滚带2为凸出型，在管模滚带2的两侧，为没有焊接轴向筋板4的无筋带5。该无筋带5有两个作用，一个作用是便于吊运，钢丝绳可以在无筋带5处作为受力点吊运管模，方便快捷；另一个作用是，解决了管模外壁与托轮凹槽上缘之间距离的限制，也就是说，轴向筋板4与托轮6不冲突，可以将实施例1中高度较低的轴向凸起1改为高度较高的从而增加管模的截面抗弯模量。
31.轴向筋板4高度与实施例2中的一致，为30-80mm。无筋带5的宽度为50-150mm，无筋带5的宽度与托轮6的结构及管模驱动机构的布置有关，也与管模的规格有关。管模规格越小，离心转速越高，无筋带5的宽度偏下限。
32.根据结构梁的受力变形原理，在梁的支点处无挠度，只有在梁的中点处挠度最大。所以，本实施例在管模滚带2两侧的无筋带5位置不设计轴向筋板4，对管模的挠性变形几乎没有影响，而且，减小了轴向筋板4的用料和焊接工作量。
33.实施例4。
34.本实施例是在实施例3的基础上的改进或替换，如附图4所示，将实施例3中的轴向筋板4由板状或矩形替换为齿状，与齿轮的啮合齿的形状类似。
35.实施例5。
36.本实施例同样是在实施例3的基础上的改进或替换，如附图5所示，将实施例3中的轴向筋板4由板状或矩形替换为三角形。
37.实施例6。
38.本实施例同样是在实施例3的基础上的改进或替换，如附图6所示，将实施例3中的轴向筋板4由板状或矩形状替换为梯形。
39.上述灰铁管管模在加工完成后，离心浇注使用前，最好做动平衡检测，采用加工或焊补的方式调整其动平衡。
40.需要说明的是，上述实施例从管模的动平衡角度考虑，管模筒体3外壁的轴向凸起1和轴向筋板4是周向均布的，其形状是一致的。本实用新型不排除多种形状的混合使用，比如，在调整动平衡的过程中，轴向筋板4加工成其他形状。
41.本实用新型的另一个优点是，为废旧管模的重新利用提供了思路。如dn250规格的灰铁管市场需求量不大，如果储备dn250管模造成资金占用，可以将内壁因热疲劳造成龟裂而报废的dn200管模加工利用，将其内壁尺寸加工到dn250，壁厚减薄后，利用轴向筋板4增加其强度和挠度。这样，既可以满足dn250灰铁管的生产，也减少了资金占用。
42.本实用新型在管模筒体3外壁上加工轴向凸起1或轴向筋板4，增加了管模的截面抗弯模量，避免了管模高速旋转时的挠性变形，有效防止了灰铁管弯曲。实施例3的管模已经在dn100灰铁管生产中使用，生产的dn100灰铁管直线度良好，不用校直直接进入精整线。目前已经开始对dn150以下的管模进行改造。