CN112658622B - 一种离心机用金属筛网的高效加工方法 - Google Patents
一种离心机用金属筛网的高效加工方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明公开了一种离心机用金属筛网的高效加工方法,包括如下步骤:1)将不锈钢板材切分成截面为矩形的钢条Ⅰ,并对钢条Ⅰ校直;然后将钢条Ⅰ加工成钢条Ⅱ,钢条Ⅱ由矩形截面段和梯形截面段间隔布置组成,矩形截面段用于堆焊涂层,梯形截面段构成线形筛缝;2)将若干钢条Ⅱ用固定装置进行定位,使得钢条Ⅱ两端平齐,钢条间贴紧,且钢条Ⅱ的梯形截面上底朝上,上底短于下底;再用等离子粉末堆焊机在钢条Ⅱ矩形截面段的上表面堆焊不锈钢涂层,形成一筛网毛坯;3)对筛网毛坯进行机械加工,在模具上弯曲成形,得到成品。本发明操作方便,加工效率高,并可显著减小材料和易耗品消耗等优点,解决了加工0.05mm以下缝隙尺寸的难题。
Description
技术领域
本发明属于固液分离设备技术领域,特别涉及一种离心机用金属筛网的高效加工方法。
背景技术
在化工、矿山和冶金等工业生产过程中,会产生含有大量渣、有机残余物等废液,它们对土壤、河流产生重大污染。离心机是用于对这些废液进行固液分离的设备,其中条形金属筛网是该设备的关键部件,根据分离物质颗粒尺寸大小,筛网缝隙一般为0.1-0.3mm。在固液分离过程中,为了防止不同粒度的固体颗粒堵塞筛缝和易于清洗,筛缝都加工成梯形结构,即内侧(工作面)缝隙尺寸小,外侧缝隙尺寸大。现有离心机条形筛网采用锯片铣削、激光切割等工艺。锯片铣削是采用一定尺寸和壁厚的不锈钢管,在车床上对钢管内表面进行先加工,然后在铣床上用锯片铣刀沿轴向一道道铣削成缝,将最后一道切开,反向弯曲,得到所要求的筛网。该方法由于锯片铣削速度很低,并且缝隙数量多,导致筛网加工的效率低。同时,由于不锈钢材料的硬度高,也容易消耗锯片,并且增加材料消耗。激光切割可以加工0.05mm以下缝隙,缝隙间宽度更小,增加了透水性。但该方法不能加工出梯形结构,只能对薄板进行加工,而且成本很高。
发明内容
为了解决上述技术问题,本发明提供一种操作简单、减少设备投入、节约原材料和减少易耗,降低制造成本的离心机用金属筛网的高效加工方法,它既能提高离心机用金属筛网的生产效率,又能很好的完成缝隙0.05mm以下筛网的制作。
本发明采用的技术方案是:一种离心机用金属筛网的高效加工方法,包括如下步骤:
1)将不锈钢板材切分成截面为矩形的钢条Ⅰ,并对钢条Ⅰ校直;然后将钢条Ⅰ加工成钢条Ⅱ;所述的钢条Ⅱ由矩形截面段和梯形截面段间隔布置组成,矩形截面段用于堆焊不锈钢涂层,梯形截面段构成线形筛缝;
2)将若干钢条Ⅱ用固定装置进行定位,使得钢条Ⅱ两端平齐,钢条Ⅱ的矩形截面段之间贴紧,且钢条Ⅱ的梯形截面上底朝上,上底短于下底;再用等离子粉末堆焊机在钢条Ⅱ矩形截面段的上表面堆焊不锈钢涂层,形成一筛网毛坯;
3)对筛网毛坯进行机械加工,在模具上弯曲成形,得到成品。
上述的离心机用金属筛网的高效加工方法中,步骤1)中,将钢条Ⅰ加工成钢条Ⅱ时,将钢条Ⅰ通过多组夹具固定;然后放置在磨床工件台的磁力吸盘上,校正好位置和水平后,磁力固定,此时钢条Ⅰ的上下面与水平面之间具有夹角,开动砂轮,对钢条Ⅰ的上面进行磨削;钢条Ⅰ的上面加工完后,将钢条Ⅰ的上下面对换,再次装夹磨削下面,得到具有梯形截面段的钢条Ⅱ;所述的夹具包括上固定板和下固定板,上固定板和下固定板通过螺栓连接,上固定板底面和下固定板顶面处形成若干截面为矩形的通孔,通孔的上下面与下固定板底面夹角为3-7度,通孔用于固定钢条Ⅰ。
上述的离心机用金属筛网的高效加工方法中,步骤2)中,堆焊不锈钢涂层时,将多根钢条Ⅱ布置在定位装置上,所述的定位装置包括底板和压条,所述的底板的左侧设有凸台,底板的右侧设有压紧块,底板的前后两端处分别设有一个固定块,压条的一端与凸台连接,另一端与压紧块连接;
钢条Ⅱ两端通过固定块定位,右侧用压紧块向左压紧,使钢条间贴紧,钢条Ⅱ的顶面用压条固定;然后将定位装置放置于等离子焊机工装平台上,调整待堆焊涂层中心线与焊枪行走方向在同一垂直平面内,并调整焊枪的起始位置,然后将定位装置固定在焊机工装平台上;第一道不锈钢涂层堆焊完成后,再次调整焊枪位置,堆焊下一道不锈钢涂层,直至所有设计的不锈钢涂层堆焊完成。
上述的离心机用金属筛网的高效加工方法中,步骤2)中,堆焊多道不锈钢涂层,焊接工艺参数为:焊接电流120A,送粉量0.3g/s,焊枪移动速度1.8mm/s,焊枪喷嘴与堆焊面间垂直距离10mm。
上述的离心机用金属筛网的高效加工方法中,步骤3)的具体操作如下:首先,对筛网毛坯背向不锈钢涂层的底面进行磨削加工,磨削量根据缝隙尺寸确定,磨削后筛网毛坯背向不锈钢涂层的底面粗糙度为1.6微米;然后再对不锈钢涂层的表面进行磨削加工;然后按照筛网的设计尺寸和平行度、垂直度公差要求对筛网两端面和两侧面进行铣削,得到平面筛网;最后,再将精加工好的平面筛网在模具上弯曲成形,得到成品。
与现有技术相比,本发明的有益效果:
1. 本发明操作简单,其比锯片铣削方法提高产品的生产效率15倍以上,投入的加工设备和占用的场地少。
2. 本发明属于尽净成形加工技术,节省四分之一的原材料;而且不再需要使用锯片,减少了耗材消耗,降低了生产成本。
3. 本发明可以加工不同缝隙尺寸的筛网,不受材料供应、锯片厚度尺寸的影响,特别是解决了较小缝隙尺寸不容易加工的难题。
4. 本发明可以加工尺寸较大的筛网,减小装机时安装筛网的工时,降低了工人的劳动强度。
5. 本发明可以采用硬度较高的不锈钢作为筛网材料制作金属筛网,提高了筛网的耐磨性和使用寿命,同时,可以减小钢条的厚度尺寸,增加单位长度的缝隙数量,增大设备运行时的透水率,提高设备的作业效率。
附图说明
图1为本发明的工艺路线图。
图2为本发明的钢条Ⅱ的主视图。
图3是图2中的A-A剖视图。
图4为本发明用于加工钢条Ⅱ的夹具的结构图。
图5为本发明用于等离子粉末堆焊的定位装置的主视图。
图6为本发明的用于等离子粉末堆焊的定位装置的俯视图。
图7为三道不锈钢涂层连接的平面筛网的的结构图。
图8为五道不锈钢涂层连接的平面筛网的的结构图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。
如图1所示,本发明包括如下步骤:
1)将不锈钢板材切分成截面为矩形的钢条Ⅰ,并对钢条Ⅰ校直;然后将钢条Ⅰ加工成钢条Ⅱ;所述的钢条Ⅱ由矩形截面段和梯形截面段间隔布置组成,矩形截面段用于堆焊不锈钢涂层,梯形截面段构成线形筛缝;
将钢条Ⅰ加工成钢条Ⅱ时,将钢条Ⅰ通过多组夹具固定;然后放置在磨床工件台的磁力吸盘上,校正好位置和水平后,磁力固定,此时钢条Ⅰ的上下面与水平面之间具有夹角,开动砂轮,对钢条Ⅰ的上面进行磨削;钢条Ⅰ的上面加工完后,将钢条Ⅰ的上下面对换,再次装夹磨削下面,得到具有梯形截面段的钢条Ⅱ。
2)将若干钢条Ⅱ用固定装置进行定位,使得钢条Ⅱ两端平齐,钢条Ⅱ的矩形截面段之间贴紧,且钢条Ⅱ的梯形截面上底朝上,上底短于下底;再用等离子粉末堆焊机在钢条Ⅱ矩形截面段的上表面堆焊不锈钢涂层,形成一筛网毛坯。
堆焊不锈钢涂层时,将多根钢条Ⅱ布置在定位装置上,钢条Ⅱ两端通过固定块定位,右侧用压紧块向左压紧,使钢条间贴紧,钢条Ⅱ的顶面用压条固定;然后将定位装置放置于等离子焊机工装平台上,调整待堆焊涂层中心线与焊枪行走方向在同一垂直平面内,并调整焊枪的起始位置,然后将定位装置固定在焊机工装平台上;第一道不锈钢涂层堆焊完成后,再次调整焊枪位置,堆焊下一道不锈钢涂层,直至所有设计的不锈钢涂层堆焊完成。焊接电流120A,送粉量0.3g/s,焊枪移动速度1.8mm/s,焊枪喷嘴与堆焊面间垂直距离10mm。
3)首先,对筛网毛坯背向不锈钢涂层的底面进行磨削加工,磨削量根据缝隙尺寸确定,磨削后筛网毛坯背向不锈钢涂层的底面的粗糙度为1.6微米;然后再对不锈钢涂层的表面进行磨削加工;然后按照筛网的设计尺寸和平行度、垂直度公差要求对筛网两端面和两侧面进行铣削,得到平面筛网;最后,再将精加工好的平面筛网在模具上弯曲成形,得到成品。
如图4所示,将截面为矩形的钢条Ⅰ加工成截面为梯形钢条Ⅱ时采用的夹具,包括上固定板2和下固定板1,上固定板2和下固定板1通过螺栓4连接,上固定板2底面和下固定板1顶面处形成六个截面为矩形的通孔3(通孔3的数量可以多于六个,也可以少于六个),通孔3的底面与下固定板1的底面夹角为3-7度,通孔3用于固定钢条Ⅰ。
如图5、6所示,堆焊不锈钢涂层10时采用的定位装置包括底板7和压条8,所述的底板7的左侧设有凸台,底板7的右侧设有压紧块6,底板7的前后两端处分别设有一个固定块5,压条8的一端通过螺栓9与凸台连接,另一端通过螺栓9与压紧块6连接。
实施例1
本实施例的金属筛网的高效加工方法,包括下列步骤:
1)将宽度121mm、厚度为3.0mm的2205不锈钢板按5.0mm宽切分成截面为矩形的钢条Ⅰ,钢条Ⅰ尺寸为121mm´5mm´3mm,对钢条Ⅰ进行校直。
2)将钢条Ⅰ两端对齐,用两组夹具对钢条I 的两端进行夹紧,两组夹具的间距为100mm。再将夹紧好的钢条Ⅰ放置在磨床工件台的磁力吸盘上,校正好位置和水平后,磁力固定,此时钢条I的上下面与水平面呈4.6度角倾斜。开动砂轮,对钢条I的上面进行磨削,磨削长度L2为45mm,截面下底宽度B单边磨削量为0.08mm,截面上底宽度b单边磨削量为0.48mm。钢条I的上面加工完后,将钢条Ⅰ的上下面对换,再次装夹磨削下面,磨削尺寸与上一侧面的磨削尺寸相同,得到具有两个梯形截面段的钢条Ⅱ。梯形截面段的截面的下底宽度B1为2.84mm,上底宽度b为2.04mm,高度H为5mm。
3) 将67根钢条Ⅱ整齐布置在定位装置上,钢条Ⅱ梯形截面段的梯形截面的较短的上底朝上,钢条Ⅱ的两端采用固定块5定位,右侧用压紧块6向左压紧,使钢条Ⅱ的矩形截面段间贴紧,顶面用两块压条2固定。将定位装置放置于等离子焊机工装平台上,调整待堆焊不锈钢涂层的中心线与焊枪行走方向在同一垂直平面内,然后将定位装置固定在焊机工装平台上。调整焊枪至图7中T1位置,开启等离子焊机开关,设置焊接工艺参数:焊接电流120A,送粉量0.3g/s,焊枪移动速度1.8mm/s,焊枪移动距离210mm,焊枪喷嘴与堆焊面间垂直距离10mm,喷嘴位于图7中T1位置(矩形截面段),启动焊机,开始第一道不锈钢涂层的堆焊。第一道不锈钢涂层焊接完毕后,将焊枪依次移至T2、T3位置(矩形截面段)后开始第二和第三道焊接,工艺参数和第一道堆焊涂层工艺参数相同。焊接完毕后,得到由三条不锈钢涂层连接的筛网毛坯,不锈钢涂层长度201mm、宽度10mm、厚度2.0mm,相邻的不锈钢涂层之间的间距为45mm。
4)对筛网毛坯进行机械加工。首先,对筛网毛坯的底面(背向不锈钢涂层的面)进行磨削加工,磨削量为0.25mm,获得缝隙尺寸为0.2mm,磨削后的底面的粗糙度为1.6微米的平面。然后,对不锈钢涂层进行磨削加工,磨削量以磨削至筛网设计高度尺寸为6.5mm为止。最后,按照筛网的设计尺寸和平行度、垂直度公差要求对筛网两端面和两侧面进行铣削。精整加工完成后的平面筛网尺寸为长120mm、宽200mm,厚6.5mm。
5)对平面筛网在弯曲模具上压力成形,得到所需弧形金属筛网。模具的弯曲半径按照弧形金属筛网的设计的弧形半径进行加工。
实施例2
(1)将宽度121mm、厚度为3.0mm的2205不锈钢板按5.0mm宽切分成截面为矩形的钢条I,钢条I尺寸为121mm´5mm´3mm,对钢条I进行校直。
(2)将钢条I两端对齐,用两组夹具进行夹紧,两组夹具之间的间距为100mm。再将夹紧好的钢条I放置在磨床工件台的磁力吸盘上,校正好位置和水平后,磁力固定,此时钢条I的上下面与水平面呈4.6度角倾斜。开动砂轮,对钢条I的上面进行磨削,磨削长度L2为45mm,截面下底宽度B单边磨削量为0.08mm,截面上底宽度b单边磨削量为0.48mm。钢条I的上面加工完后,将钢条Ⅰ的上下面对换,再次装夹磨削下面,磨削尺寸与上一侧面的磨削尺寸相同,得到具有两个梯形截面段的钢条Ⅱ。梯形截面段的截面的下底宽度B1为2.84mm,上底宽度b为2.04mm,高度H为5mm。
(3)将134条钢条Ⅱ整齐布置在夹紧装置上,钢条Ⅱ截面段的梯形截面的较短的上底朝上,钢条Ⅱ的两端用固定块5定位,右侧用压紧块6向左压紧,使钢条Ⅱ的矩形截面段间贴紧,钢条Ⅱ的顶面用两块压条固定。将定位装置放置于等离子焊机工装平台上,调整待堆焊不锈钢涂层的中心线与焊枪行走方向在同一垂直平面内,然后将夹紧装置固定在焊机工装平台上。调整焊枪至图7中T1位置,开启等离子焊机开关,设置焊接工艺参数:焊接电流120A,送粉量0.3g/s,焊枪移动速度1.8mm/s,焊枪移动距离410mm,焊枪喷嘴与堆焊面间垂直距离10mm,喷嘴位于图7中T1位置(矩形截面段),启动焊机,开始第一道不锈钢涂层焊接。第一道不锈钢涂层焊接完毕,将焊枪依次移至T2、T3位置(矩形截面段)后开始第二和第三道焊接,工艺参数和第一道堆焊涂层工艺参数相同。焊接完毕后,得到由三条不锈钢涂层连接的筛网毛坯。不锈钢涂层长度402mm、宽度10mm、厚度2.0mm,相邻的不锈钢涂层之间的间距为45mm。
(4)对筛网毛坯进行机械加工。首先,对筛网毛坯的底面(背向不锈钢涂层的面)进行磨削加工,磨削量为0.25mm,获得缝隙尺寸为0.2mm,磨削后的底面的粗糙度为1.6微米的平面。然后,对不锈钢涂层表面进行磨削加工,磨削量以磨削至筛网设计高度尺寸为6.5mm为止。最后,按照筛网的设计尺寸和平行度、垂直度公差要求对筛网两端面和两侧面进行铣削。精整加工完成后的平面筛网尺寸为长120mm、宽400mm,厚为6.5mm。
(5)对平面筛网在弯曲模具上压力成形,得到所需弧形金属筛网。模具的弯曲半径按照弧形金属筛网的设计的弧形半径进行加工。
实施例3
(1)将宽度121mm、厚度为3.0mm的2205不锈钢板按5.0mm宽切分成截面为矩形的钢条I,钢条I尺寸为121mm´5mm´3mm,对钢条I进行校直。
(2)将钢条I两端对齐,用两组夹具进行夹紧,两组夹具之间的间距为100mm。再将夹紧好的钢条I放置在磨床工件台的磁力吸盘上,校正好位置和水平后,磁力固定,此时钢条I的上下面与水平面呈5.7度角倾斜。开动砂轮,对钢条I的上面进行磨削,磨削长度L2为45mm,截面下底宽度B单边磨削量为0.06mm,截面上底宽度b单边磨削量为0.56mm。钢条I的上面加工完后,将钢条Ⅰ的上下面对换,再次装夹磨削下面,磨削尺寸与上一侧面的磨削尺寸相同,得到具有两个梯形截面段的钢条Ⅱ。梯形截面段的截面的下底宽度B1为2.88mm,上底b为1.88mm,高度H为5mm。
(3)将267根钢条Ⅱ整齐布置在定位装置上,钢条Ⅱ梯形截面段的梯形截面的较短的上底朝上,钢条Ⅱ的两端用固定块5定位,右侧用压紧块6向左压紧,使钢条Ⅱ的矩形截面段之间贴紧,钢条Ⅱ顶面用两块压条2固定。将定位装置放置于等离子焊机工装平台上,调整待堆焊不锈钢涂层的中心线与焊枪行走方向在同一垂直平面内,然后将定位装置固定在焊机工装平台上。调整焊枪至图7中T1位置,开启等离子焊机,设置焊接工艺参数:焊接电流120A,送粉量0.3g/s,焊枪移动速度1.8mm/s,焊枪移动距离810mm,焊枪喷嘴与堆焊面间垂直距离10mm,喷嘴位于图7中T1位置(矩形截面段),启动焊机,开始第一道不锈钢涂层焊接。第一道不锈钢涂层焊接完毕,将焊枪依次移至T2、T3位置(矩形截面段)后开始第二和第三道焊接,工艺参数和第一道堆焊不锈钢涂层工艺参数相同。焊接完毕后,得到由三条不锈钢涂层连接的筛网毛坯,不锈钢涂层长度801mm、宽度10mm、厚度2.0mm,相邻的不锈钢涂层之间的间距为45mm。
(4)对筛网毛坯进行机械加工。首先,对筛网毛坯的底面(背向不锈钢涂层的面)进行磨削加工,磨削量为0.20mm,获得缝隙尺寸为0.15mm,磨削后的底面的粗糙度为1.6微米的平面。然后,对堆焊涂层表面进行磨削加工,磨削量以磨削至图5筛网设计高度为6.5mm为止。最后,按照筛网的设计尺寸和平行度、垂直度公差要求对筛网两端面和两侧面进行铣削。精整加工完成后的平面筛网尺寸为长120mm、宽800mm、厚6.5mm。
(5)对平面筛网在弯曲模具上压力成形,得到所需弧形金属筛网。模具的弯曲半径按照弧形金属筛网的设计的弧形半径进行加工。
实施例4
(1)将宽度241mm、厚度为3.0mm的2205不锈钢板按5.0mm宽切分成截面为矩形的钢条I,钢条I尺寸为241mm´5mm´3mm,对钢条I进行校直。
(2)将钢条I两端对齐,用3组夹具进行夹紧,相邻两组夹具之间的间距为95mm。再将夹紧好的钢条I放置在磨床工件台的磁力吸盘上,校正好位置和水平后,磁力固定,此时钢条I的上下面与水平面呈6.8度角倾斜。开动砂轮,对钢条I的上面进行磨削,磨削长度L2为45mm,截面下底宽度B单边磨削量为0.03mm,截面上底宽度b单边磨削量为0.63mm。钢条I的上面加工完后,将钢条Ⅰ的上下面对换,再次装夹磨削下面,磨削尺寸与上一侧面的磨削尺寸相同,得到具有四个梯形截面段的钢条Ⅱ。梯形截面段的截面的下底宽度B1为2.94mm,上底b为1.74mm,高度H为5mm。
(3)将134根钢条Ⅱ整齐布置在定位装置上,钢条Ⅱ的梯形截面段的梯形截面的较短的上底朝上,钢条Ⅱ的两端用固定块5定位,右侧用压紧块6向左压紧,使钢条Ⅱ的矩形截面段之间贴紧,钢条Ⅱ的顶面用两块压条2固定。将定位装置放置于等离子焊机工装平台上,调整待堆焊不锈钢涂层的中心线与焊枪行走方向在同一垂直平面内,然后将定位装置固定在焊机工装平台上。调整焊枪至图8中T1位置,开启等离子焊机开关,设置焊接工艺参数:焊接电流120A,送粉量0.3g/s,焊枪移动速度1.8mm/s,焊枪移动距离410mm,焊枪喷嘴与堆焊面间垂直距离10mm,喷嘴位于图8中T1位置(矩形截面段),启动焊接按钮,开始第一道不锈钢涂层焊接。第一道不锈钢涂层焊接完毕,将焊枪依次移至T2至T5位置(矩形截面段)后开始第二至第五道焊接,工艺参数和第一道堆焊涂层工艺参数相同。焊接完毕后,得到由五条不锈钢涂层连接的筛网毛坯,不锈钢涂层长度402mm、宽度10mm、厚度2.0mm,相邻的两不锈钢涂层之间的间距为45mm。
(4)对筛网毛坯进行机械加工。首先,对筛网毛坯的底面(背向不锈钢涂层的面)进行磨削加工,磨削量为0.15mm,获得缝隙尺寸为0.1mm,磨削后的底面的粗糙度为1.6微米的平面。然后,对不锈钢涂层的表面进行磨削加工,磨削量以磨削至图5筛网设计高度尺寸为6.5mm为止。最后,按照筛网的设计尺寸和平行度、垂直度公差要求对筛网两端面和两侧面进行铣削。精整加工完成后的平面筛网尺寸为长240mm、宽400mm,厚度6.5mm。
(5)对平面筛网在弯曲模具上压力成形,得到所需弧形金属筛网。模具的弯曲半径按照弧形金属筛网的设计的弧形半径进行加工。
实施例5
(1)将宽度121mm、厚度为3.0mm的2507不锈钢板按5.0mm宽切分成截面为矩形的钢条I,钢条I尺寸为121mm´5mm´3mm,对钢条I进行校直。
(2)将钢条I两端对齐,用两组夹具进行夹紧,两组夹具的间距为100mm。再将夹紧好的钢条I放置在磨床工件台的磁力吸盘上,校正好位置和水平后,磁力固定,此时钢条I的上下面与水平面呈4.6度角倾斜。开动砂轮,对钢条I的上面进行磨削,磨削长度L2为45mm,截面下底宽度B单边磨削量为0.08mm,截面上底宽度b单边磨削量为0.48mm。钢条I的上面加工完后,将钢条Ⅰ的上下面对换,再次装夹磨削下面,磨削尺寸与上一侧面的磨削尺寸相同,得到具有两个梯形截面段的钢条Ⅱ。梯形截面段的截面的下底宽度B1为2.84mm,上底宽度b为2.04mm,高度H为5mm。
(3)将67根钢条Ⅱ整齐布置在定位装置上,钢条Ⅱ的梯形截面段的梯形截面的较短的上底朝上,钢条Ⅱ的两端用固定块5定位,右侧用压紧块6向左压紧,使钢条Ⅱ矩形截面段之间贴紧,钢条Ⅱ顶面用两块压条2固定。将定位装置放置于等离子焊机工装平台上,调整待堆焊不锈钢涂层的中心线与焊枪行走方向在同一垂直平面内,然后将定位装置固定在焊机工装平台上。调整焊枪至图7中T1位置,开启等离子焊机开关,设置焊接工艺参数:焊接电流120A,送粉量0.3g/s,焊枪移动速度1.8mm/s,焊枪移动距离210mm,焊枪喷嘴与堆焊面间垂直距离10mm,喷嘴位于图7中T1位置(矩形截面段),启动焊接按钮,开始第一道不锈钢涂层的焊接。第一道不锈钢涂层焊接完毕,将焊枪依次移至T2、T3位置(矩形截面段)后开始第二和第三道焊接,工艺参数和第一道堆焊涂层工艺参数相同。焊接完毕后,得到由三条不锈钢涂层连接的筛网毛坯,不锈钢涂层的长度201mm、宽度10mm、厚度2.0mm,相邻的两不锈钢涂层之间的间距为45mm。
(4)对筛网毛坯进行机械加工。首先,对筛网毛坯的底面(背向不锈钢涂层的面)进行磨削加工,磨削量为0.25mm,获得缝隙尺寸为0.2mm,磨削后的底面的粗糙度为1.6微米的平面。然后,对不锈钢涂层的表面进行磨削加工,磨削量以磨削至图5筛网设计尺寸为6.5mm为止。最后,按照筛网的设计尺寸和平行度、垂直度公差要求对筛网两端面和两侧面进行铣削。精整加工完成后的平面筛网尺寸为长120mm、宽200mm,厚度6.5mm。
(5)对平面筛网在弯曲模具上压力成形,得到所需弧形金属筛网。模具的弯曲半径按照弧形金属筛网的设计的弧形半径进行加工。
实施例6
(1)将宽度121mm、厚度为3.0mm的2507不锈钢板按5.0mm宽切分成截面为矩形的钢条I,钢条I尺寸为121mm´5mm´3mm,对钢条进行校直I。
(2)将钢条I两端对齐,用两组夹具进行夹紧,两组夹具的间距为100mm。再将夹紧好的钢条I放置在磨床工件台的磁力吸盘上,校正好位置和水平后,磁力固定,此时钢条I的上下面与水平面呈3.4度角倾斜。开动砂轮,对钢条I的上面分进行磨削,磨削长度L2为45mm,截面下底宽度B单边磨削量为0.08mm,截面上底宽度b单边磨削量为0.38mm。钢条I的上面加工完后,将钢条Ⅰ的上下面对换,再次装夹磨削下面,磨削尺寸与上一侧面的磨削尺寸相同,得到具有两个梯形截面段的钢条Ⅱ。梯形截面段的截面的下底宽度B1为2.84mm,上底宽度b为2.24mm,高度H为5mm。
(3)将134根钢条Ⅱ整齐布置在夹紧装置上,钢条Ⅱ的梯形截面段的梯形截面的较短的上底朝上,钢条Ⅱ的两端用固定块5定位,右侧用压紧块6向左压紧,使钢条Ⅱ的矩形截面段间贴紧,钢条Ⅱ顶面用两块压条2固定。将定位装置放置于等离子焊机工装平台上,调整待堆焊不锈钢涂层的中心线与焊枪行走方向在同一垂直平面内,然后将定位装置固定在焊机工装平台上。调整焊枪至图7中T1位置,开启等离子焊机开关,设置焊接工艺参数:焊接电流120A,送粉量0.3g/s,焊枪移动速度1.8mm/s,焊枪移动距离210mm,焊枪喷嘴与堆焊面间垂直距离10mm,喷嘴位于图7中T1位置(矩形截面段),启动焊接按钮,开始第一道不锈钢涂层焊接。第一道不锈钢涂层焊接完毕,将焊枪依次移至T2、T3位置(矩形截面段)后开始第二和第三道焊接,工艺参数和第一道堆焊涂层工艺参数相同。焊接完毕后,得到由三条不锈钢涂层连接的筛网毛坯,不锈钢涂层长度402mm、宽度10mm、厚度2.0mm,相邻的两不锈钢涂层之间的间距为45mm。
(4)对筛网毛坯进行机械加工。首先,对筛网毛坯的底面(背向不锈钢涂层的面)进行磨削加工,磨削量为0.25mm,获得缝隙尺寸为0.2mm,磨削后的底面的粗糙度为1.6微米的平面。然后,对不锈钢涂层表面进行磨削加工,磨削量以磨削至图5筛网设计高度尺寸为6.5mm为止。最后,按照筛网的设计尺寸和平行度、垂直度公差要求对筛网两端面和两侧面进行铣削。精整加工完成后的平面筛网尺寸为长120mm、宽400mm,厚度6.5mm。
(5)对平面筛网在弯曲模具上压力成形,得到所需弧形金属筛网。模具的弯曲半径按照弧形金属筛网的设计的弧形半径进行加工。
实施例7
(1)将宽度121mm、厚度为2.5mm的2507不锈钢板按5.0mm宽切分成截面为矩形的钢条I,钢条I尺寸为121mm´5mm´2.5mm,对钢条I进行校直。
(2)将钢条I两端对齐,用两组夹具进行夹紧,两组夹具之间的间距为100mm。再将夹紧好的钢条I放置在磨床工件台的磁力吸盘上,校正好位置和水平后,磁力固定,此时钢条I的上下面与水平面呈4.6度角倾斜。开动砂轮,对钢条I的上面进行磨削,磨削长度L2为45mm,截面下底宽度B单边磨削量为0.06mm,截面上底宽度b单边磨削量为0.46mm。钢条I的上面加工完后,将钢条Ⅰ的上下面对换,再次装夹磨削下面,磨削尺寸与上一侧面的磨削尺寸相同,得到具有两个梯形截面段的钢条Ⅱ。梯形截面段的截面的下底宽度B1为2.38mm,上底宽度b尺寸为1.58mm,高度H为5mm。
(3)将321根钢条Ⅱ整齐布置在定位装置上,钢条Ⅱ的梯形截面段的梯形截面的较短的上底朝上,钢条Ⅱ的两端用固定块5定位,右侧用压紧块6向左压紧,使钢条Ⅱ的矩形截面段间贴紧,钢条Ⅱ顶面用两块压条2固定。将定位装置放置于等离子焊机工装平台上,调整待堆焊不锈钢涂层的中心线与焊枪行走方向在同一垂直平面内,然后将定位装置固定在焊机工装平台上。调整焊枪至图7中T1位置,开启等离子焊机开关,设置焊接工艺参数:焊接电流120A,送粉量0.3g/s,焊枪移动速度1.8mm/s,焊枪移动距离810mm,焊枪喷嘴与堆焊面间垂直距离10mm,喷嘴位于图7中T1位置(矩形截面段),启动焊接按钮,开始第一道不锈钢涂层焊接。第一道不锈钢涂层焊接完毕,将焊枪依次移至T2、T3位置(矩形截面段)后开始第二和第三道焊接,工艺参数和第一道堆焊涂层工艺参数相同。焊接完毕后,得到由三条不锈钢涂层连接的筛网毛坯,不锈钢涂层的长度803mm、宽度10mm、厚度2.0mm,相邻的两不锈钢涂层之间的间距为45mm。
(4)对筛网毛坯进行机械加工。首先,对筛网毛坯的底面(背向不锈钢涂层的面)进行磨削加工,磨削量为0.20mm,获得缝隙尺寸为0.15mm,粗糙度为1.6微米的平面。然后,对不锈钢涂层表面进行磨削加工,磨削量以磨削至图5筛网设计高度尺寸为6.5mm为止。最后,按照筛网的设计尺寸和平行度、垂直度公差要求对筛网两端面和两侧面进行铣削。精整加工完成后的平面筛网尺寸为长120mm、宽800mm,厚度6.5mm。
(5)对平面筛网在弯曲模具上压力成形,得到所需弧形金属筛网。模具的弯曲半径按照弧形金属筛网的设计的弧形半径进行加工。
实施例8
(1)将宽度241mm、厚度为2.5mm的2507不锈钢板按5.0mm宽切分成截面为矩形的钢条I,钢条I尺寸为241mm´5mm´2.5mm,对钢条I进行校直。
(2)将钢条I两端对齐,用3组夹具进行固定,相邻两组夹具之间的间距为95mm。再将夹紧好的钢条I放置在磨床工件台的磁力吸盘上,校正好位置和水平后,磁力固定,此时钢条I的上下面与水平面呈4.6度角倾斜。开动砂轮,对钢条I的上面进行磨削,磨削长度L2为45mm,截面下底宽度B单边磨削量为0.03mm,截面上底宽度b单边磨削量为0.43mm。钢条I的上面加工完后,将钢条Ⅰ的上下面对换,再次装夹磨削下面,磨削尺寸与上一侧面的磨削尺寸相同,得到具有四个梯形截面段的钢条Ⅱ。梯形截面段的截面的下底宽度B1为2.44mm,上底宽度b为1.64mm,高度H为5mm。
(3)将161根钢条Ⅱ整齐布置在定位装置上,钢条Ⅱ的梯形截面段的梯形截面的较短的上底朝上,钢条Ⅱ的两端用固定块5定位,右侧用压紧块6向左压紧,使钢条Ⅱ的矩形截面段间贴紧,钢条Ⅱ顶面用两块压条2固定。将定位装置放置于等离子焊机工装平台上,调整待堆焊不锈钢涂层的中心线与焊枪行走方向在同一垂直平面内,然后将定位装置固定在焊机工装平台上。调整焊枪至图8中T1位置,开启等离子焊机开关,设置焊接工艺参数:焊接电流120A,送粉量0.3g/s,焊枪移动速度1.8mm/s,焊枪移动距离410mm,焊枪喷嘴与堆焊面间垂直距离10mm,喷嘴位于图8中T1位置(矩形截面段),启动焊接按钮,开始第一道不锈钢涂层焊接。第一道不锈钢涂层焊接完毕,将焊枪依次移至T2至T5位置(矩形截面段)后开始第二至第五道焊接,工艺参数和第一道堆焊涂层工艺参数相同。焊接完毕后,得到由五条不锈钢涂层连接的筛网毛坯,不锈钢涂层长度402mm、宽度10mm、厚度2.0mm,相邻的不锈钢涂层之间的间距为45mm。
(4)对筛网毛坯进行机械加工。首先,对筛网毛坯的底面(背向不锈钢涂层的面)进行磨削加工,磨削量为0.15mm,获得缝隙尺寸为0.1mm,磨削后的底面的粗糙度为1.6微米的平面。然后,对不锈钢涂层表面进行磨削加工,磨削量以磨削至图5筛网设计高度尺寸为6.5mm为止。最后,按照筛网的设计尺寸和平行度、垂直度公差要求对筛网两端面和两侧面进行铣削。精整加工完成后的平面筛网尺寸为长240mm、宽400mm,厚度6.5mm。
(5)对平面筛网在弯曲模具上压力成形,得到所需弧形金属筛网。模具的弯曲半径按照弧形金属筛网的设计的弧形半径进行加工。
实施例9
(1)将宽度121mm、厚度为2.0mm的440C不锈钢板按5.0mm宽切分成截面为矩形的钢条I,钢条I尺寸为121mm´5mm´2mm,对钢条I进行校直。
(2)将钢条I两端对齐,用两组夹具进行夹紧,两组夹具之间的间距为100mm。再将夹紧好的钢条I放置在磨床工件台的磁力吸盘上,校正好位置和水平后,磁力固定,此时钢条I的上下面与水平面呈4.6度角倾斜。开动砂轮,对钢条I的上面进行磨削,磨削长度L2为45mm,截面下底宽度B单边磨削量为0.03mm,截面上底宽度b单边磨削量为0.43mm。钢条I的上面加工完后,将钢条Ⅰ的上下面对换,再次装夹磨削下面,磨削尺寸与上一侧面的磨削尺寸相同,得到具有两个梯形截面段的钢条Ⅱ。梯形截面段的截面的下底宽度B1为1.96mm,上底宽度b为1.14mm,高度H为5mm。
(3)将101根钢条Ⅱ整齐布置在定位装置上,钢条Ⅱ的梯形截面段的梯形截面的较短的上底朝上,钢条Ⅱ的两端用固定块5定位,右侧用压紧块向左压紧,使钢条Ⅱ的矩形截面段间贴紧,钢条Ⅱ顶面用两块压条2固定。将定位装置放置于等离子焊机工装平台上,调整待堆焊不锈钢涂层的中心线与焊枪行走方向在同一垂直平面内,然后将定位装置固定在焊机工装平台上。调整焊枪至图7中T1位置,开启等离子焊机开关,设置焊接工艺参数:焊接电流120A,送粉量0.3g/s,焊枪移动速度1.8mm/s,焊枪移动距离210mm,焊枪喷嘴与堆焊面间垂直距离10mm,喷嘴位于图7中T1位置(矩形截面段),启动焊接按钮,开始第一道不锈钢涂层焊接。第一道不锈钢涂层焊接完毕,将焊枪依次移至T2、T3位置(矩形截面段)后开始第二和第三道焊接,工艺参数和第一道堆焊涂层工艺参数相同。焊接完毕后,得到由三条不锈钢涂层连接的筛网毛坯,不锈钢涂层长度202mm、宽度10mm、厚度2.0mm,相邻不锈钢涂层之间的间距为45mm。
(4)对筛网毛坯进行机械加工。首先,对筛网毛坯的底面(背向不锈钢涂层的面)进行磨削加工,磨削量为0.15mm,获得缝隙尺寸为0.1mm,粗糙度为1.6微米的平面。然后,对不锈钢涂层表面进行磨削加工,磨削量以磨削至图5筛网设计高度尺寸为6.5mm为止。最后,按照筛网的设计尺寸和平行度、垂直度公差要求对筛网两端面和两侧面进行铣削。精整加工完成后的平面筛网尺寸为长120mm、宽200mm,厚度6.5mm。
(5)对平面筛网在弯曲模具上压力成形,得到所需弧形金属筛网。模具的弯曲半径按照弧形金属筛网的设计的弧形半径进行加工。
实施例10
(1)将宽度121mm、厚度为2.0mm的440C不锈钢板按5.0mm宽切分成截面为矩形的钢条I,钢条I尺寸为121mm´5mm´2mm,对钢条I进行校直。
(2)将钢条I两端对齐,用两组夹具进行夹紧,两组夹具之间的间距为100mm。再将夹紧好的钢条I放置在磨床工件台的磁力吸盘上,校正好位置和水平后,磁力固定,此时钢条I的上下面与水平面呈4.6度角倾斜。开动砂轮,对钢条I上侧面进行磨削,磨削长度L2为45mm,截面下底宽度B单边磨削量为0.015mm,截面上底宽度b单边磨削量为0.415mm。钢条I的上面加工完后,将钢条Ⅰ的上下面对换,再次装夹磨削下面,磨削尺寸与上一侧面的磨削尺寸相同,得到具有两个梯形截面段的钢条Ⅱ。梯形截面段的截面的下底宽度B1为1.97mm,上底宽度b为1.17mm,高度H为5mm。
(3)将201根的钢条Ⅱ整齐布置在定位装置上,钢条Ⅱ的梯形截面段的梯形截面的较短的上底朝上,钢条Ⅱ的两端用固定块5定位,右侧用压紧块6向左压紧,使钢条Ⅱ的矩形截面段间贴紧,钢条Ⅱ的顶面用两块压条2固定。将定位装置放置于等离子焊机工装平台上,调整待堆焊不锈钢涂层的中心线与焊枪行走方向在同一垂直平面内,然后将定位装置固定在焊机工装平台上。调整焊枪至图7中T1位置,开启等离子焊机开关,设置焊接工艺参数:焊接电流120A,送粉量0.3g/s,焊枪移动速度1.8mm/s,焊枪移动距离405mm,焊枪喷嘴与堆焊面间垂直距离10mm,喷嘴位于图7中T1位置(矩形截面段),启动焊接按钮,开始第一道不锈钢涂层焊接。第一道不锈钢涂层焊接完毕,将焊枪依次移至T2、T3位置(矩形截面段)后开始第二和第三道焊接,工艺参数和第一道堆焊涂层工艺参数相同。焊接完毕后,得到由三条不锈钢涂层连接的筛网毛坯,不锈钢涂层长度402mm、宽度10mm厚度、2.0mm,相邻不锈钢涂层之间的间距为45mm。
(4)对筛网毛坯进行机械加工。首先,对筛网毛坯的底面(背向不锈钢涂层的面)进行磨削加工,磨削量为0.15mm,获得缝隙尺寸为0.05mm,磨削后的底面的粗糙度为1.6微米的平面。然后,对不锈钢涂层表面进行磨削加工,磨削量以磨削至图5筛网设计高度尺寸为6.5mm为止。最后,按照筛网的设计尺寸和平行度、垂直度公差要求对筛网两端面和两侧面进行铣削。精整加工完成后的平面筛网尺寸为长120mm、宽400mm,厚度6.5mm。
(5)对平面筛网在弯曲模具上压力成形,得到所需弧形金属筛网。模具的弯曲半径按照弧形金属筛网的设计的弧形半径进行加工。
本发明上述实施例获得的离心机用金属筛网的物料性能如表1和表2所示。
表1为实施例1-10筛网材料的化学成分与硬度
材料 | C | Cr | Ni | Mn | Mo | P | Si | S | Fe | HRC |
2205 | <0.03 | 21-23 | 4.5-6.5 | <2.0 | 2.5-3.5 | <0.03 | <1.0 | <0.03 | 余量 | 39-41 |
2507 | <0.03 | 24-26 | 6.0-8.0 | <1.2 | 3.5-5 | <0.035 | <0.8 | <0.02 | 余量 | 51-53 |
440C | 0.95-1.2 | 16-18 | <0.6 | <1.0 | <0.75 | <0.04 | <1.0 | <0.03 | 余量 | 57-59 |
表2为实施例1-10筛网主要尺寸与材料
尺寸参数 | 长度 | 宽度 | 钢条厚度B | 缝隙宽度 | 钢条材料 |
实施例1 | 120 | 200 | 3 | 0.2 | 2205 |
实施例2 | 120 | 400 | 3 | 0.2 | 2205 |
实施例3 | 120 | 800 | 3 | 0.15 | 2205 |
实施例4 | 240 | 400 | 3 | 0.1 | 2205 |
实施例5 | 120 | 200 | 3 | 0.2 | 2507 |
实施例6 | 120 | 400 | 3 | 0.2 | 2507 |
实施例7 | 120 | 800 | 2.5 | 0.15 | 2507 |
实施例8 | 240 | 400 | 2.5 | 0.1 | 2507 |
实施例9 | 120 | 200 | 2 | 0.1 | 440C |
实施例10 | 120 | 400 | 2 | 0.05 | 440C |
Claims (4)
1.一种离心机用金属筛网的高效加工方法,包括如下步骤:
1)将不锈钢板材切分成截面为矩形的钢条Ⅰ,并对钢条Ⅰ校直;然后将钢条Ⅰ加工成钢条Ⅱ;所述的钢条Ⅱ由矩形截面段和梯形截面段间隔布置组成,矩形截面段用于堆焊不锈钢涂层,梯形截面段构成线形筛缝;
2)将若干钢条Ⅱ用固定装置进行定位,使得钢条Ⅱ两端平齐,钢条Ⅱ的矩形截面段之间贴紧,且钢条Ⅱ的梯形截面上底朝上,上底短于下底;再用等离子粉末堆焊机在钢条Ⅱ矩形截面段的上表面堆焊不锈钢涂层,形成一筛网毛坯;
3)对筛网毛坯进行机械加工,在模具上弯曲成形,得到成品;具体操作如下:首先,对筛网毛坯背向不锈钢涂层的底面进行磨削加工,磨削量根据缝隙尺寸确定,磨削后筛网毛坯背向不锈钢涂层的底面的粗糙度为1.6微米;然后再对不锈钢涂层的表面进行磨削加工;然后按照筛网的设计尺寸和平行度、垂直度公差要求对筛网两端面和两侧面进行铣削,得到平面筛网;最后,再将精加工好的平面筛网在模具上弯曲成形,得到成品。
2.根据权利要求1所述的离心机用金属筛网的高效加工方法,步骤1)中,将钢条Ⅰ加工成钢条Ⅱ时,将钢条Ⅰ通过多组夹具固定;然后放置在磨床工件台的磁力吸盘上,校正好位置和水平后,磁力固定,此时钢条Ⅰ的上下面与水平面之间具有夹角,开动砂轮,对钢条Ⅰ的上面进行磨削;钢条Ⅰ的上面加工完后,将钢条Ⅰ的上下面对换,再次装夹磨削下面,得到具有梯形截面段的钢条Ⅱ;所述的夹具包括上固定板和下固定板,上固定板和下固定板通过螺栓连接,上固定板底面和下固定板顶面处形成若干截面为矩形的通孔,通孔的上下面与下固定板底面夹角为3-7度,通孔用于固定钢条Ⅰ。
3.根据权利要求1或2所述的离心机用金属筛网的高效加工方法,步骤2)中,堆焊不锈钢涂层时,将多根钢条Ⅱ布置在定位装置上,所述的定位装置包括底板和压条,所述的底板左侧设有凸台,底板的右侧设有压紧块,底板的前后两端处分别设有一个固定块,压条的一端与凸台连接,另一端与压紧块连接;
钢条Ⅱ两端通过固定块定位,右侧用压紧块向左压紧,使钢条间贴紧,钢条Ⅱ的顶面用压条固定;然后将定位装置放置于等离子焊机工装平台上,调整待堆焊涂层中心线与焊枪行走方向在同一垂直平面内,并调整焊枪的起始位置,然后将定位装置固定在焊机工装平台上;第一道不锈钢涂层堆焊完成后,再次调整焊枪位置,堆焊下一道不锈钢涂层,直至所有设计的不锈钢涂层堆焊完成。
4.根据权利要求3所述的离心机用金属筛网的高效加工方法,步骤2)中,堆焊多道不锈钢涂层,焊接工艺参数为:焊接电流120A,送粉量0.3g/s,焊枪移动速度1.8mm/s,焊枪喷嘴与堆焊面间垂直距离10mm。
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