CN107321962A - 一种制备具有石墨衬里工件的方法及工件 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种具有石墨衬里的金属工件的制备方法,所述石墨衬里衬在所述工件的金属腔内部,包括如下步骤:a)制备衬里;b)制备模具;c)制备金属工件。还涉及一种上述方法制备的泵和阀门等工件。本发明的制备方法与现有技术正好相反,采用了逆向思维。其先加工石墨衬里,再加工外部工件的思路,使得加工工艺大大简化,尤其适合制备小型复杂工件的加工,使其具有更好的气密性,大大提高了与工件内壁的粘合度。
Description
技术领域
本发明属于石墨制压力容器加工领域,具体涉及一种石墨衬里的制备方法及其制备的泵和阀门等工件。
背景技术
石墨是一种结晶形碳,其化学性质不活泼,耐腐蚀,与酸、碱等不易反应。因其具有的二维结构和润滑、耐高温、化学性能稳定、使用时间长等特点,使其被加工成石墨衬里而广泛应用于化工行业。石墨衬里耐腐蚀性能强,使用时间长,维修成本低,使用了石墨衬里的阀门、泵和管路等装置,在输送腐蚀类液体时不会与其反应。
目前,石墨衬里在加工上,主要是压铸出工件后,在待加工装置内部涂一层耐酸胶泥,再衬石墨。这种加工方法比较复杂,不适用小型零部件的加工。而且石墨衬里与装置内壁的粘合度不佳,使用寿命比较短,气密性也有待提高。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有技术中,衬石墨方法复杂,石墨衬里与装置内壁的粘合度不佳,使用寿命比较短,气密性不佳的问题,进而提供一种石墨衬里的制备方法及其制备的泵和阀门等工件。
本发明的技术方案是:一种具有石墨衬里的金属工件的制备方法,所述石墨衬里衬在所述工件的金属腔内部,包括如下步骤:
a)制备衬里:取石墨粉粒,将其经过挤压与模压工艺后,高温烘焙成与所述金属腔内部形状和尺寸相匹配的石墨衬里;
b)制备模具:将上述步骤中的石墨衬里作为模具的内模,利用砂模作为模具的外模铸造出所需模具;
c)制备金属工件:将热熔后的金属填充所述模具的型腔,并冷却成型,金属即与所述作为内模的石墨衬里紧密贴合在一起,去除模具的外模之后,就得到所述具有石墨衬里的金属工件。
进一步地,在所述步骤c)中,所述石墨衬里在与所述金属的触面上均匀开设有多个凹槽。
本发明还包括一种根据上述方法制备的泵,包括偏心轮1、柱塞2、缸体3、弹簧4、单向阀5和石墨衬里6,柱塞2和缸体3的内壁上衬有石墨衬里6,石墨衬里6与所述内壁接触面上均开设有多个凹槽。
本发明还包括一种根据上述方法制备的阀门,包括阀杆7、球体8、阀体9和石墨衬里6,其特征在于,球体8和阀体9的内壁上衬有石墨衬里6。
本发明具有如下有益效果:本发明的制备方法与现有技术正好相反,采用了逆向思维。其先加工石墨衬里,再加工外部工件的思路,使得加工工艺大大简化,尤其适合制备小型复杂工件的加工,使其具有更好的气密性,大大提高了与工件内壁的粘合度。
附图说明
图1是本发明衬石墨泵的结构示意图。
图2是本发明衬石墨阀门的结构示意图。
本发明装置中各部件名称以及标号如下:
1、柱塞2、缸体3、弹簧4、单向阀5、石墨衬里6、阀杆7、球体8、阀体9。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明做进一步说明:
请参阅图1,本发明的一种具有石墨衬里的金属工件的制备方法,所述石墨衬里衬在所述工件的金属腔内部,包括如下步骤:
a)制备衬里:取石墨粉粒,将其经过挤压与模压工艺后,高温烘焙成与所述金属腔内部形状和尺寸相匹配的石墨衬里;
b)制备模具:将上述步骤中的石墨衬里作为模具的内模,利用砂模作为模具的外模铸造出所需模具;
c)制备金属工件:将热熔后的金属填充所述模具的型腔,并在高压下冷却成型,金属即与所述作为内模的石墨衬里紧密贴合在一起,去除模具的外模之后,就得到所述具有石墨衬里的金属工件。
进一步地,在所述步骤c)中,所述石墨衬里在与所述金属的触面上均匀开设有多个凹槽。
本发明还包括一种根据上述方法制备的泵,包括偏心轮1、柱塞2、缸体3、弹簧4、单向阀5和石墨衬里6,柱塞2和缸体3的内壁上衬有石墨衬里6,石墨衬里6与所述内壁接触面上均开设有多个凹槽。
实施例1
制备上述泵的方法,包括如下步骤:
1)制备衬里:取石墨粉粒,将其经过挤压与模压工艺后,高温烘焙成与所述柱塞2和缸体3的内腔形状尺寸相匹配的石墨衬里6;
2)制备模具:将上述步骤中的石墨衬里6作为模具的内模,在其外表面上开设多个凹槽,再利用砂模作为模具的外模铸造出所需模具;;
3)制备金属壳体:将热熔后的金属填充模具型腔,并冷却成型,去除模具的外模之后,即得到具有石墨衬里的所述泵。
本发明还包括一种根据上述方法制备的阀门,包括阀杆7、球体8、阀体9和石墨衬里6,其特征在于,球体8和阀体9的内壁上衬有石墨衬里6。
实施例2
制备上述阀门的方法,包括如下步骤:
A)制备衬里:取石墨粉粒,将其经过挤压与模压工艺后,高温烘焙成与所述柱塞2和缸体3的内腔形状尺寸相匹配的石墨衬里6;
B)制备模具:将上述步骤中的石墨衬里6作为模具的内模,在其外表面上开设多个凹槽,再利用砂模作为模具的外模铸造出所需模具;
C)制备金属壳体:将热熔后的金属填充模具型腔,并冷却成型,去除模具的外模之后,即得到具有石墨衬里的所述阀门。
需要说明的是,现有技术中,应用的方法一般是压铸,即在重力作用下将熔融金属浇铸到金属型腔中获得铸件的方法。其铸型必须预热,铸型须喷刷涂料并及时开型取件。不易铸造结构复杂、薄壁或大型铸件;用于铸钢、铸铁等熔点较高的合金时,铸型寿命短。石墨衬里用胶泥粘贴在金属腔内部,极易脱落,而且密封性不佳。
本发明应用的砂模铸造是应用广泛的铸造形式。正如名称所示,就是用砂子制造铸模。砂模加工厂可以铸造大型零件,其造价低廉,而且可以生产各种尺寸的零件,设备投资少,原材料易得且价格低廉。
而且本发明巧妙地将石墨衬里作为模具的内模,与砂模结合使用,使得热熔后的金属与石墨衬里紧密贴合在一起,省去了胶粘的工艺,气密性十分理想。同时还可在石墨衬里表面打麻出多个凹槽,这样热熔的金属流入凹槽中,凝结后与石墨衬里更紧密的贴合,不会脱落。
综上,本发明的制备方法与现有技术正好相反,采用了逆向思维。其先加工石墨衬里,再加工外部工件的思路,使得加工工艺大大简化,适合大中小型复杂工件的加工,使其具有更好的气密性,大大提高了与工件内壁的粘合度。
本发明不限于制备泵和阀门,还包括成批、大量生产铝合金、铜合金等合金的中小型工件,如活塞、缸体、液压泵壳体、轴瓦、轴套和管路等。
上述内容仅为本发明的较佳实施例,并非用于限制本发明的实施方案,本领域普通技术人员根据本发明的主要构思和精神,可以十分方便地进行相应的变通或修改,故本发明的保护范围应以权利要求书所要求的保护范围为准。
Claims (4)
1.一种具有石墨衬里的金属工件的制备方法,所述石墨衬里衬在所述工件的金属腔内部,其特征在于,包括如下步骤:
a)制备衬里:取石墨粉粒,将其经过挤压与模压工艺后,高温烘焙成与所述金属腔内部形状和尺寸相匹配的石墨衬里;
b)制备模具:将上述步骤中的石墨衬里作为模具的内模,利用砂模作为模具的外模铸造出所需模具;
c)制备金属工件:将热熔后的金属填充所述模具的型腔,然后冷却成型,金属即与所述作为内模的石墨衬里紧密贴合在一起,去除模具的外模之后,就得到所述具有石墨衬里的金属工件。
2.一种根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,在所述步骤c)中,所述石墨衬里在与所述金属的触面上均匀开设有多个凹槽。
3.一种根据权利要求1或2所述方法制备的泵,包括偏心轮1、柱塞2、缸体3、弹簧4、单向阀5和石墨衬里6,其特征在于,柱塞2和缸体3的内壁上衬有石墨衬里6,石墨衬里6与所述柱塞2和缸体3的接触面上均开设有多个凹槽。
4.一种根据权利要求1或2所述的制备方法制备的阀门,包括阀杆7、球体8、阀体9和石墨衬里6,其特征在于,球体8和阀体9的内壁上衬有石墨衬里6。
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