CN112643000A - 一种双螺杆筒体衬套的制作方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种双螺杆筒体衬套制作方法，包括以下步骤：S1、在一个具有8字孔的模具中放置一个内模，所述8字孔模具与内模之间形成一个型腔；S2、根据产品需要选用合适的合金粉末，并将合金粉末装填在型腔中；S3、对8字孔模具进行加热，直至型腔中的合金粉末全部融化；S4、冷却至常温，使融化后的合金粉末成型，得到双螺杆筒体内衬套。本发明制得的双螺杆筒体衬套致密性好，耐腐蚀性能更强，也增强了耐磨性；另外，采用该制作方法使内衬套与外衬套的贴合程度更高，避免了内衬套与外衬套分离的现象出现，延长了双螺杆筒体衬套的使用寿命；同时使用石墨管作为内模，具有导电及耐高温的特性，可以防止高温状态下内模被融化。
Description
技术领域
本发明属于双螺杆筒体衬套制作技术领域，尤其涉及一种双螺杆筒体衬套制作方法。
背景技术
双螺杆筒体衬套广泛应用在各种双螺杆结构上，如双螺杆挤出机、双螺杆造粒机等，由于与螺杆频繁摩擦，对其耐磨性及耐高温性能要求十分严苛。所以为得到高性能的产品，市场上不断地改善其生产工艺，目前最常用的双螺杆筒体衬套加工方式为采用离心浇铸工艺，但此工艺对加工设备的要求十分高，操作难度很大，而采用此工艺得到的产品致密性差，使用寿命很短；且现有的浇铸内模为铁管或钢管，耐高温性能差，使用寿命十分短，导致成本较高。为改善双螺杆筒体衬套的产品性能，本专利提供一种新的制作方法。
发明内容
本发明目的在于提供一种双螺杆筒体衬套制作方法，该方法制得的双螺杆筒体衬套致密性好，耐腐蚀性能更强，也增强了耐磨性。
为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：一种双螺杆筒体衬套制作方法，包括以下步骤：
S1、在一个具有8字孔的模具中放置一个内模，所述8字孔模具与内模之间形成一个型腔；
S2、根据产品需要选用合适的合金粉末，并将合金粉末装填在型腔中；
S3、对8字孔模具进行加热，直至型腔中的合金粉末全部融化；
S4、冷却至常温，使融化后的合金粉末成型，得到双螺杆筒体内衬套。
上述技术方案中进一步改进的技术方案如下：
1、上述方案中，所述双螺杆筒体衬套还包括一外衬套，所述外衬套内部设有一8字孔，所述外衬套与内模之间形成一型腔，所述内衬套在此型腔中加工得到。
2、上述方案中，所述步骤S1中内模的中轴线与8字孔的中轴线相重合。
3、上述方案中，所述步骤S1中的型腔呈“8”字型。
4、上述方案中，所述步骤S1中内模为石墨管。
5、上述方案中，所述步骤S3中的加热装置采用中频或超音频加热机，加热时由外向内加热。
6、上述方案中，所述步骤S3中加热时采用多段式加热，最终温度达到1100～1200℃。
7、上述方案中，所述步骤S3中多段式加热根据合金的加热曲线设置。
8、上述方案中，所述步骤S4冷却过程分为保温阶段和冷却阶段，所述保温阶段使温度保持在800℃以上25～30min，保温结束后自然冷却。
9、上述方案中，所述步骤S4采用红外探测装置来检测型腔中的合金温度。
由于上述技术方案的运用，本发明与现有技术相比具有下列优点：
本发明双螺杆筒体衬套制作方法，该方法制得的双螺杆筒体衬套致密性好，耐腐蚀性能更强，也增强了耐磨性；另外，采用该制作方法使内衬套与外衬套的贴合程度更高，避免了内衬套与外衬套分离的现象出现，延长了双螺杆筒体衬套的使用寿命；同时使用石墨管作为内模，具有导电及耐高温的特性，可以防止高温状态下内模被融化。
附图说明
附图1为本发明实施例1中双螺杆筒体衬套结构示意图。
附图2为本发明实施例2中双螺杆筒体衬套结构示意图。
附图3为本发明内模的使用状态图。
图中：1、内衬套；2、外衬套；3、内模。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步描述：
实施例1：如图1所示，一种双螺杆筒体衬套，其包括合金材料制作而成的内衬套1，该双螺杆筒体衬套制作方法，包括以下步骤：
S1、在一个具有8字孔的模具中放置一个内模3，使内模3的中轴线与8字孔模具的中轴线相重合，所述8字孔模具与内模3之间形成一个8”字型型腔，此内模为石墨管，具有导电及耐高温的特性，其形状为8字型，本发明中是采用两个D型石墨管粘接而成的；
S2、根据产品需要选用合适的合金粉末，此合金粉末的化学成分如表1所示，并将合金粉末装填在型腔中；
S3、对8字孔模具外侧采用中频或超音频加热机对合金粉末进行加热，加热过程包括以下四个阶段：第一阶段，在2～3min内从常温升高至200℃；第二阶段，在3～5min内从200℃升高至800℃；第三阶段，在8min内升高温度至1200℃；第四阶段，保温5～10min，直至型腔中的合金粉末全部融化，整个加热阶段需要18～26min，该加热过程中对温度控制，是根据所使用的合金粉末的加热曲线得到的；
S4、加热结束后进行保温，在8字孔的模具外侧设置保温棉，使型腔内部温度保持在800℃以上，该过程通过红外探测装置实时监测型腔内部温度，在低于800℃时开启加热装置，使其在该温度下维持25～30min；保温结束后撤去加热装置使模具自然冷却，使融化后的合金粉末成型，得到产品。
表1实施例1中合金粉末的化学成分表
| 元素 | 标准 | 分析 | 元素 | 标准 | 分析 |
| Ni | 余量 | Mo | ---- | ||
| Co | --- | WC | 25.0 | 24.10 | |
| Fe | ≤8.0 | 6.65 | Cu | -- | |
| B | 3.0-4.0 | 3.31 | Sn | -- | |
| Si | 3.5-5.5 | 4.20 | Pb | -- | |
| C | 0.5-1.1 | 0.73 | Zn | -- | |
| Cr | 15.0-20.0 | 17.65 | O | ≤0.08 | 0.05 |
实施例2：如图2所示，一种双螺杆筒体衬套，其包括合金材料制作而成的内衬套1与设置在内衬套1外侧的外衬套2，所述外衬套2通过机械加工得到，所述外衬套2内部设有8字孔，此外衬套2可以放置在8字孔模具中进行后续加工，也可以直接代替8字孔模具进行后续加工，该外衬套2一般采用不锈钢或铁材质，主要起到降低成本的作用；该双螺杆筒体衬套制作方法，包括以下步骤：
S1、在一个外衬套2中放置一个内模3，使内模3的中轴线与外衬套2的中轴线相重合，所述外衬套2与内模3之间形成一个8”字型型腔，此内模3为石墨管，具有导电及耐高温的特性；
S2、根据产品需要选用合适的合金粉末，此合金粉末的化学成分与实施例1相同，并将合金粉末装填在型腔中；
S3、对外衬套2外侧采用中频或超音频加热机对合金粉末进行加热，加热过程包括以下四个阶段：第一阶段，在2～3min内从常温升高至200℃；第二阶段，在3～5min内从200℃升高至800℃；第三阶段，在8min内升高温度至1200℃；第四阶段，保温5～10min，直至型腔中的合金粉末全部融化，整个加热阶段需要18～26min，该加热过程中对温度控制，是根据所使用的合金粉末的加热曲线得到的；
S4、加热结束后进行保温，在外衬套2外侧设置保温棉，使型腔内部温度保持在800℃以上，该过程通过红外探测装置实时监测型腔内部温度，在低于800℃时开启加热装置，使其在该温度下维持25～30min，该过程可以防止外衬套2降温太快，与内衬套1的贴合处出现分离现象；保温结束后撤去加热装置使模具自然冷却，使融化后的合金粉末成型，得到产品。
对实施例2制得的产品进行检测：
1)检测项目
硬度：采用硬度计进行检测；
致密性：采用着色探伤检测内衬套内表面的致密性；
2)检测结果
| 硬度 | 贴合性 | 致密性 | |
| 检测结果 | 60 | 良好 | 无损伤 |
根据上述检测结果可知，采用该工艺制备的双螺杆筒体衬套硬度高，耐磨性好，且内外衬套贴合性好，内衬套表面无损伤，说明致密性好，提高了耐腐蚀性，延长了使用寿命。
上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，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 (10)
1.一种双螺杆筒体衬套制作方法，其特征在于：包括以下步骤：
S1、在一个具有8字孔的模具中放置一个内模，所述8字孔模具与内模之间形成一个型腔；
S2、根据产品需要选用合适的合金粉末，并将合金粉末装填在型腔中；
S3、对8字孔模具进行加热，直至型腔中的合金粉末全部融化；
S4、冷却至常温，使融化后的合金粉末成型，得到双螺杆筒体内衬套。
2.根据权利要求1所述的双螺杆筒体衬套制作方法，其特征在于：所述双螺杆筒体衬套还包括一外衬套，所述外衬套内部设有一8字孔，所述外衬套与内模之间形成一型腔，所述内衬套在此型腔中加工得到。
3.根据权利要求1所述的双螺杆筒体衬套制作方法，其特征在于：所述步骤S1中内模为8字型结构，其中轴线与8字孔模具的中轴线相重合。
4.根据权利要求1所述的双螺杆筒体衬套制作方法，其特征在于：所述步骤S1中的型腔呈“8”字型。
5.根据权利要求1所述的双螺杆筒体衬套制作方法，其特征在于：所述步骤S1中内模为石墨管，是由两个D型石墨管粘接而成。
6.根据权利要求1所述的双螺杆筒体衬套制作方法，其特征在于：所述步骤S3中的加热装置采用中频或超音频加热机，加热时由外向内加热。
7.根据权利要求1所述的双螺杆筒体衬套制作方法，其特征在于：所述步骤S3中加热时采用多段式加热，最终温度达到1100～1200℃。
8.根据权利要求1所述的双螺杆筒体衬套制作方法，其特征在于：所述步骤S3中多段式加热根据合金的加热曲线设置。
9.根据权利要求1所述的双螺杆筒体衬套制作方法，其特征在于：所述步骤S4冷却过程分为保温阶段和冷却阶段，所述保温阶段使温度保持在800℃以上25～30min，保温结束后自然冷却。
10.根据权利要求1所述的双螺杆筒体衬套制作方法，其特征在于：所述步骤S4采用红外探测装置来检测型腔中的合金温度。
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