CN102248130B - 一种蝶阀阀体组芯的制备工艺 - Google Patents
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Abstract
一种蝶阀阀体组芯的制备工艺，采用内芯芯盒模具和外芯芯盒模具制作内芯芯盒和外芯芯盒，然后设置模具底座，将扇形的内芯芯盒逐块安装构成圆环状内芯，将扇形的外芯芯盒逐块安装构成圆环状外芯，外芯和内芯共同构成圆环状组芯；本发明的制备工艺简单，操作方便，设计合理，保证成型后的蝶阀阀体具有良好的稳定性，表面无裂纹，较大程度上提高了阀门的密封效果，本发明中采用的水玻璃砂可以重复利用，所用设备价格低廉，提高工作效率，节省劳动力和劳动时间，降低生产成本。
Description
技术领域
本发明涉及一种组芯的制备工艺，具体的说是一种蝶阀阀体组芯的制备工艺。
背景技术
目前，蝶阀阀体常用作管路系统的通断及流量控制部件，主要用于石油、化工、冶金、水电等领域中，并得到广泛应用。而蝶阀阀体广泛应用于石化行业的密封管道领域，随着密封管道的管径加大，蝶阀阀体的口径也逐渐增大到2米以上，称直径大于1.8米的蝶阀阀体为大型阀体结构，通常采用整体模具来铸造小型号的蝶阀阀体，而大型蝶阀阀体没有特定的铸造设备，由于阀体直径大且两端设有法兰，铸造过程中钢水收缩比很难保证，铸造过程中易出现椭圆和裂纹等现象，目前市场上的大型蝶阀阀体均是采用钢板焊接而成，焊接形成的蝶阀阀体需要后续精加工，同时焊接而成的蝶阀阀体其密封效果差，耐腐蚀性差、稳定性较差，使用寿命短，不利于使用和推广，因需要停工检修，加大生产成本，降低生产效率。
发明内容
本发明的目的是为解决上述问题，提供一种蝶阀阀体组芯的制备工艺，通过此工艺铸造的大型号蝶阀阀体具有良好的密封效果，较强的耐腐性，使用寿命长，生产成本低，提高生产效率，此工艺操作简单，易于掌控。
本发明为解决上述技术问题的不足，采用的技术方案是：一种蝶阀阀体组芯的制备工艺，其制备工艺为：
步骤一、在固定好的内芯芯盒模具内均匀设置多块冷铁，在内芯芯盒模具内填满水玻璃砂并将水玻璃砂的表面修平，然后将通有二氧化碳的管道插入模具的模腔内，通入二氧化碳，5—10分钟后停止通入二氧化碳，拆掉模具，制得内芯芯盒的毛坯；
步骤二、在内芯芯盒毛坯的表面涂抹1—2mm的锆英粉涂料，将内芯芯盒毛坯表面的锆英粉涂料点燃，燃烧至火焰自然熄灭；
步骤三、重复步骤二2—3次，然后将内芯芯盒毛坯干燥，制得扇形的内芯芯盒，备用；
步骤四、在固定好的外芯芯盒模具内均匀设置多块冷铁，在外芯芯盒模具内填满水玻璃砂，后按照步骤一至步骤三中内芯芯盒的制备方法，制得扇形的外芯芯盒，备用；
步骤五、垂直设置一根轴杠，并以轴杠为中心，在四周铺10—15cm厚的水玻璃砂，铺设时预留环形的内芯槽和外芯槽，使内芯槽和外芯槽之间形成环形的凸台，在凸台的上端面均匀镶嵌冷铁，然后将水玻璃砂修平，将通有二氧化碳的管道插入水玻璃砂中，通入二氧化碳，5—10分钟后停止通入二氧化碳，形成模具底座；
步骤六、在模具底座的内芯槽内安装扇形的内芯芯盒，使内芯芯盒的内圆弧面与轴杠相对，依次逐块对接安装内芯芯盒构成圆环状内芯，在内芯与轴杠之间填充水玻璃砂并修平，备用；
步骤七、在模具底座的外芯槽内安装扇形的外芯芯盒，使外芯芯盒的内圆弧面与内芯的外圆周面相对，依次逐块对接安装外芯芯盒构成圆环状外芯，然后在外芯的外圆周面设置保温层，由外芯和内芯构成的环状组芯即制备完成；
所述的锆英粉涂料主要由锆英粉、酒精和粘结剂组成。
有益效果
本发明的制备工艺简单，操作方便，设计合理，保证成型后的蝶阀阀体具有良好的稳定性，表面无裂纹，较大程度上提高了阀门的密封效果，本发明中采用的水玻璃砂可以重复利用，所用设备价格低廉，降低生产成本，提高工作效率。
本发明的制备工艺中，利用冷铁来控制铸件的收缩时间和凝固方向的一致性，防止铸件在成型过程中因温度变化急剧而造成阀体体壁产生裂纹，形成蝶阀阀体质地不均匀。在内芯芯盒和外芯芯盒上设有冷铁使整个铸件模具的温度一致，使铸件接近于同时凝固，既防止或减少铸件变形，又提高生产效率。
在本发明中用于组成蝶阀阀体的组芯，结构简单，安装及拆卸方便，根据不同型号的蝶阀，制备不同型号的组芯，提高铸造蝶阀的效率，降低生产成本。
在本发明的内芯芯盒的一个侧端面上设有凹槽，凹槽是避免铸件在受热膨胀后，因温度降低过快急剧收缩而造成铸件出现裂纹，而预先留置用于收缩的凹槽。保证成型后的蝶阀阀体无变形、无裂纹、质地均一，提高生产效率，节省劳动力和劳动时间，降低生产成本。
附图说明
图1为组芯的剖面示意图；
图2为内芯芯盒内圆周面的结构示意图；
图3为内芯芯盒的剖面图；
图4为内芯的剖面示意图；
图5为外芯芯盒外圆周面的结构示意图；
图6为外芯芯盒的剖面图；
图7为外芯的剖面图；
图8为组芯的俯视图；
图9为模具底座的结构示意图；
图中标示：1、内芯，2、内芯芯盒，3、冷铁，4、凹槽，5、外芯，6、外芯芯盒，7、模具底座，8、轴杠，9、内芯槽，10、外芯槽。
具体实施方式
一种蝶阀阀体组芯的制备工艺，其制备工艺为：
步骤一、在固定好的内芯芯盒模具内均匀设置多块冷铁3，在内芯芯盒模具内填满水玻璃砂并将水玻璃砂的表面修平，然后将通有二氧化碳的管道插入模具的模腔内，通入二氧化碳，5—10分钟后停止通入二氧化碳，拆掉模具，制得内芯芯盒的毛坯；
步骤二、在内芯芯盒毛坯的表面涂抹1—2mm的锆英粉涂料，将内芯芯盒毛坯表面的锆英粉涂料点燃，燃烧至火焰自然熄灭；
步骤三、重复步骤二2—3次，然后将内芯芯盒毛坯干燥，制得扇形的内芯芯盒2，备用；
步骤四、在固定好的外芯芯盒模具内均匀设置多块冷铁3，在外芯芯盒模具内填满水玻璃砂，后按照步骤一至步骤三中内芯芯盒的制备方法，制得扇形的外芯芯盒6，备用；
步骤五、垂直设置一根轴杠8，并以轴杠8为中心，在四周铺10—15cm厚的水玻璃砂，铺设时预留环形的内芯槽9和外芯槽10，使内芯槽9和外芯槽10之间形成环形的凸台，在凸台的上端面均匀镶嵌冷铁3，然后将水玻璃砂修平，将通有二氧化碳的管道插入水玻璃砂中，通入二氧化碳，5—10分钟后停止通入二氧化碳，形成模具底座7；
步骤六、在模具底座7的内芯槽9内安装扇形的内芯芯盒2，使内芯芯盒2的内圆弧面与轴杠8相对，依次逐块对接安装内芯芯盒2构成圆环状内芯1，在内芯1与轴杠8之间填充水玻璃砂并修平，备用；
步骤七、在模具底座7的外芯槽10内安装扇形的外芯芯盒6，使外芯芯盒6的内圆弧面与内芯1的外圆周面相对，依次逐块对接安装外芯芯盒6构成圆环状外芯5，然后在外芯5的外圆周面设置保温层，由外芯5和内芯1构成的环状组芯即制备完成；
所述的锆英粉涂料主要由锆英粉、酒精和粘结剂组成。
如图3、4所示，所述的内芯1为至少两块呈扇形的内芯芯盒2对接构成的圆环状，将内芯芯盒2上含有凹槽4的对接面与相邻芯盒的另一对接面对接，依次将多块内芯芯盒2对接构成圆环状的内芯1，即在相邻两块内芯芯盒2的对接面上设有一个凹槽4，该凹槽4的深度为20—30mm。设置凹槽的目的是避免铸件在受热膨胀后，因温度降低过快急剧收缩而造成铸件出现裂纹，而预先留置用于收缩的凹槽。
如图7所示，所述的外芯5为至少两块呈扇形的外芯芯盒6对接构成的圆环状。
如图4、7、8、9所示，由内芯槽9与外芯槽10形成的凸台上端面上均匀镶嵌有多块冷铁3，同时在内芯1外圆周面和外芯5内圆周面均匀镶嵌有多块冷铁3，调整钢水同步冷却收缩的速度和时间，确保蝶阀阀体在成型后无裂纹和气孔。
所述的模具底座7、内芯1和外芯5均由水玻璃砂制作而成，将水玻璃砂按照预定形状成型后，利用二氧化碳气体与水玻璃砂发生物理变化，使模型变坚固，其制备方法简单、方便。
实施例1
一种蝶阀阀体组芯的制备工艺，其制备工艺为：
步骤一、在固定好的内芯芯盒模具内均匀设置多块冷铁3，在内芯芯盒模具内填满水玻璃砂并将水玻璃砂的表面修平，然后将通有二氧化碳的管道插入模具的模腔内，通入二氧化碳，5分钟后停止通入二氧化碳，拆掉模具，制得内芯芯盒的毛坯；
步骤二、在内芯芯盒毛坯的表面涂抹1mm的锆英粉涂料，将内芯芯盒毛坯表面的锆英粉涂料点燃，燃烧至火焰自然熄灭；
步骤三、重复步骤二2次，然后将内芯芯盒毛坯干燥，制得扇形的内芯芯盒2，备用；
步骤四、在固定好的外芯芯盒模具内均匀设置多块冷铁3，在外芯芯盒模具内填满水玻璃砂，后按照步骤一至步骤三中内芯芯盒的制备方法，制得扇形的外芯芯盒6，备用；
步骤五、垂直设置一根轴杠8，并以轴杠8为中心，在四周铺10cm厚的水玻璃砂，铺设时预留环形的内芯槽9和外芯槽10，使内芯槽9和外芯槽10之间形成环形的凸台，在凸台的上端面均匀镶嵌冷铁3，然后将水玻璃砂修平，将通有二氧化碳的管道插入水玻璃砂中，通入二氧化碳，5分钟后停止通入二氧化碳，形成模具底座7；
步骤六、在模具底座7的内芯槽9内安装扇形的内芯芯盒2，使内芯芯盒2的内圆弧面与轴杠8相对，依次逐块对接安装内芯芯盒2构成圆环状内芯1，在内芯1与轴杠8之间填充水玻璃砂并修平，备用；
步骤七、在模具底座7的外芯槽10内安装扇形的外芯芯盒6，使外芯芯盒6的内圆弧面与内芯1的外圆周面相对，依次逐块对接安装外芯芯盒6构成圆环状外芯5，然后在外芯5的外圆周面设置保温层，由外芯5和内芯1构成的环状组芯即制备完成；
在上述技术中，在内芯芯盒2上设置凹槽4，凹槽4的深度为20mm。
在上述步骤中，由外芯5、内芯1和环状凸台共同构成形状为成型蝶阀阀体的形状，在外芯5和内芯1的上端面设置上端盖，通过设在上端盖上的浇注口将钢水在1.5分钟内浇注完成，保温7小时后，拆去模具，铸造成型。
实施例2
一种蝶阀阀体组芯的制备工艺，其制备工艺为：
步骤一、在固定好的内芯芯盒模具内均匀设置多块冷铁3，在内芯芯盒模具内填满水玻璃砂并将水玻璃砂的表面修平，然后将通有二氧化碳的管道插入模具的模腔内，通入二氧化碳，8分钟后停止通入二氧化碳，拆掉模具，制得内芯芯盒的毛坯；
步骤二、在内芯芯盒毛坯的表面涂抹1.5mm的锆英粉涂料，将内芯芯盒毛坯表面的锆英粉涂料点燃，燃烧至火焰自然熄灭；
步骤三、重复步骤二2次，然后将内芯芯盒毛坯干燥，制得扇形的内芯芯盒2，备用；
步骤四、在固定好的外芯芯盒模具内均匀设置多块冷铁3，在外芯芯盒模具内填满水玻璃砂，后按照步骤一至步骤三中内芯芯盒的制备方法，制得扇形的外芯芯盒6，备用；
步骤五、垂直设置一根轴杠8，并以轴杠8为中心，在四周铺13cm厚的水玻璃砂，铺设时预留环形的内芯槽9和外芯槽10，使内芯槽9和外芯槽10之间形成环形的凸台，在凸台的上端面均匀镶嵌冷铁3，然后将水玻璃砂修平，将通有二氧化碳的管道插入水玻璃砂中，通入二氧化碳，8分钟后停止通入二氧化碳，形成模具底座7；
步骤六、在模具底座7的内芯槽9内安装扇形的内芯芯盒2，使内芯芯盒2的内圆弧面与轴杠8相对，依次逐块对接安装内芯芯盒2构成圆环状内芯1，在内芯1与轴杠8之间填充水玻璃砂并修平，备用；
步骤七、在模具底座7的外芯槽10内安装扇形的外芯芯盒6，使外芯芯盒6的内圆弧面与内芯1的外圆周面相对，依次逐块对接安装外芯芯盒6构成圆环状外芯5，然后在外芯5的外圆周面设置保温层，由外芯5和内芯1构成的环状组芯即制备完成；
在上述技术中，在内芯芯盒2上设置凹槽4，凹槽4的深度为25mm；
在上述步骤中，由外芯5、内芯1和环状凸台共同构成形状为成型蝶阀阀体的形状，在外芯5和内芯1的上端面设置上端盖，通过设在上端盖上的浇注口将钢水在2.0分钟内浇注完成，保温7小时后，拆去模具，铸造成型。
实施例3
一种蝶阀阀体组芯的制备工艺，其制备工艺为：
步骤一、在固定好的内芯芯盒模具内均匀设置多块冷铁3，在内芯芯盒模具内填满水玻璃砂并将水玻璃砂的表面修平，然后将通有二氧化碳的管道插入模具的模腔内，通入二氧化碳， 10分钟后停止通入二氧化碳，拆掉模具，制得内芯芯盒的毛坯；
步骤二、在内芯芯盒毛坯的表面涂抹2mm的锆英粉涂料，将内芯芯盒毛坯表面的锆英粉涂料点燃，燃烧至火焰自然熄灭；
步骤三、重复步骤二3次，然后将内芯芯盒毛坯干燥，制得扇形的内芯芯盒2，备用；
步骤四、在固定好的外芯芯盒模具内均匀设置多块冷铁3，在外芯芯盒模具内填满水玻璃砂，后按照步骤一至步骤三中内芯芯盒的制备方法，制得扇形的外芯芯盒6，备用；
步骤五、垂直设置一根轴杠8，并以轴杠8为中心，在四周铺15cm厚的水玻璃砂，铺设时预留环形的内芯槽9和外芯槽10，使内芯槽9和外芯槽10之间形成环形的凸台，在凸台的上端面均匀镶嵌冷铁3，然后将水玻璃砂修平，将通有二氧化碳的管道插入水玻璃砂中，通入二氧化碳，10分钟后停止通入二氧化碳，形成模具底座7；
步骤六、在模具底座7的内芯槽9内安装扇形的内芯芯盒2，使内芯芯盒2的内圆弧面与轴杠8相对，依次逐块对接安装内芯芯盒2构成圆环状内芯1，在内芯1与轴杠8之间填充水玻璃砂并修平，备用；
步骤七、在模具底座7的外芯槽10内安装扇形的外芯芯盒6，使外芯芯盒6的内圆弧面与内芯1的外圆周面相对，依次逐块对接安装外芯芯盒6构成圆环状外芯5，然后在外芯5的外圆周面设置保温层，由外芯5和内芯1构成的环状组芯即制备完成；
在上述技术中，在内芯芯盒2上设置凹槽4，凹槽4的深度为30mm；
在上述步骤中，由外芯5、内芯1和环状凸台共同构成形状为成型蝶阀阀体的形状，在外芯5和内芯1的上端面设置上端盖，通过设在上端盖上的浇注口将钢水在2.5分钟内浇注完成，保温7小时后，拆去模具，铸造成型。
Claims (1)
1.一种蝶阀阀体组芯的制备工艺，其特征在于：制备工艺为：
步骤一、在固定好的内芯芯盒模具内均匀设置多块冷铁（3），在内芯芯盒模具内填满水玻璃砂并将水玻璃砂的表面修平，然后将通有二氧化碳的管道插入模具的模腔内，通入二氧化碳，5—10分钟后停止通入二氧化碳，拆掉模具，制得内芯芯盒的毛坯；
步骤二、在内芯芯盒毛坯的表面涂抹1—2mm的锆英粉涂料，将内芯芯盒毛坯表面的锆英粉涂料点燃，燃烧至火焰自然熄灭；
步骤三、重复步骤二2—3次，然后将内芯芯盒毛坯干燥，制得扇形的内芯芯盒（2），备用；
步骤四、在固定好的外芯芯盒模具内均匀设置多块冷铁（3），在外芯芯盒模具内填满水玻璃砂，后按照步骤一至步骤三中内芯芯盒的制备方法，制得扇形的外芯芯盒（6），备用；
步骤五、垂直设置一根轴杠（8），并以轴杠（8）为中心，在四周铺10—15cm厚的水玻璃砂，铺设时预留环形的内芯槽（9）和外芯槽（10），使内芯槽（9）和外芯槽（10）之间形成环形的凸台，在凸台的上端面均匀镶嵌冷铁（3），然后将水玻璃砂修平，将通有二氧化碳的管道插入水玻璃砂中，通入二氧化碳，5—10分钟后停止通入二氧化碳，形成模具底座（7）；
步骤六、在模具底座（7）的内芯槽（9）内安装扇形的内芯芯盒（2），使内芯芯盒（2）的内圆弧面与轴杠（8）相对，依次逐块对接安装内芯芯盒（2）构成圆环状内芯（1），在内芯（1）与轴杠（8）之间填充水玻璃砂并修平，备用；
步骤七、在模具底座（7）的外芯槽（10）内安装扇形的外芯芯盒（6），使外芯芯盒（6）的内圆弧面与内芯（1）的外圆周面相对，依次逐块对接安装外芯芯盒（6）构成圆环状外芯（5），然后在外芯（5）的外圆周面设置保温层，由外芯（5）和内芯（1）构成的环状组芯即制备完成；
所述的锆英粉涂料主要由锆英粉、酒精和粘结剂组成。
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