CN108644490A - 一种钢衬聚四氟乙烯直管及其模压工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种钢衬聚四氟乙烯直管及其模压工艺，属于钢衬直管技术领域，包括上盖板、下盖板、及设置在上盖板与下盖板之间的中空圆管状芯棒，芯棒的外侧套设有橡皮套，橡皮套的外侧套设有四氟短管，四氟短管的外侧套设有模压直管，四氟短管分别与上盖板和下盖板之间设有四氟圆环，模压直管分别与上盖板和下盖板之间设有密封面模具，密封面模具分别与上盖板和下盖板之间通过紧固件连接。本发明可以实现自动化或半自动化，工作效率大大提高，易于精细化成本控制，避免结团搭桥空鼓情况发生，减少了精加工量，大大降低了粉料损耗，避免橡皮套破损，提高产品成型率。

Description

一种钢衬聚四氟乙烯直管及其模压工艺
技术领域
本发明涉及一种钢衬直管及其模压工艺，特别是涉及一种钢衬聚四氟乙烯直管及其模压工艺，属于钢衬直管技术领域。
背景技术
目前，现有技术中的一般模压工艺为，在内部装入套上橡皮套的芯棒模具，及定位装置后，在橡皮模和钢管间的奸细内充灌PTFE粉末，然后两边法兰密封面位置装上密封面模具后再分别向充灌密封面模具和钢件腔体内充灌PTFE粉末，在装配好封盖后再通过向橡皮套内部注入水压或放入等静压设备内加压后成型。
以上模压方式为目前比较流行的传统模压工艺，该工艺因PTFE 粉末的固有属性而存在如下不足：
1)工作效率偏低；
2)衬里壁厚严重不均匀，同一规格工件用粉料会有较大的偏差，一方面会造成成本的增加，另一方面不利于品质的管控，也严重影响精细化成本控制；
3)因PTFE粉末易于结团，在充灌粉料时容易在局部产生结团搭桥现象，模压后会出现局部空鼓报废现象；
4)密封面衬里部位凹凸不平严重，后加工时车加工量较多，粉料损耗严重；
5)压缩比比较大，在模压加压时内部积余空气量比较多，橡皮套在加压时容易破损，进而造成PTFE层进水，工件报废率较高。
发明内容
本发明的主要目的是为了提供一种钢衬聚四氟乙烯直管及其模压工艺，用于解决上述现有技术中存在的不足。
本发明的目的可以通过采用如下技术方案达到：
一种钢衬聚四氟乙烯直管，包括上盖板、下盖板、及设置在所述上盖板与所述下盖板之间的中空圆管状芯棒，所述芯棒的外侧套设有橡皮套，所述橡皮套的外侧套设有四氟短管，所述四氟短管的外侧套设有模压直管，所述四氟短管分别与所述上盖板和所述下盖板之间设有四氟圆环，所述模压直管分别与所述上盖板和所述下盖板之间设有密封面模具，所述密封面模具分别与所述上盖板和所述下盖板之间通过紧固件连接。
优选的，所述上盖板和所述下盖板的中心均设有圆孔，所述上盖板上的圆孔和所述下盖板上的圆孔均与中空的所述芯棒的内腔连通。
优选的，所述模压直管为“工”型结构，所述密封面模具分别设置在所述模压直管的两端。
优选的，所述密封面模具套设在所述四氟圆环上，所述四氟圆环套设在所述橡皮套上。
优选的，所述密封面模具的厚度与所述四氟圆环的厚度相同，所述密封面模具的上表面与所述四氟圆环的上表面处于同一平面，所述密封面模具的下表面与所述四氟圆环的下表面处于同一平面。
优选的，所述密封面模具与所述四氟圆环之间设有缓压槽。
优选的，所述四氟短管的长度与所述模压直管的长度相同，所述四氟短管的上表面与所述模压直管的上表面处于同一平面，所述四氟短管的下表面与所述模压直管的下表面处于同一平面。
优选的，所述四氟短管通过PTFE粉末压制成，所述四氟短管的长度控制在5-10cm，所述四氟短管的外径比所述模压直管的内径小 1-2mm，且所述四氟短管的外径与所述四氟圆环的内径相同。
一种钢衬聚四氟乙烯直管的模压工艺，包括如下步骤：
步骤1：跟据待模压直管的密封面尺寸、厚度及模压成品的内径要求，选用合适的模具，用压型机将PTFE粉末压制成四氟圆环，压型机的压力控制在0.5-1.0MPa；
步骤2：根据待模压直管内衬PTFE管壁厚度及钢管内径选用合适的模具，用压型机将PTFE粉末压制成四氟短管，压型机的压力控制在0.5-1.0MPa；
步骤3：根据四氟短管内径选择合适的芯棒和橡皮套，然后装入待模压直管内；
步骤4：在一端依次装上密封面模具和四氟圆环，并调整好芯棒及橡皮套密封面后，装上下盖板，装配好紧固件后，依次对角拧紧紧固件；
步骤5：将以上工件竖放在工作平台上，然后依次填入若干预先压制好的四氟短管，直至装满，多余部分用专用工具切除；
步骤6：依次装上密封面模具和四氟圆环，并调整好芯棒及橡皮套密封面后，装上上盖板，装配好紧固件后，依次对角拧紧紧固件；
步骤7：将以上完成的工件按批送等静压工序再次加压，使内部填充的四氟圆环和各四氟短管破碎再次挤压成型成一个整体；
步骤8：分别取下紧固件、上盖板、下盖板、密封面模具、芯棒和橡皮套后，送烧制工序烧制成成品。
进一步的，所述步骤2中，所述四氟短管通过PTFE粉末压制成，所述四氟短管的长度控制在5-10cm，所述四氟短管的外径比所述模压直管的内径小1-2mm，且所述四氟短管的外径与所述四氟圆环的内径相同。
本发明的有益技术效果：
1、本发明提供的钢衬聚四氟乙烯直管，由于四氟环和四氟短管的制作及四氟短管的充填过程可以实现自动化或半自动化，工作效率大大提高。
2、本发明提供的钢衬聚四氟乙烯直管，四氟短管为标准件生产，厚度根据衬里厚度要求计算后确定，壁厚已得到控制，成品各部位壁厚比较均匀，同规格同尺寸的工件用料量一致，易于精细化成本控制。
3、本发明提供的钢衬聚四氟乙烯直管，因内衬用一次推入填充四氟短管的方式取代了直接填充粉料的方式，短管之间基本无间隙，经后工序等静压压制后避免了结团搭桥空鼓的情况发生。
4、本发明提供的钢衬聚四氟乙烯直管，密封面的制作已通过直接放入四氟环的方式取代了直接填充四氟粉料的方式，四氟环压制后各部位厚薄均一，避免了后工序压制的成品密封面凹凸不平的状况，同时也可很好的控制密封面的预成型厚度，减少了精加工量，同时也可精确控制用料量，大大降低了粉料损耗。
5、本发明提供的钢衬聚四氟乙烯直管，因四氟环和四氟短管采用低压状态下的预加工方式先行压制出来，体积压缩比已大大降低，在制作内部芯棒时已可以将芯棒加粗，在后工序等静压压制过程中氟材料内部排出的气体已大大减少，避免了橡皮套易于破损的状况，提高了产品成型率。
附图说明
图1为按照本发明的钢衬聚四氟乙烯直管的一优选实施例的整体结构剖视图；
图2为按照本发明的钢衬聚四氟乙烯直管的一优选实施例的四氟短管俯视图；
图3为按照本发明的钢衬聚四氟乙烯直管的一优选实施例的四氟短管剖视图；
图4为按照本发明的钢衬聚四氟乙烯直管的一优选实施例的四氟圆环俯视图；
图5为按照本发明的钢衬聚四氟乙烯直管的一优选实施例的四氟圆环剖视图。
图中：1-上盖板，2-密封面模具，3-紧固件，4-模压直管，5-四氟短管，6-橡皮套，7-芯棒，8-四氟圆环，9-下盖板，10-缓压槽。
具体实施方式
为使本领域技术人员更加清楚和明确本发明的技术方案，下面结合实施例及附图对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。
如图1所示，本实施例提供的钢衬聚四氟乙烯直管，包括上盖板 1、下盖板9、及设置在上盖板1与下盖板9之间的中空圆管状芯棒7，芯棒7的外侧套设有橡皮套6，橡皮套6的外侧套设有四氟短管5，四氟短管5的外侧套设有模压直管4，四氟短管5分别与上盖板1和下盖板9之间设有四氟圆环8，模压直管4分别与上盖板1和下盖板 9之间设有密封面模具2，密封面模具2分别与上盖板1和下盖板9 之间通过紧固件3连接。
在本实施例中，如图1所示，上盖板1和下盖板9的中心均设有圆孔，上盖板1上的圆孔和下盖板9上的圆孔均与中空的芯棒7的内腔连通。
在本实施例中，如图1、图2和图3所示，模压直管4为“工”型结构，密封面模具2分别设置在模压直管4的两端，四氟短管5的长度与模压直管4的长度相同，四氟短管5的上表面与模压直管4的上表面处于同一平面，四氟短管5的下表面与模压直管4的下表面处于同一平面，四氟短管5通过PTFE粉末压制成，四氟短管5的长度控制在5-10cm，四氟短管5的外径比模压直管4的内径小1-2mm，且四氟短管5的外径与四氟圆环8的内径相同。
在本实施例中，如图1、图4和图5所示，密封面模具2套设在四氟圆环8上，四氟圆环8套设在橡皮套6上，密封面模具2的厚度与四氟圆环8的厚度相同，密封面模具2的上表面与四氟圆环8的上表面处于同一平面，密封面模具2的下表面与四氟圆环8的下表面处于同一平面，密封面模具2与四氟圆环8之间设有缓压槽10。
如图1所示，本实施例提供的钢衬聚四氟乙烯直管的模压工艺，包括如下步骤：
步骤1：跟据待模压直管4的密封面尺寸、厚度及模压成品的内径要求，选用合适的模具，用压型机将PTFE粉末压制成四氟圆环8；
步骤2：根据待模压直管4内衬PTFE管壁厚度及钢管内径选用合适的模具，用压型机将PTFE粉末压制成四氟短管5；
步骤3：根据四氟短管5内径选择合适的芯棒7和橡皮套6，然后装入待模压直管4内；
步骤4：在一端依次装上密封面模具2和四氟圆环8，并调整好芯棒7及橡皮套6密封面后，装上下盖板9，装配好紧固件3后，依次对角拧紧紧固件3；
步骤5：将以上工件竖放在工作平台上，然后依次填入若干预先压制好的四氟短管5，直至装满，多余部分用专用工具切除；
步骤6：依次装上密封面模具2和四氟圆环8，并调整好芯棒7 及橡皮套6密封面后，装上上盖板1，装配好紧固件3后，依次对角拧紧紧固件3；
步骤7：将以上完成的工件按批送等静压工序再次加压，使内部填充的四氟圆环8和各四氟短管5破碎再次挤压成型成一个整体；
步骤8：分别取下紧固件3、上盖板1、下盖板9、密封面模具2、芯棒7和橡皮套6后，送烧制工序烧制成成品。
在本实施例中，如图1所示，步骤2中，四氟短管5通过PTFE 粉末压制成，四氟短管5的长度控制在5-10cm，四氟短管5的外径比模压直管4的内径小1-2mm，且四氟短管5的外径与四氟圆环8 的内径相同。
在本实施例中，如图4和图5所示，本实施例提供的钢衬聚四氟乙烯直管，用压型机根据根据衬氟密封面的外形尺寸和内孔尺寸及成型后的四氟圆环8的可压缩比用模具将四氟粉压成如图4和图5所示的圆环形状8，批量生产时此过程易于实现自动化。
在本实施例中，如图2和图3所示，本实施例提供的钢衬聚四氟乙烯直管，用压型机根据衬氟管道钢管内径及衬氟后的管道内径要求及成型后的四氟短管5的可压缩比用模具将四氟粉料预先压成如图2 和图3所示的四氟短管5，四氟短管的长度不宜超过10cm，不宜短于5cm，过长易造成最终的成品厚薄不均，过短工作效率太低，批量生产时此过程易于实现自动化。
在本实施例中，将四氟短管5依次冲填入预制好的带法兰钢管4 内直至装满为止，多于部分用刀具修掉成与两端法兰平齐，此过程批量生产时可以自动化生产。
在本实施例中，将套好橡皮套6的芯棒7两端用橡皮筋扎好后装入之上完成的工件的空腔内，并调整好两端间隙。
在本实施例中，分别在两端装上密封面模具2，密封面下端密封槽内事先装好“O”型圈，然后装上四氟环8，取下包扎芯棒7橡皮套6上的橡皮筋将局部橡皮密封环整理好后装上上下盖板1和9，逐次对角锁紧紧固件7。
在本实施例中，本实施例的重点在于四氟环8和四氟短管5的压紧压强控制，不宜太高，太高的话在等静压过程高个四氟部件不易重新连接在一起，太低的话成型件太松散不易于装配，试验证明在 0.5-1.0MPa下比较优越。
在本实施例中，本实施例提供的钢衬聚四氟乙烯直管，由于四氟环8和四氟短管5的制作及四氟短管5的充填过程可以实现自动化或半自动化，工作效率大大提高。
在本实施例中，本实施例提供的钢衬聚四氟乙烯直管，四氟短管 5为标准件生产，厚度根据衬里厚度要求计算后确定，壁厚已得到控制，成品各部位壁厚比较均匀，同规格同尺寸的工件用料量一致，易于精细化成本控制。
在本实施例中，本实施例提供的钢衬聚四氟乙烯直管，因内衬用一次推入填充四氟短管5的方式取代了直接填充粉料的方式，短管之间基本无间隙，经后工序等静压压制后避免了结团搭桥空鼓的情况发生。
在本实施例中，本实施例提供的钢衬聚四氟乙烯直管，密封面的制作已通过直接放入四氟环8的方式取代了直接填充四氟粉料的方式，四氟环压制后各部位厚薄均一，避免了后工序压制的成品密封面凹凸不平的状况，同时也可很好的控制密封面的预成型厚度，减少了精加工量，同时也可精确控制用料量，大大降低了粉料损耗。
在本实施例中，本实施例提供的钢衬聚四氟乙烯直管，因四氟环 8和四氟短管5采用低压状态下的预加工方式先行压制出来，体积压缩比已大大降低，在制作内部芯棒时已可以将芯棒加粗。在后工序等静压压制过程中氟材料内部排出的气体已大大减少，避免了橡皮套易于破损的状况，提高了产品成型率。
以上，仅为本发明进一步的实施例，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明所公开的范围内，根据本发明的技术方案及其构思加以等同替换或改变，都属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种钢衬聚四氟乙烯直管，包括上盖板(1)、下盖板(9)、及设置在所述上盖板(1)与所述下盖板(9)之间的中空圆管状芯棒(7)，其特征在于，所述芯棒(7)的外侧套设有橡皮套(6)，所述橡皮套(6)的外侧套设有四氟短管(5)，所述四氟短管(5)的外侧套设有模压直管(4)，所述四氟短管(5)分别与所述上盖板(1)和所述下盖板(9)之间设有四氟圆环(8)，所述模压直管(4)分别与所述上盖板(1)和所述下盖板(9)之间设有密封面模具(2)，所述密封面模具(2)分别与所述上盖板(1)和所述下盖板(9)之间通过紧固件(3)连接。
2.如权利要求1所述的一种钢衬聚四氟乙烯直管，其特征在于，所述上盖板(1)和所述下盖板(9)的中心均设有圆孔，所述上盖板(1)上的圆孔和所述下盖板(9)上的圆孔均与中空的所述芯棒(7)的内腔连通。
3.如权利要求1所述的一种钢衬聚四氟乙烯直管，其特征在于，所述模压直管(4)为“工”型结构，所述密封面模具(2)分别设置在所述模压直管(4)的两端。
4.如权利要求1所述的一种钢衬聚四氟乙烯直管，其特征在于，所述密封面模具(2)套设在所述四氟圆环(8)上，所述四氟圆环(8)套设在所述橡皮套(6)上。
5.如权利要求1所述的一种钢衬聚四氟乙烯直管，其特征在于，所述密封面模具(2)的厚度与所述四氟圆环(8)的厚度相同，所述密封面模具(2)的上表面与所述四氟圆环(8)的上表面处于同一平面，所述密封面模具(2)的下表面与所述四氟圆环(8)的下表面处于同一平面。
6.如权利要求1所述的一种钢衬聚四氟乙烯直管，其特征在于，所述密封面模具(2)与所述四氟圆环(8)之间设有缓压槽(10)。
7.如权利要求1所述的一种钢衬聚四氟乙烯直管，其特征在于，所述四氟短管(5)的长度与所述模压直管(4)的长度相同，所述四氟短管(5)的上表面与所述模压直管(4)的上表面处于同一平面，所述四氟短管(5)的下表面与所述模压直管(4)的下表面处于同一平面。
8.如权利要求1所述的一种钢衬聚四氟乙烯直管，其特征在于，所述四氟短管(5)通过PTFE粉末压制成，所述四氟短管(5)的长度控制在5-10cm，所述四氟短管(5)的外径比所述模压直管(4)的内径小1-2mm，且所述四氟短管(5)的外径与所述四氟圆环(8)的内径相同。
9.一种如权利要求1-8任意一项所述的钢衬聚四氟乙烯直管的模压工艺，其特征在于，包括如下步骤：
步骤1：跟据待模压直管(4)的密封面尺寸、厚度及模压成品的内径要求，选用合适的模具，用压型机将PTFE粉末压制成四氟圆环(8)，压型机的压力控制在0.5-1.0MPa；
步骤2：根据待模压直管(4)内衬PTFE管壁厚度及钢管内径选用合适的模具，用压型机将PTFE粉末压制成四氟短管(5)，压型机的压力控制在0.5-1.0MPa；
步骤3：根据四氟短管(5)内径选择合适的芯棒(7)和橡皮套(6)，然后装入待模压直管(4)内；
步骤4：在一端依次装上密封面模具(2)和四氟圆环(8)，并调整好芯棒(7)及橡皮套(6)密封面后，装上下盖板(9)，装配好紧固件(3)后，依次对角拧紧紧固件(3)；
步骤5：将以上工件竖放在工作平台上，然后依次填入若干预先压制好的四氟短管(5)，直至装满，多余部分用专用工具切除；
步骤6：依次装上密封面模具(2)和四氟圆环(8)，并调整好芯棒(7)及橡皮套(6)密封面后，装上上盖板(1)，装配好紧固件(3)后，依次对角拧紧紧固件(3)；
步骤7：将以上完成的工件按批送等静压工序再次加压，使内部填充的四氟圆环(8)和各四氟短管(5)破碎再次挤压成型成一个整体；
步骤8：分别取下紧固件(3)、上盖板(1)、下盖板(9)、密封面模具(2)、芯棒(7)和橡皮套(6)后，送烧制工序烧制成成品。
10.如权利要求9所述的一种钢衬聚四氟乙烯直管的模压工艺，其特征在于，所述步骤2中，所述四氟短管(5)通过PTFE粉末压制成，所述四氟短管(5)的长度控制在5-10cm，所述四氟短管(5)的外径比所述模压直管(4)的内径小1-2mm，且所述四氟短管(5)的外径与所述四氟圆环(8)的内径相同。
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