CN109848371B - 一种压缩机机壳的成型方法及压缩机 - Google Patents

一种压缩机机壳的成型方法及压缩机 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种压缩机机壳的成型方法,其能够使压缩机机壳一体成型,不需要焊接,提高了生产效率,且成型出的压缩机机壳强度较高。本发明还公开了一种压缩机,其机壳一体成型,具有较好的强度。一种压缩机机壳的成型方法,包括如下步骤:A、制备对应机壳的各内腔和/或孔的多个模芯,所述模芯为砂制模芯;B、将步骤A制备的所述砂制模芯装入机壳成型模具中,注蜡制得包裹形成在所述砂制模芯上的机壳蜡胚;C、在所述机壳蜡胚外裹砂;D、将蜡胚去除形成具有空腔的砂壳;E、向所述砂壳的空腔中浇注金属形成机壳;F、使机壳内的砂制模芯破碎,将机壳内外的砂清除。

Description

一种压缩机机壳的成型方法及压缩机
技术领域
本发明属于压缩机领域,涉及一种压缩机机壳的成型方法及压缩机,特别涉及一种无油水润滑单螺杆压缩机机壳的成型方法及无油水润滑单螺杆压缩机。
背景技术
目前对无油水润滑单螺杆压缩机的研究是日趋活跃,很多国家及企业在原有的喷油螺杆压缩机机型的基础上,开始不断探索无油螺杆压缩机的道路。在用气品质要求高的领域,如纺织、冶金、食品、化工、医药、石油和空分等各种需要纯净无油压缩空气的场所,无油单螺杆压缩机能够提供优质的压缩气体,满足各种需求。其中,机壳是蜗杆压缩机的关键零件,所有定位尺寸与强度都取决于一个整体机壳,且对装配后的强度要求较高。
压缩机机壳的前后侧均开有圆孔,后侧圆孔较大,装配好的螺杆组件由此装入;机壳的左右侧开有方形窗口,装配好的星轮组件由此斜向装入。目前主流的水润滑机壳为铜和不锈钢材质,因铜材质的机壳长期在水环境中容易产生铜绿,所以大大降低了水润滑压缩机的品质;而不锈钢的材料虽好但市场主流的机壳还都为焊接,从而大大影响了压缩机的安全与爆裂。最致命的问题就是常规机型工作压力为0.8~1.0Mpa,而根据不同客户所需求市场出现了2.5~4.0Mpa甚至更大工作压力的机型,焊接成型的机壳就相对比较危险,工作过程中容易出现爆裂,而造成不可估计的损失。
图1示出了压缩机机壳焊接的成型示意图。先分别将机壳的各组成部分铸造好,如图1中的部件A和部件B;然后在焊接处a、b进行焊接将部件A和部件B连接为一体,形成机壳。由于焊接处通常在气道外部边缘,气道里结构复杂,焊接难度较大,此外工作压力越大,风险越高。
发明内容
针对上述问题,本发明的目的是提供一种压缩机机壳的成型方法,其能够使压缩机机壳一体成型,不需要焊接,提高了生产效率,且成型出的压缩机机壳强度较高。
本发明还提供一种压缩机,其机壳一体成型,具有较好的强度。
为达到上述目的,本发明采用的技术方案为:
一种压缩机机壳的成型方法,包括如下步骤:
A、制备对应机壳的各内腔和/或孔的多个模芯,所述模芯为砂制模芯;
B、将步骤A制备的所述砂制模芯装入机壳成型模具中,注蜡制得包裹形成在所述砂制模芯上的机壳蜡胚;
C、在所述机壳蜡胚外裹砂;
D、将蜡胚融化形成具有空腔的砂壳;
E、向所述砂壳的空腔中浇注金属形成机壳;
F、使机壳内的砂制模芯破碎,将机壳内外的砂清除。
优选地,步骤A中,在所述砂制模芯的原料包括砂、硅溶胶和聚氯乙烯糊状树脂。
更优选地,步骤A中,所述砂制模芯经过硬化后在所述砂制模芯的外表面上涂刷耐火材料。
进一步地,所述耐火材料为锆英砂。
具体地,步骤A中,将砂制模芯成型模具合模,向模腔中注入所述砂制模芯的原料,制得所述砂制模芯。
优选地,所述砂制模芯的原料被带有压力地喷射到模腔中,冷却后制得所述砂制模芯。
具体地,所述砂制模芯包括用于形成机壳内腔的砂制模芯及用于形成机壳上的通孔的砂制模芯,步骤B中装入机壳成型模具中的多个所述砂制模芯形成机壳内的孔道。
具体地,步骤B中的所述机壳成型模具包括上模和下模,所述砂制模芯装于所述下模上,所述上模上设有射蜡孔。
具体地,步骤D中通过加热去除所述蜡胚;步骤F中通过振动使机壳内的砂制模芯溃散。
本发明还采用如下技术方案:
一种压缩机,包括由如上所述的成型方法制得的压缩机机壳。
本发明的成型方法采用熔模铸造工艺,不同于现有技术中的不锈钢焊接工艺,目前普遍采用的不锈钢焊接工艺中,焊接影响寿命,限制水润滑单螺杆压缩机的工作压力,制造成本较高。而发明中,采用砂制模芯,在模芯的砂制成分里有以下,模芯中配有硅溶胶和聚氯乙烯糊状树脂,经C02硬化后在模芯外表面涂刷以锆英砂耐火材料涂刷。该模芯抗水性和中温强度较高,成型稳定,易于存放。浇注后模芯溃散性好,容易清砂,清砂干净。形成对于具有形状弯曲或内大外小的蜡模内腔,可采用在蜡模内予放水溶芯法、蜡模组合法和抽取形式等。这些方法虽然能解决一些机壳产品内腔的成形问题,但不能解决这些复杂内腔的清砂困难。本发明在模芯制造的时候,模芯中配有硅溶胶和聚氯乙烯糊状树脂,经过C02硬化后在模芯外表面涂刷以锆英砂耐火材料涂刷。该模芯在射蜡压制时放入,成型稳定。浇注后模芯溃散性好,容易清砂。
本发明采用上述技术方案,相比现有技术具有如下优点:
本发明的成型方法制得的压缩机机壳,采用一次成型机壳工艺,比现有技术中的后期焊接工艺更好。采用砂制模芯,使得机壳内腔清砂容易干净。在实际生产过程中比焊接生产效率高,避免因焊接造成爆裂泄露,加工变形,保证产品质量稳定,尺寸一致性更好。
附图说明
为了更清楚地说明本发明的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为现有技术中压缩机机壳的焊接过程示意图;
图2为根据本发明的一种砂制模芯成型模具合模后的示意图;
图3为图2所示的砂制模芯成型模具的爆炸图;
图4为本发明的多个砂制模芯的示意图;
图5为本发明的砂制模芯装入机壳成型模具后的示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的较佳实施例进行详细阐述,以使本发明的优点和特征能更易于被本领域的技术人员理解。在此需要说明的是,对于这些实施方式的说明用于帮助理解本发明,但并不构成对本发明的限定。此外,下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以互相结合。
本发明中述及的上、下等方位词是根据本领域技术人员的惯常观察视角以及为了叙述方便而定义的,不限定具体的方向。如,分别对应于图2中纸面的上侧、下侧。
本实施例提供一种压缩机机壳的成型方法,具体是一种用于无油水润滑单螺杆压缩机的机壳的成型方法。该成型方法的工艺流程如下:模芯准备-射蜡压蜡-裹砂-型壳煮烧-浇注-清砂-打磨-机壳加工-成品入库;其具体包括如下步骤:
A、制备对应机壳的各内腔和/或孔的多个模芯,所述模芯为砂制模芯;
B、将步骤A制备的所述砂制模芯装入机壳成型模具中,注蜡制得包裹形成在所述砂制模芯上的机壳蜡胚;
C、在所述机壳蜡胚外裹砂;
D、将蜡胚融化形成具有空腔的砂壳;
E、向所述砂壳的空腔中浇注金属形成机壳;
F、使机壳内的砂制模芯破碎,将机壳内外的砂清除。
步骤A中,提供砂制模芯成型模具,其合模后的结构如图2所示,将砂制模芯的原料注入砂制模芯成型模具的型腔中成型制得砂制模芯,然后将砂制模芯经过CO2硬化处理,然后在砂制模芯表面涂刷耐火材料。参照图2和图3所示,砂制模芯成型模具包括上模A1、下模A2、侧模A3以及用于连接上模A1和下模A2的连接组件,上模A1上开设有圆孔,模具合模后,所述圆孔和模腔连通,原料自圆孔中带有压力地被喷射到模腔中,冷却3~5分钟。过程结束上模A1会沿着导柱向上提起,侧模A3的脚板连接气缸而被向外侧拉出,此时砂制模芯1已成型,下模A2底部中间部位设有顶针、顶板,向上顶住顶板将砂制模芯1顶出。其余几个模芯都有此生产工艺生产出。
参照图4所示,将机壳的内部孔道结构依据各部位的复杂程度划分为6个部分,因而通过步骤A依次成型出与这6个部位相配合的砂制模芯,分别为砂制模芯1、砂制模芯2、砂制模芯3砂制模芯4、砂制模芯5及砂制模芯6,其中部分砂制模芯用于对应机壳的内腔,部分砂制模芯则用于对应机壳上的孔。
步骤B中,将图4所示的由步骤A制得的砂制模芯1、砂制模芯2、砂制模芯3砂制模芯4、砂制模芯5及砂制模芯6装入机壳成型模具中。具体地,参照图5所示,机壳成型模具包括上模C1和下模C2,砂制模芯依次装于下模C2上,上模C1上设有射蜡孔。上模C1跟C2下模合模,蜡由射蜡孔填充于机壳成型模具的模腔中,一次成型出水润滑压缩机机壳的蜡胚。开模后,将包裹在砂制模芯上的蜡胚取出。
步骤C中,将蜡胚的暴露出的表面上覆上砂。
步骤D中,优选通过加热的方式使蜡胚熔化流出,例如通过对裹砂后的蜡胚进行煮烧。
步骤E中,向所述砂壳的空腔中浇注熔融金属形成机壳,具体为熔融的不锈钢,从而形成不锈钢机壳。
步骤F中,通过振动使机壳内的砂制模芯溃散。
本水润滑单螺杆压缩机机壳成型方法采用溶模铸造工艺,不同于现有技术中的不锈钢焊接工艺,目前普遍采用的不锈钢焊接工艺中,焊接影响寿命,限制水润滑单螺杆压缩机的工作压力,制造成本较高。而发明中,采用砂制模芯,在模芯的砂制成分里有以下,模芯中配有硅溶胶和聚氯乙烯糊状树脂,经C02硬化后在模芯外表面涂刷以锆英砂耐火材料涂刷。该模芯抗水性和中温强度较高,成型稳定,易于存放。浇注后模芯溃散性好,容易清砂,清砂干净。形成对于具有形状弯曲或内大外小的蜡模内腔,可采用在蜡模内予放水溶芯法、蜡模组合法和抽取形式等。这些方法虽然能解决一些机壳产品内腔的成形问题,但不能解决这些复杂内腔的清砂困难。本发明在模芯制造的时候,模芯中配有硅溶胶和聚氯乙烯糊状树脂,经过C02硬化后在模芯外表面涂刷以锆英砂耐火材料涂刷。该模芯在射蜡压制时放入,成型稳定。浇注后模芯溃散性好,容易清砂。
本实施例还提供一种压缩机,具体是一种无油水润滑单螺杆压缩机。该压缩机包括由所述的成型方法制得的压缩机机壳。
本发明的成型方法制得的压缩机机壳,采用此一次成型机壳工艺,比现有技术中的后期焊接工艺更好。采用上述特制砂制模芯,使得机壳内腔清砂容易干净。在实际生产过程中比焊接生产效率高,避免因焊接造成爆裂泄露,加工变形,保证产品质量稳定,尺寸一致性更好。
上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点,是一种优选的实施例,其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施,并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明的精神实质所作的等效变化或修饰,都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种无油水润滑单螺杆压缩机机壳的成型方法,其特征在于,包括如下步骤:
A、制备对应机壳的各内腔和/或孔的多个模芯,所述模芯包括第一砂制模芯、第二砂制模芯、第三砂制模芯、第四砂制模芯、第五砂制模芯及第六砂制模芯,其中部分砂制模芯用于对应机壳的内腔,部分砂制模芯则用于对应机壳上的孔,所述第一砂制模芯用于形成机壳左侧的方形窗口,所述第二砂制模芯用于形成机壳右侧的方形窗口,所述第三砂制模芯用于形成机壳下侧的孔,所述第四砂制模芯用于形成机壳的大部分内腔及前后侧的圆孔,所述第五砂制模芯和第六砂制模芯用于形成机壳上侧的孔;
B、将步骤A制备的所述砂制模芯装入机壳成型模具中,注蜡制得包裹形成在所述砂制模芯上的机壳蜡胚;其中,所述机壳成型模具包括上模和下模,所述砂制模芯依次装于所述下模上,将所述上模和下模合模,蜡由设于所述上模上的射蜡孔填充于所述机壳成型模具的模腔中;
C、在所述机壳蜡胚外裹砂;
D、将蜡胚融化形成具有空腔的砂壳;
E、向所述砂壳的空腔中浇注金属形成机壳;
F、使机壳内的砂制模芯破碎,将机壳内外的砂清除;
所述步骤A中,提供砂制模芯成型模具,所述砂制模芯成型模具包括上模、下模、侧模以及用于连接所述上模和所述下模的连接组件,所述上模上开设有孔,模具合模后,所述孔和模腔连通,将所述砂制模芯的原料自所述孔中带有压力地被喷射到所述模腔中,冷却后制得所述砂制模芯;所述砂制模芯的原料包括砂、硅溶胶和聚氯乙烯糊状树脂,所述砂制模芯经过硬化后在所述砂制模芯的外表面上涂刷耐火材料,所述耐火材料为锆英砂。
2.根据权利要求1所述的成型方法,其特征在于:步骤B中装入机壳成型模具中的多个所述砂制模芯形成机壳内的孔道。
3.根据权利要求1所述的成型方法,其特征在于:步骤D中通过加热去除所述蜡胚;步骤F中通过振动使机壳内的砂制模芯溃散。
4.一种无油水润滑单螺杆压缩机,其特征在于:包括由权利要求1-3任一项所述的成型方法制得的无油水润滑单螺杆压缩机机壳。
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