CN108644512B - 一种钢衬聚四氟乙烯三通及其模压工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种钢衬聚四氟乙烯三通及其模压工艺，属于钢衬三通技术领域，包括三通钢件及设置在其内相互连通的主管和支管，主管包括中空圆管状的主管芯棒及两主管压盖，主管芯棒的外侧套设有三通橡皮套，三通橡皮套的外侧套设有主管四氟短管，支管包括中空圆管状的支管芯棒及两支管压盖，支管芯棒的外侧套设有三通橡皮套，该三通橡皮套的外侧套设有支管四氟短管，主管四氟短管与支管四氟短管的连接处设有半圆缺口主管四氟短管及与半圆缺口主管四氟短管连接的支管带弧形口短管。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，避免粉料搭桥空鼓报废，减少精加工量，降低粉料损耗，提高了产品成型率。

Description

一种钢衬聚四氟乙烯三通及其模压工艺
技术领域
本发明涉及一种钢衬三通及其模压工艺，特别是涉及一种钢衬聚四氟乙烯三通及其模压工艺，属于钢衬三通技术领域。
背景技术
目前，现有技术中钢衬三通模压的一般工艺为，在预制好的三通钢件内部装入套上橡皮套的主管管芯棒和支管芯棒模具，及定位装置后，在橡皮模和钢管间的间隙内充灌PTFE粉末，然后，在各法兰密封面位置装上密封面模具后再分别向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，特别是马口位置严重偏薄，同一规格工件用粉料会有较大的偏差，不利于品质的管控和精细化成本控制；
（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三通及其模压工艺，用于至少部分解决上述现有技术中存在的技术问题。
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三通，包括呈三支分布并具有容腔的三通钢件，所述三通钢件内设有相互连通的主管和支管；所述主管包括中空圆管状的主管芯棒及设置在所述主管芯棒两端的两主管压盖，所述主管芯棒的外侧套设有三通橡皮套，所述三通橡皮套的外侧套设有主管四氟短管；所述支管包括中空圆管状的支管芯棒及设置在所述支管芯棒两端的两支管压盖，所述支管芯棒的外侧套设有三通橡皮套，该三通橡皮套的外侧套设有支管四氟短管；所述主管四氟短管与所述支管四氟短管的连接处设有半圆缺口主管四氟短管及与所述半圆缺口主管四氟短管连接的支管带弧形口短管。
优选的，所述三通钢件设置在所述主管四氟短管的外侧，所述主管四氟短管分别与两所述主管压盖之间设有主管四氟环，所述主管四氟环的外侧套设有主管密封面模具。
优选的，所述三通钢件设置在所述支管四氟短管的外侧，所述支管四氟短管分别与两所述支管压盖之间设有支管四氟环，所述支管四氟环的外侧套设有支管密封面模具。
优选的，所述支管密封面模具分别与所述支管压盖和所述三通钢件之间通过紧固件连接，所述主管密封面模具分别与所述主管压盖和所述三通钢件之间通过另一紧固件连接。
优选的，所述主管压盖和所述支管压盖的中心均设有圆孔，所述主管压盖上的圆孔与中空的所述主管芯棒的内腔连通，所述支管压盖上的圆孔与中空的所述支管芯棒的内腔连通。
优选的，所述主管密封面模具的厚度与所述主管四氟环的厚度相同，所述主管密封面模具的上表面与所述主管四氟环的上表面处于同一平面，所述主管密封面模具的下表面与所述主管四氟环的下表面处于同一平面，所述支管密封面模具的厚度与所述支管四氟环的厚度相同，所述支管密封面模具的上表面与所述支管四氟环的上表面处于同一平面，所述支管密封面模具的下表面与所述支管四氟环的下表面处于同一平面。
优选的，所述支管带弧形口短管的外径比与其连接的所述三通钢件的内径小1-2mm，所述支管带弧形口短管的弧形半径比所述主管芯棒的外圆半径大2-3mm；所述半圆缺口主管四氟短管的外径比与其连接的所述三通钢件的内径小1-2mm，所述半圆缺口主管四氟短管的半圆缺口的半径比所述支管四氟短管的外圆半径大1-2mm。
优选的，所述支管四氟环的外径比所述支管密封面模具的内径小1mm，其内径与所述支管四氟短管的内径相同；所述主管四氟环的外径比所述主管密封面模具的内径小1mm，其内径与所述主管四氟短管的内径相同。
一种钢衬聚四氟乙烯三通的模压工艺，包括如下步骤：
步骤1：用压型机将聚四氟乙烯粉末分别压制成支管带弧形口短管、支管四氟短管、带半圆缺口主管四氟短管、主管四氟短管、支管四氟环和主管四氟环；
步骤2：把主管芯棒套入三通橡皮套内并调整好位置，将各部位调整好后两端用橡皮筋扎住装入三通钢件的主管内，并从支管内掏出橡皮套支管部分，然后将支管芯棒插入三通橡皮套支管内并调整好距离；
步骤3：先将两件带半圆缺口主管四氟短管调整好缺口方位后分别自三通钢件两端装入至橡皮套之间的间隙内，然后将支管带弧形口短管装入三通钢件支管和橡皮套之间的间隙内，并调整好间隙；
步骤4：依次装入若干件支管四氟短管，并在上部压紧后，超出支管密封面法兰的部分用专用工具修平；
步骤5：依次装上支管四氟环和支管密封面模具，松开橡皮套支管上的橡皮筋，整理好橡皮套支管密封面，盖上支管压盖，装配好紧固件，并锁紧紧固件；
步骤6：分别自主管两端填入主管四氟短管若干，并压紧，露出主管法兰密封面位置部分用专用工具修平；
步骤7：分别在主管两端依次装上主管四氟环和主管密封面模具，松开橡皮套主管上的橡皮筋整理好橡皮套主管密封面，盖上主管压盖，装配好紧固件，并锁紧紧固件；
步骤8：将以上完成的工件送等静压成型工艺进行加压成型。
优选的，所述支管带弧形口短管的外径比与其连接的所述三通钢件的内径小1-2mm，所述支管带弧形口短管的弧形半径比所述主管芯棒的外圆半径大2-3mm；所述半圆缺口主管四氟短管的外径比与其连接的所述三通钢件的内径小1-2mm，所述半圆缺口主管四氟短管的半圆缺口的半径比所述支管四氟短管的外圆半径大1-2mm，所述支管四氟环的外径比所述支管密封面模具的内径小1mm，其内径与所述支管四氟短管的内径相同；所述主管四氟环的外径比所述主管密封面模具的内径小1mm，其内径与所述主管四氟短管的内径相同。
本发明的有益技术效果：
1、本发明提供的钢衬聚四氟乙烯三通，由于各预压缩件的制作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三通，由于各预压缩件的的制作按标准件方式生产，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三通，因内衬用一次填入各四氟标准件的方式取代了直接填充粉料的方式，各部件间基本无间隙，避免了粉料搭桥空鼓报废的现象产生。
4、本发明提供的钢衬聚四氟乙烯三通，密封面的制作已通过直接放入支管四氟环和主管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三通，因各预压缩件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三通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三通的一优选实施例的支管带弧形口短管结构剖视图；
图3为图2按照本发明的钢衬聚四氟乙烯三通的一优选实施例的A向视图；
图4为按照本发明的钢衬聚四氟乙烯三通的一优选实施例的支管四氟短管剖视图；
图5为按照本发明的钢衬聚四氟乙烯三通的一优选实施例的支管四氟短管侧视图；
图6为按照本发明的钢衬聚四氟乙烯三通的一优选实施例的带半圆缺口主管四氟短管剖视图；
图7为图6按照本发明的钢衬聚四氟乙烯三通的一优选实施例的B向视图；
图8为图6按照本发明的钢衬聚四氟乙烯三通的一优选实施例的C向视图；
图9为按照本发明的钢衬聚四氟乙烯三通的一优选实施例的主管四氟短管剖视图；
图10为按照本发明的钢衬聚四氟乙烯三通的一优选实施例的主管四氟短管侧视图；
图11为按照本发明的钢衬聚四氟乙烯三通的一优选实施例的支管四氟环剖视图；
图12为按照本发明的钢衬聚四氟乙烯三通的一优选实施例的支管四氟环侧视图；
图13为按照本发明的钢衬聚四氟乙烯三通的一优选实施例的主管四氟环剖视图；
图14为按照本发明的钢衬聚四氟乙烯三通的一优选实施例的主管四氟环侧视图。
图中：1-三通钢件，2-主管密封面模具，3-主管压盖，4-主管四氟环，5-主管四氟短管，6-半圆缺口主管四氟短管，7-支管带弧形口短管，8-支管四氟短管，9-支管密封面模具，10-支管压盖，11-支管芯棒，12-支管四氟环，13-三通橡皮套，14-紧固件，15-主管芯棒。
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三通，包括呈三支分布并具有容腔的三通钢件1，三通钢件1内设有相互连通的主管和支管；主管包括中空圆管状的主管芯棒15及设置在主管芯棒15两端的两主管压盖3，主管芯棒15的外侧套设有三通橡皮套13，三通橡皮套13的外侧套设有主管四氟短管5，三通钢件1设置在主管四氟短管5的外侧，主管四氟短管5分别与两主管压盖3之间设有主管四氟环4，主管四氟环4的外侧套设有主管密封面模具2。
在本实施例中，支管包括中空圆管状的支管芯棒11及设置在支管芯棒11两端的两支管压盖10，支管芯棒11的外侧套设有三通橡皮套13，该三通橡皮套13的外侧套设有支管四氟短管8，三通钢件1设置在支管四氟短管8的外侧，支管四氟短管8分别与两支管压盖10之间设有支管四氟环12，支管四氟环12的外侧套设有支管密封面模具9。
在本实施例中，主管四氟短管5与支管四氟短管8的连接处设有半圆缺口主管四氟短管6及与半圆缺口主管四氟短管6连接的支管带弧形口短管7。
在本实施例中，支管密封面模具9分别与支管压盖10和三通钢件1之间通过紧固件14连接，主管密封面模具2分别与主管压盖3和三通钢件1之间通过另一紧固件14连接。
在本实施例中，主管压盖3和支管压盖10的中心均设有圆孔，主管压盖3上的圆孔与中空的主管芯棒15的内腔连通，支管压盖10上的圆孔与中空的支管芯棒11的内腔连通。
在本实施例中，主管密封面模具2的厚度与主管四氟环4的厚度相同，主管密封面模具2的上表面与主管四氟环4的上表面处于同一平面，主管密封面模具2的下表面与主管四氟环4的下表面处于同一平面。
在本实施例中，支管密封面模具9的厚度与支管四氟环12的厚度相同，支管密封面模具9的上表面与支管四氟环12的上表面处于同一平面，支管密封面模具9的下表面与支管四氟环12的下表面处于同一平面。
在本实施例中，支管带弧形口短管7的外径比与其连接的三通钢件1的内径小1-2mm，支管带弧形口短管7的弧形半径比主管芯棒15的外圆半径大2-3mm。
在本实施例中，半圆缺口主管四氟短管6的外径比与其连接的三通钢件1的内径小1-2mm，半圆缺口主管四氟短管6的半圆缺口的半径比支管四氟短管8的外圆半径大1-2mm。
在本实施例中，支管四氟环12的外径比支管密封面模具9的内径小1mm，其内径与支管四氟短管8的内径相同。
在本实施例中，主管四氟环4的外径比主管密封面模具2的内径小1mm，其内径与主管四氟短管5的内径相同。
如图1所示，本实施例提供的钢衬聚四氟乙烯三通的模压工艺，包括如下步骤：
步骤1：用压型机将聚四氟乙烯粉末分别压制成支管带弧形口短管7、支管四氟短管8、带半圆缺口主管四氟短管6、主管四氟短管5、支管四氟环12和主管四氟环4；
步骤2：把主管芯棒15套入三通橡皮套13内并调整好位置，将各部位调整好后两端用橡皮筋扎住装入三通钢件1的主管内，并从支管内掏出橡皮套支管部分，然后将支管芯棒11插入三通橡皮套13支管内并调整好距离；
步骤3：先将两件带半圆缺口主管四氟短管6调整好缺口方位后分别自三通钢件1两端装入至橡皮套13之间的间隙内，然后将支管带弧形口短管7装入三通钢件1支管和橡皮套13之间的间隙内，并调整好间隙；
步骤4：依次装入若干件支管四氟短管8，并在上部压紧后，超出支管密封面法兰的部分用专用工具修平；
步骤5：依次装上支管四氟环12和支管密封面模具9，松开橡皮套13支管上的橡皮筋，整理好橡皮套13支管密封面，盖上支管压盖10，装配好紧固件14，并锁紧紧固件；
步骤6：分别自主管两端填入主管四氟短管5若干，并压紧，露出主管法兰密封面位置部分用专用工具修平；
步骤7：分别在主管两端依次装上主管四氟环4和主管密封面模具2，松开橡皮套13主管上的橡皮筋整理好橡皮套13主管密封面，盖上主管压盖3，装配好紧固件14，并锁紧紧固件；
步骤8：将以上完成的工件送等静压成型工艺进行加压成型。
在本实施例中，支管带弧形口短管7的外径比与其连接的三通钢件1的内径小1-2mm，支管带弧形口短管7的弧形半径比主管芯棒15的外圆半径大2-3mm；半圆缺口主管四氟短管6的外径比与其连接的三通钢件1的内径小1-2mm，半圆缺口主管四氟短管6的半圆缺口的半径比支管四氟短管8的外圆半径大1-2mm，支管四氟环12的外径比支管密封面模具9的内径小1mm，其内径与支管四氟短管8的内径相同；主管四氟环4的外径比主管密封面模具2的内径小1mm，其内径与主管四氟短管5的内径相同。
在本实施例中，用压型机将聚四氟乙烯粉末分别压制成如图2和图3所示的支管带弧形口短管7，如图4和图5所示支管四氟短管8，如图6、图7和图8所示带半圆缺口主管四氟短管6，如图9和图10所示主管四氟短管5，如图6所示支管四氟环12，如图7所示主管四氟环4。
在本实施例中，支管带弧形口短管7的外径较支管钢管内径小1-2mm，内径根据三通成品支管厚度和预压缩比计算确定，如图2和图3所示弧形半径较主管芯棒外圆半径大2-3mm；其中支管四氟短管8內外径同支管带弧形口短管7；其中带半圆缺口主管四氟短管外径较主管钢件内径小1-2mm，内径根据主管成品衬氟厚度要求和预压缩比确定，半圆缺口半径较支管四氟短管8外圆半径大1-2mm；其中支管四氟环12外径较支管密封面模具9内径小1mm左右，内径同支管四氟短管8，厚度根据预压缩比和衬氟成品支管密封面厚度及附加加工量计算确定；其中主管四氟环4外径较主管密封面模具2内径小1mm左右，内径同主管四氟短管5，在压制预压缩件过程中需控制各短管部分的最高不要超过10cm，以5-10cm为宜。此各预压缩件的制作过程作为标准件的制作过程可以实现半自动化或自动化生产。
在本实施例中，本实施例提供的钢衬聚四氟乙烯三通，其重点在于：
a.各预压缩成型件的压紧压强控制，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，实际证明在0.5-1.0MPa下比较优越。
b.以上三通的制作工艺稍做修改即可用于四通等多通件的制作。
在本实施例中，本实施例提供的钢衬聚四氟乙烯三通，由于各预压缩件的制作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三通，由于各预压缩件的的制作按标准件方式生产，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三通，因内衬用一次填入各四氟标准件的方式取代了直接填充粉料的方式，各部件间基本无间隙，避免了粉料搭桥空鼓报废的现象产生。
在本实施例中，本实施例提供的钢衬聚四氟乙烯三通，密封面的制作已通过直接放入支管四氟环（12）和主管四氟环（4）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三通，因各预压缩件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。
以上所述，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 (2)

1.一种钢衬聚四氟乙烯三通的模压工艺，其特征在于，包括如下步骤：
步骤1：用压型机将聚四氟乙烯粉末分别压制成支管带弧形口短管（7）、支管四氟短管（8）、带半圆缺口主管四氟短管（6）、主管四氟短管（5）、支管四氟环（12）和主管四氟环（4）；
步骤2：把主管芯棒（15）套入三通橡皮套（13）内并调整好位置，将各部位调整好后两端用橡皮筋扎住装入三通钢件（1）的主管内，并从支管内掏出橡皮套支管部分，然后将支管芯棒（11）插入三通橡皮套（13）支管内并调整好距离；
步骤3：先将两件带半圆缺口主管四氟短管（6）调整好缺口方位后分别自三通钢件（1）两端装入至三通钢件（1）主管与橡皮套（13）之间的间隙内，然后将支管带弧形口短管（7）装入三通钢件（1）支管和橡皮套（13）之间的间隙内，并调整好间隙；
步骤4：依次装入若干件支管四氟短管（8），并在上部压紧后，超出支管密封面法兰的部分用专用工具修平；
步骤5：依次装上支管四氟环（12）和支管密封面模具（9），松开橡皮套（13）支管上的橡皮筋，整理好橡皮套（13）支管密封面，盖上支管压盖（10），装配好紧固件（14），并锁紧紧固件；
步骤6：分别自主管两端填入主管四氟短管（5）若干，并压紧，露出主管法兰密封面位置部分用专用工具修平；
步骤7：分别在主管两端依次装上主管四氟环（4）和主管密封面模具（2），松开橡皮套（13）主管上的橡皮筋整理好橡皮套（13）主管密封面，盖上主管压盖（3），装配好紧固件（14），并锁紧紧固件；
步骤8：将以上完成的工件送等静压成型工艺进行加压成型。
2.如权利要求1所述的一种钢衬聚四氟乙烯三通的模压工艺，其特征在于，所述支管带弧形口短管（7）的外径比与其连接的所述三通钢件（1）的内径小1-2mm，所述支管带弧形口短管（7）的弧形半径比所述主管芯棒（15）的外圆半径大2-3mm；所述半圆缺口主管四氟短管（6）的外径比与其连接的所述三通钢件（1）的内径小1-2mm，所述半圆缺口主管四氟短管（6）的半圆缺口的半径比所述支管四氟短管（8）的外圆半径大1-2mm，所述支管四氟环（12）的外径比所述支管密封面模具（9）的内径小1mm，其内径与所述支管四氟短管（8）的内径相同；所述主管四氟环（4）的外径比所述主管密封面模具（2）的内径小1mm，其内径与所述主管四氟短管（5）的内径相同。
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