CN101875103A

CN101875103A - 大型90°双承t型球墨铸铁弯管的制造方法

Info

Publication number: CN101875103A
Application number: CN2009102373706A
Authority: CN
Inventors: 杨彬; 张晶; 陈建华
Original assignee: Xinxing Energy Equipment Co Ltd
Current assignee: Xinxing Energy Equipment Co Ltd
Priority date: 2009-11-16
Filing date: 2009-11-16
Publication date: 2010-11-03

Abstract

一种大型90°双承T型球墨铸铁弯管的制造方法，属于弯管的制造技术领域。工艺步骤为：制作模具、制作砂箱、制作芯盒、制作燕尾槽固定装置、制作芯铁、制作铸字芯盒、运用水玻璃有机脂自硬砂、试压设备产品制作完成后质量检验、涂衬和养生。克服了制作工艺不用工艺孔、工装和模具尺寸不好控制、设备制作难等问题，可以制作大型90°弯管，而且制作过程比较简单，产品质量好，综合合格率高。

Description

大型90°双承T型球墨铸铁弯管的制造方法

技术领域

本发明属于弯管的制造技术领域，特别是涉及一种大型90°双承T型球墨铸铁弯管的制造方法。

背景技术

DN1600×90°双承T型球墨铸铁弯管是与管子配套使用的管件，产品严格按照GB13295-2003(我公司制订的标准)和ISO2531-1998标准，在满足用户合同要求情况下，制造质量标准不低于国家标准进行生产。公司的球墨铸铁管件不仅供应太原引黄工程、武汉排渍工程等国内大型输水工程，还大批出口西班牙、塞浦路斯、柬埔寨、科威特、孟加拉、叙利亚、埃及等78个国家和地区。DN1600×90°双承T型球墨铸铁弯管，公称尺寸为DN1600，接口类型为T型承口，铸件材质为90°球墨铸铁，铸件种类为90°弯管，它起着联接管线，并使管线发生90°的偏转。此管件接口形式和尺寸是我公司自己设计，在国际国内多项工程中使用，管线运行正常。弯管的壁厚按照ISO2531-1998标准中公式计算得到，e＝K(0.5+0.001DN)，式中：e-标准壁厚，mm；DN-公称直径，mm；K-壁厚级别系数，取一系列整数：7、8、9、10、11、12…，弯管中K取12，计算得到壁厚e为25.2mm。弯管负公差厚度按照ISO2531-1998标准中公式[-(2.3+0.001DN)]计算得到-3.9mm。弯管重量按照BS4772：1989标准设计，Lu为1630mm，计算重量为3683kg；按照GB13295-2003(此标准为新兴铸管集团编写)标准设计，Lu为1290mm，计算重量为2564kg，根据用户需要制作DN1600×90°双承T型球墨铸铁弯管尺寸，此弯管见图1所示。一般企业生产90°弯管规格在DN1200以下，规格超过DN1200以上，受产品工艺、造型工装模具、打压设备和产品综合合格率等条件的限制，大型90°弯管制造将更加困难。

发明内容

本发明的目的在于提供一种大型90°双承T型球墨铸铁弯管的制造方法，克服了制作工艺不用工艺孔、工装和模具尺寸不好控制、设备制作难等问题，可以制作大型90°弯管，而且制作过程比较简单，产品质量好，综合合格率高。

本发明解决其技术问题所采取的技术方案是：

1、制作模具：将型腔外形模、中间模固定在底板模具上；外型模具的形状为k型、T型或插口铁样或木模样，中间模的形状为木模、水泥样或铁样，底板模的形状为木模或铁模样。

2、制作砂箱：上下砂箱采用吃砂量在80-140mm的随型砂箱，上下箱尺寸分别为3450mm×3450mm×1120mm，砂箱由20-30mm的钢板焊接而成，上下砂箱如图3中的10所示。保证随型砂箱与工装之间的吃砂量控制在60-100mm，减少造型时用砂量和保证型砂整体的强度。

3、制作芯盒：芯盒采用钢结构底座和球铁材质(QT420-5)半模基本结构设计，半模的开合采用手摇螺杆装置，半模的定位采用定位销。采用呋喃树脂砂工艺和合适尺寸的芯盒制出承口砂芯，承口连接尺寸直接铸出，不用加工，芯盒制作的承口砂芯见图3中的2所示；

4、制作燕尾槽固定装置：固定装置由厚度为100mm的Q235钢板制作而成，固定装置制作两套，固定装置与芯铁之间的固定方式采用燕尾槽固定，保证固定装置与芯铁之间的装配误差是1-3mm，具体装配联接见图3中6所示；

5、制作芯铁：采用吃砂量在60-120mm的随型芯铁，芯铁由厚度为15-30mm的Q235钢板按照图纸卷焊而成，保证芯铁的随型性，才能保证芯铁两边的吃砂量均匀一致，芯铁上开设Φ10mm的出气孔，制作成90°圆环形状，具体形状见图3中的4所示。

6、制作铸字芯盒：木工制作随型芯盒，把用胶皮刻好的字放入随型芯盒中制出随型树脂砂芯，再放入型腔中造型，铸出铸字漂亮、美观和大方；

7、运用水玻璃有机脂自硬砂(改性水玻璃∶有机脂∶砂＝3.0-4.0∶0.5-0.7∶100)工艺生产DN1600×90°双承T型球墨铸铁弯管型砂强度高，弯管外观质量好；

8、试压设备(产品制作完成后质量检验)制作与运用：针对不同的要求采取不同的试压方式，第一单件小批压力等级要求低，生产效率快，见图4；第一批量大压力等级要求高，生产效率快，见图5；每支弯管试验压力1.2Mpa，保压时间为1分钟(ISO2531标准要求试验压力1.0MPa，保压时间为30秒)，具体试压过程见图4和5；

9、涂衬和养生。

本发明具有下列优点：1、制做出公称尺寸超过DN1400的90°球墨铸铁弯管；2、掌握了运用水玻璃有机脂自硬砂工艺生产DN1600×90°双承T型球墨铸铁弯管型砂强度高，弯管外观质量好；3、采用上下随型砂箱和随芯芯铁造型和制中间芯，减少吃砂量降低生产成本；4、采用燕尾槽固定装置固定中间芯铁，拆卸方便，提高生产效率，保证中间芯不漂浮，弯管壁厚均匀一致；5、针对不同的要求采取不同的试压方式，第一单件小批压力等级要求低，生产效率快；第一批量大压力等级要求高，生产效率快；6、采用呋喃树脂砂工艺和合适尺寸的芯盒制出承口砂芯，承口连接尺寸直接铸出，不用加工；7、采用合理的涂衬养生工艺，涂衬厚度保证工艺要求，涂衬层结实，不离鼓和脱落；8、采用胶皮刻字放入随型芯盒制出随型砂芯，再放入型腔中，铸出铸字漂亮、美观和大方。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1为本发明的DN1600×90°双承T型球墨铸铁弯管示意图。

图2为本发明的生产大口径球墨铸铁管件工艺流程图。

图3为本发明的DN1600×90°双承T型球墨铸铁弯管合箱示意图。其中，砂箱内水玻璃有机酯自硬砂1、承口树脂砂2、芯铁自硬砂3、芯铁4、保温冒口5、2个，燕尾槽固定装置6、浇注***7、2个，承口永久芯铁8、型腔形成弯管9、随型砂箱10。

图4为本发明的大口径球墨铸铁管件试压示意图。其中，楔铁11、试压盖12、进水法兰13、出气法兰14、接管15、连接法兰16、胶皮管17、水压机18、弯管19。

图5为本发明的大口径球墨铸铁管件试压示意图。其中，支柱20、压板21、垫铁22、弯管19、试压工装23、平台24、液压***25。

具体实施方式

本发明包括下列步骤：

1、制作模具：将型腔外形模、中间模固定在底板模具上；外型模具的形状为T型，中间模的形状水泥样，底板模的形状为铁模样。

2、制作砂箱：上下砂箱采用随型砂箱，上下箱尺寸分别为3450mm×3450mm×1120mm，砂箱由20mm的钢板焊接而成，上下砂箱如图3中的10所示。上下砂箱重量各为3吨，保证随型砂箱与工装之间的吃砂量控制在80mm，减少造型时用砂量和保证型砂整体的强度。

4、制作燕尾槽固定装置：固定装置由厚度为100mm的Q235钢板制作而成，固定装置制作两套，固定装置与芯铁之间的固定方式采用燕尾槽固定，保证装配芯铁不浮起，起到固定芯铁的作用。前端与芯铁固定处的燕尾槽制作非常关键，它保证固定装置与芯铁之间的装配误差是2mm，制作超差需要反复调整，此处还要保证有足够的强度，经过反复使用，不会出现变形、扭曲和断裂等缺陷，否则不易装配，即使装配好后也容易出问题；装配间隙要设置合理，间隙过大，容易滑动，芯铁易漂浮；间隙小，极难装配，装配时间长，浇注完成后，拆卸需要耗费大量时间。具体装配联接见图3中6所示燕尾槽固定装置与中间芯铁之间的燕尾槽相连接。

5、制作芯铁：采用吃砂量在80mm的随型芯铁芯铁，芯铁由厚度为20mm的Q235钢板按照图纸卷焊而成，保证芯铁的随型性，才能保证芯铁两边的吃砂量均匀一致，否则容易造成吃砂量不均现象，容易出现跑铁等问题；芯铁透气性，芯铁上开设Φ10mm的出气孔，保证芯砂中的气体通过芯铁中的透气孔向两边扩散，芯铁上透气孔必须均匀分布，否则容易因为透气性不畅而引起漂芯；芯铁连接性，芯铁两端设置与固定装置联接的燕尾槽，此构想为关键设想，能够起到连接和固定整个芯铁的平衡性，具体形状见图3中的4所示芯铁由厚度为20mm的钢板卷成直径为1440mm的90°圆环，圆环两端焊成十字交叉加强筋，交叉处加工出燕尾槽装置与固定装置好装配。

7、运用水玻璃有机脂自硬砂(改性水玻璃∶有机脂∶砂＝3.3∶0.6∶100)工艺生产DN1600×90°双承T型球墨铸铁弯管型砂强度高，弯管外观质量好；

8、试压设备制作与运用：针对不同的要求采取不同的试压方式，第一单件小批压力等级要求低，生产效率快，见图4；第一批量大压力等级要求高，生产效率快，见图5；每支弯管试验压力1.2Mpa，保压时间为1分钟(ISO2531标准要求试验压力1.0MPa，保压时间为30秒)，具体试压过程见图4和5；

9、涂衬和养生：材料质量要求，水泥：未过期的425#，325#；河砂：粒度在40-70目，含量在80％以上；胶∶聚乙烯醇∶水＝1∶20，配成水溶液。胶的熬制，聚乙烯醇干料与水按1∶20的比例放入容器中，将蒸汽管通入加热，待干料完全融化即可使用。河砂筛选，将河砂放入70目的铁筛中进行筛分，把大于70目的粗砂及泥块去掉。料的配比，砂∶水泥∶胶＝2∶1∶0.25。底浆配制，水泥用水浸湿，加入适量的胶调成糊状待用。搅料程序，100公斤细砂及50公斤水泥共同加入碾轮机中，持续搅拌2分钟，再加入10公斤的胶继续搅拌3分钟，搅好的料放在固定的容器内，料必须在2小时内用完。涂衬程序，先将管件内壁清理干净，将底浆分两次涂抹在内壁上，把搅好的涂衬料均匀铺开，用工具将其压紧并修抹平整光滑，衬完后将承口清理干净。涂衬厚度检验，在新涂衬的砂浆上***一个钢钉来检查内衬的厚度，或在凝固的砂浆上用非破坏性方法检查内衬的厚度，涂衬厚度符合ISO4179标准要求。养生程序，当温度大于25℃时，水泥内衬完成后静置1.5小时，用专用喷雾器向内衬洒水自然养护，两小时养护一次，养护时间大于六小时；当温度低于25℃时用蒸汽养生，养生时间必须超过两小时，再自然养生四小时。内衬水泥砂浆应符合GB/T17457要求，水泥砂浆内衬在养生28天后的抗压强度应符合GB/T 17671的规定不小于50MPa。

Claims

1.一种大型90°双承T型球墨铸铁弯管的制造方法，其特征在于，工艺步骤为

(1)制作模具：将型腔外形模、中间模固定在底板模具上；外型模具的形状为k型、T型或插口铁样或木模样，中间模的形状为木模、水泥样或铁样，底板模的形状为木模或铁模样；

(2)制作砂箱：上下砂箱采用吃砂量在80-140mm的随型砂箱，上下砂箱保证随型砂箱与工装之间的吃砂量控制在60-100mm，减少造型时用砂量和保证型砂整体的强度；

(3)制作芯盒：芯盒采用钢结构底座和球铁材质半模基本结构设计，半模的开合采用手摇螺杆装置，半模的定位采用定位销；采用呋喃树脂砂工艺和芯盒制出承口砂芯，承口连接尺寸直接铸出；

(4)制作燕尾槽固定装置：固定装置由厚度为100mm的Q235钢板制作而成，固定装置制作两套，固定装置与芯铁之间的固定方式采用燕尾槽固定，保证固定装置与芯铁之间的装配误差是1-3mm；

(5)制作芯铁：采用吃砂量在60-120mm的随型芯铁，芯铁由厚度为15-30mm的Q235钢板按照图纸卷焊而成，保证芯铁的随型性，才能保证芯铁两边的吃砂量均匀一致，芯铁上开设Φ10mm的出气孔，制作成90°圆环形状；

(6)制作铸字芯盒：木工制作随型芯盒，把用胶皮刻好的字放入随型芯盒中制出随型树脂砂芯，再放入型腔中造型；

(7)运用水玻璃有机脂自硬砂工艺生产DN1600×90°双承T型球墨铸铁弯管型砂强度高；

(8)试压设备产品制作完成后质量检验；

(9)涂衬和养生。

2.根据权利要求1所述的制造方法，其特征在于，水玻璃有机脂自硬砂的成分为：改性水玻璃∶有机脂∶砂＝3.0-4.0∶0.5-0.7∶100。