CN103322570A

CN103322570A - 一种割嘴及其制造方法

Info

Publication number: CN103322570A
Application number: CN2012100793983A
Authority: CN
Inventors: 李会民; 徐磊
Original assignee: TSINGTAO METAL INJECTION MOLDING Co
Current assignee: TSINGTAO METAL INJECTION MOLDING Co
Priority date: 2012-03-23
Filing date: 2012-03-23
Publication date: 2013-09-25

Abstract

本发明涉及切割金属的割锯用割嘴，属于火焰切割工具领域。一种割嘴，由中心管和外壳组成；中心管插入外壳进行装配；中心管外壁设有翼台，内部设有氧气通道；外壳内壁设有沉槽和筋台；中心管插入外壳后，翼台和沉槽相配合，外壳内壁的筋台和中心管进行接触定位，对中心管和外壳进行径向定位；中心管插入外壳后，中心管外壁和外壳内壁之间形成燃气通道；燃气通道在割嘴靠近筋台的头端形成燃气喷口。本发明提供一种割嘴的制造方法，割嘴的中心管和外壳采用粉末冶金工艺一次成型，简化了制作工艺，大大提高了生产效率，原材料利用率可达99％以上，并可根据割嘴的不同性能要求，灵活更换材质。

Description

一种割嘴及其制造方法

技术领域

本发明涉及切割金属的割锯用割嘴，属于火焰切割工具领域。

背景技术

气体火焰切割技术被广泛用于各类制造业和其他行业的金属切割领域，使用的设备是割炬，割嘴是割炬的重要部件，对整个割炬的性能影响至关重要，传统的割嘴一般由割嘴芯座、割嘴芯、割嘴外套三部分组成，三个部件之间采用螺纹配合连接。典型的如现在广泛使用的是射吸式焊割炬，我国在1985年制定并实施了此产品相关的标准(国标GB5110-85，机械部标准JBT6969-1993)，直至现在，大部分生产企业仍是依据此标准进行割嘴制品的生产。传统割嘴一般采用机械加工的办法来进行生产，要经过车、钻、攻螺纹等数十道工序，材料一般选用黄铜和紫铜，最终的割嘴产品三部分组件紧固在一起，不易装拆。割嘴在使用过程中，熔渣比较容易堵塞喷口，传统割嘴不易拆装，因而无法清理熔渣，只能对割嘴进行更换。

发明内容

本发明的目的是解决现有技术中存在的不足，提供一种新型结构的割嘴，使割嘴便于拆装，容易对内部金属熔渣进行清理，同时割嘴损害时割嘴部件可以单独更换，降低了使用成本。

本发明采用的技术方案为：一种割嘴，由中心管和外壳组成；中心管插入外壳进行装配；中心管外壁设有翼台，内部设有氧气通道；外壳内壁设有沉槽和筋台；中心管插入外壳后，翼台和沉槽相配合；外壳内壁的筋台的内径和中心管芯管的外径相一致，中心管插入外壳后，外壳内壁的筋台和中心管进行接触定位，对中心管和外壳进行径向定位；中心管插入外壳后，中心管外壁和外壳内壁之间形成燃气通道；燃气通道在割嘴靠近筋台的头端形成燃气喷口，燃气从燃气喷口喷出。

翼台的数量为两个或两个以上，对称设置于中心管外壁上；外壳内的沉槽数量和翼台数量相对应，数量一致；翼台的轴向配合面和对应的外壳内沉槽轴向配合面相互间配合时采用锥度配合，锥度在0.5°～80°。

外壳内筋台的数量为两个或两个以上，对称设置于外壳的内壁。

本发明的割嘴去除了螺纹连接结构，将割嘴的所有零部件简化整合为中心管和外壳，减少了生产的复杂性，使各部件之间配合更为容易，喷口熔渣堵塞后，可以方便的对割嘴进行装拆后清除，割嘴可以重复利用，部件损害后也可以单独更换，降低了使用成本。

本发明的割嘴的中心氧气通道和环形的燃气通道更为流线化，出气更为通畅，提高气体流速，从而使切割速度得以提高。

本发明的外壳内部设有筋台结构，从结构上保证了外壳和内部中心管的同心度，解决了传统割嘴中嘴芯和外套中心容易不一致的问题。

本发明的另一个目的是提供一种割嘴的制造方法。

作为本发明优选的技术方案之一进行生产的割嘴选用金属原材料、粉末冶金工艺对割嘴的中心管和外壳进行加工制造，具体步骤如下所述：

(1)选择符合规格要求的金属粉末，根据金属粉末类型选择粘结剂，将金属粉末和粘结剂进行混料、造粒，制成适合注射成型用的喂料；基于重量百分比，金属粉末占喂料的75～95％，粘结剂占喂料的5～25％；

(2)根据割嘴的尺寸和结构制作注射成型所用的模具，将喂料利用注射成型机注入模具内成型；

(3)将模具成型后的制品经过化学办法或者加热分解的办法脱除制品中的粘结剂；

(4)将脱除粘结剂后的制品进行高温烧结致密化后得到烧结制品；

(5)将烧结制品根据需要进行后处理后得到最终产品。

作为本发明优选的技术方案之一，所述的金属粉末材质选用不锈钢、碳钢、低合金钢、铁基合金、硬质合金。

作为本发明优选的技术方案之一，混炼金属粉末可以选用的粘结剂选自石蜡、微晶蜡、棕榈蜡、蜂蜡、聚乙烯、聚丙烯、聚苯烯、聚苯乙烯、硬脂酸、环氧树脂、丁基硬质酸酯、植物油、矿物油、苯胺、甘油、硼酸、甲基纤维素、聚乙烯乙二醇、琼脂、水、聚乙烯醇缩丁醛、邻苯二甲酸二丁酯、聚甲醛、聚甲基丙烯酸甲酯、乙烯-醋酸乙烯酯、聚乙二醇、聚丁烯酸酯、磷脂酸、聚乙烯醇、聚丁烯、聚乙烯醚中的两种或者两种以上组分以任意比例的组合物。

本发明的技术方案中割嘴结构去除了螺纹连接结构，将割嘴的所有零部件简化整合为中心管和外壳，减少了生产的复杂性，使各部件之间配合更为容易。喷口熔渣堵塞后，可以方便的拆卸割嘴部件并进行熔渣清除工作，割嘴经过清除后可以重复使用，单一部件损害后也可以单独更换，降低了使用成本。

本发明的技术方案中使用钢合金材料替代铜基材料，提高割嘴的强度和耐热性以及其他性能，从而提高了割嘴的使用寿命。

本发明的割嘴的中心管氧气通道和环形的燃气通道更为流线化，出气更为通畅，提高气体流速，得以提高切割速度。

本发明技术方案中的对割嘴的外壳内壁设计上筋台结构，从结构上保证了外壳和内部中心管的同心度，解决了传统割嘴中嘴芯和外套中心容易不一致的问题。

本发明针对传统割嘴存在的不足，采用粉末冶金工艺对割嘴部件净成型生产，简化了割嘴的生产加工工艺，提高了生产效率，原材料利用率可以达到99％以上，生产的割嘴部件一致性好，在割嘴装配过程中，各个割嘴的部件可以相互更换。本发明可以根据不同类型割嘴的需要，选择不同类型的材料，从而提高割嘴的使用性能。

附图说明

图1是本发明的割嘴的剖面结构图；

图2是本发明的割嘴的中心管剖面结构图；

图3是本发明的割嘴的外壳剖面结构图；

图中：1、中心管；2、翼台；3、氧气通道；3a、氧气通道锥形段；3b、氧气通道平行段；4、外壳；5、沉槽；6、筋台；7、燃气通道；8、燃气喷口。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明的割嘴及其制造方法进行详细的描述和说明。

实施例1如图1所示，一种割嘴，由中心管1和外壳4组成；中心管1的外壁上设有翼台2；外壳4内壁设有沉槽5和筋台6；中心管1插入外壳4进行装配，其中中心管的翼台2和外壳内壁的沉槽5相配合，对中心管1和外壳4进行轴向定位，外壳内壁的筋台6和中心管1的芯管外壁相接触配合，对中心管1和外壳4进行径向定位，保证中心管1和外壳4的同心度；中心管1内部设置有氧气通道3，氧气通道分为圆锥形段3a和圆柱形段3b两段；中心管1外壁和外壳4内壁之间构成燃气通道7，燃气通道7在割嘴靠近筋台的头端形成燃气喷口8，燃气从燃气喷口8喷出。

本实施例中心管上的翼台的数量为2个，外壳内壁沉槽的数量也是2个，外壳内壁筋台的数量为4个。

中心管翼台的轴向配合面和对应的外壳内沉槽轴向配合面相互间配合时采用锥度配合，锥度在0.5°～80°。

实施例2一种割嘴的制造方法，在本实施例中生产割嘴选用17-4PH不锈钢材料，利用粉末冶金工艺对割嘴的中心管1和外壳4进行加工制造，具体步骤如下所述：

(1)选择符合规格要求的17-4PH不锈钢金属粉末，不锈钢粉末使用水雾化或者气雾化工艺生产，粒度范围在2～20μm，振实密度45％。

(2)选择适合17-4PH不锈钢粉末的成型用粘结剂，将不锈钢粉末和粘结剂利用高速混合机和挤出机进行混料、造粒，制成适合注射成型用的喂料；基于重量百分比，17-4PH不锈钢粉末占喂料的85％，粘结剂占喂料的15％；粘结剂为聚丙烯、聚苯烯、聚苯乙烯、环氧树脂、丁基硬质酸酯任意比例的组合物

(3)根据割嘴的尺寸和结构制作注射成型所用的模具，将喂料利用注射成型机注入模具内成型；

(4)将模具成型后的制品经过化加热分解的办法脱除制品中的粘结剂；

(5)将脱除粘结剂后的制品进行高温烧结致密化后得到烧结制品；

(6)将烧结制品根据需要进行后处理后得到最终产品。

上述实施例仅用于阐述本发明的主要技术方案和特征，但本领域人员应该意识到，本发明的技术方案不受上述实施例的限制，在不脱离本发明技术实质精神和范围的前提下，本领域技术人员可以进行各种变化和替换，这些变化和替换都落入本发明的权利要求范围内。

Claims

1.一种割嘴，其特征在于：由中心管和外壳组成；中心管插入外壳进行装配；中心管外壁设有翼台，内部设有氧气通道；外壳内壁设有沉槽和筋台；中心管插入外壳后，翼台和沉槽相配合，外壳内壁的筋台和中心管进行接触定位，对中心管和外壳进行径向定位；中心管插入外壳后，中心管外壁和外壳内壁之间形成燃气通道；燃气通道在割嘴靠近筋台的头端形成燃气喷口。

2.根据权利要求1所述的割嘴，其特征在于：翼台的数量为两个或两个以上，对称设置于中心管外壁上；外壳内的沉槽数量和翼台数量相对应，数量一致。

3.根据权利要求1所述的割嘴，其特征在于：筋台的数量为两个或两个以上，对称设置于外壳的内壁。

4.根据权利要求1所述的割嘴，其特征在于：翼台的形状有方形、梯形、弧形，外壳内的沉槽形状和翼台形状相对应，形状一致。

5.根据权利要求1所述的割嘴，其特征在于：中心管内部的氧气通道由圆锥形段和圆柱形段两部分组成。

6.一种如权利要求1～5所述的割嘴的制造方法，其特征在于：采用粉末冶金工艺对割嘴的中心管和外壳进行加工制造，具体步骤如下所述：

(5)将烧结制品根据需要进行后处理后得到最终产品。

7.根据权利要求6所述的割嘴的制造方法，其特征在于：所述的金属粉末材质选用不锈钢、碳钢、低合金钢、铁基合金、硬质合金。

8.根据权利要求6所述的割嘴的制造方法，其特征在于：所述的粘结剂选自石蜡、微晶蜡、棕榈蜡、蜂蜡、聚乙烯、聚丙烯、聚苯烯、聚苯乙烯、硬脂酸、环氧树脂、丁基硬质酸酯、植物油、矿物油、苯胺、甘油、硼酸、甲基纤维素、聚乙烯乙二醇、琼脂、水、聚乙烯醇缩丁醛、邻苯二甲酸二丁酯、聚甲醛、聚甲基丙烯酸甲酯、乙烯-醋酸乙烯酯、聚乙二醇、聚丁烯酸酯、磷脂酸、聚乙烯醇、聚丁烯、聚乙烯醚中的两种或者两种以上组分任意比例的组合物。