CN112846093B - 一种室内消火栓、旋转栓的阀盖一体成型工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明属于阀盖铸造领域,特别涉及一种室内消火栓、旋转栓的阀盖一体成型工艺,所述成型工艺包括如下步骤:砂芯设计、砂芯生产、阀盖生产、覆熔工艺、粗加工、精加工。为了克服现有技术的阀盖生产效率慢,另外,室内消火栓、旋转栓的阀盖在水压的冲击力、水的腐蚀下,容易生锈和断裂的不足,本发明通过制造砂芯,砂芯与阀盖铸造工艺相结合,使得阀盖螺栓孔直接成型,大大提高了生产效率,另外,阀盖外表面通过同步送粉法、激光熔覆工艺,使得钴基粉末、37%ZrO₂+63%Ni粉末熔覆于阀盖外表面,依次形成中间层和熔覆层,使得阀盖具有高硬度、防锈、耐磨、防腐蚀的效果。
Description
技术领域
本发明属于阀盖铸造领域,特别涉及一种室内消火栓、旋转栓的阀盖一体成型工艺。
背景技术
目前的阀盖螺栓孔都是靠机械加工得到,先利用铸造的工艺铸造出阀盖,然后在阀盖的上表面利用钻床或其他机器直接冲压个螺栓孔出来,这样的铸造工艺,生产效率慢,且导致螺栓孔壁厚不均匀,则需要多次粗加工、精加工,导致了阀盖生产效率大大降低,另外,室内消火栓、旋转栓的阀盖在水压的冲击力、水的腐蚀下,容易生锈和断裂,因此亟需研发一种生产效率高,且生产的阀盖具有高硬度、不易生锈腐蚀的室内消火栓、旋转栓的阀盖一体成型工艺。
发明内容
(一)要解决的技术问题
为了克服上述现有技术中的不足,本发明提供一种室内消火栓、旋转栓的阀盖一体成型工艺,通过制造砂芯,砂芯与阀盖铸造工艺相结合,使得阀盖螺栓孔直接成型,大大提高了生产效率,另外,阀盖外表面通过同步送粉法、激光熔覆工艺,使得钴基粉末、37%ZrO2+63%Ni粉末熔覆于阀盖外表面,依次形成中间层和熔覆层,使得阀盖具有高硬度、防锈、耐磨、防腐蚀的效果。
(二)技术方案
本发明通过如下技术方案实现:本发明提出了一种室内消火栓、旋转栓的阀盖一体成型工艺,所述成型工艺包括如下步骤:
i.砂芯设计:根据所需室内消火栓、旋转栓的阀盖设计图纸,得知室内消火栓、旋转栓的阀盖中螺栓孔尺寸大小,用三维软设计出与螺栓孔能够间隙配合的砂芯模型,利用CAE分析软件对砂芯进行分析从而设计砂芯模具,从而制造出相应的砂芯模具;
ii. 砂芯生产:利用射芯机将砂芯原料射入模具内进行生产,砂芯生产完毕;
iii. 阀盖生产:将砂芯放入阀盖生产模具正中心,此时,金属原液注入阀盖生产模具中,直至阀盖成型,冷却,取出,将砂芯敲碎得到半成品阀盖;
iv. 覆熔工艺:对半成品阀盖外表面进行清理,即灰尘、杂质的处理,接着,对半成品阀盖进行预热,预热温度为100℃-150℃,此时,利用同步送粉法、激光熔覆的方式将钴基粉末熔覆于半成品阀盖外表面,形成中间层,最后,再对半成品阀盖预热至200℃-250℃,再利用同步送粉法、激光熔覆的方式将37%ZrO2+63%Ni粉末熔覆于中间层外表面,形成熔覆层,自然冷却20min-30min,得阀盖;
v.粗加工、精加工:将覆熔工艺完成的阀盖进行粗加工、精加工,最后测量螺栓孔的孔径及壁厚,测量结果准确,则制得成品阀盖。
进一步的,所述步骤(i)中,砂芯模型与螺栓孔的间隙量为≤0.5mm。
进一步的,所述步骤(ii)中砂芯原料由铸造砂、树脂粘接剂组成。
进一步的,所述螺栓孔内表面粗糙度为Ra2.5-Ra3.5。
进一步的,所述步骤(iv)中,中间层的熔覆工艺的参数为:激光功率为1400-2500W,保护气流量1000-1200L/h,扫描速度4-10mm/s,光斑直径15mm。
进一步的,所述步骤(iv)中,熔覆层的熔覆工艺的参数为:激光功率为2700-4000W,保护气流量1000-1200L/h,扫描速度2-10mm/s,光斑直径20mm。
进一步的,所述步骤(iii)中,将砂芯放入阀盖生产模具正中心前,砂芯外表面均匀涂抹有石墨粉,石墨粉在涂抹前,石墨粉与酒精进行混合,混合比例为1.2:1,石墨粉厚度为≤0.2mm,涂抹完毕后,在石墨粉外表面在涂抹一层高流平性涂料,高流平性涂料厚度为≤0.2mm,然后立刻送入温度为 50℃~60℃的烘房内进行干燥处理。
(三)有益效果
本发明相对于现有技术,具有以下有益效果:
本发明通过制造砂芯,砂芯与阀盖铸造工艺相结合,使得阀盖螺栓孔直接成型,大大提高了生产效率,另外,阀盖外表面通过同步送粉法、激光熔覆工艺,使得钴基粉末、37%ZrO2+63%Ni粉末熔覆于阀盖外表面,依次形成中间层和熔覆层,使得阀盖具有高硬度、防锈、耐磨、防腐蚀的效果。
附图说明
通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述,本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显:
图1为本发明砂芯的结构示意图。
图2为本发明消火栓阀盖的立体结构示意图。
图3为本发明消火栓阀盖的底部结构示意图。
图4为本发明旋转栓阀盖的立体结构示意图。
图5为本发明旋转栓阀盖的底部结构示意图。
图6为本发明阀盖外表面的结构示意图。
图7为本发明消火栓、旋转栓的内部结构示意图。
具体实施方式
本技术方案中:
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。
参阅图1-图6,本发明提供了一种室内消火栓、旋转栓的阀盖一体成型工艺,所述成型工艺包括如下步骤:
i.砂芯设计:根据所需室内消火栓、旋转栓的阀盖设计图纸,得知室内消火栓、旋转栓的阀盖中螺栓孔尺寸大小,用三维软设计出与螺栓孔能够间隙配合的砂芯模型,利用CAE分析软件对砂芯进行分析从而设计砂芯模具,从而制造出相应的砂芯模具;
ii. 砂芯生产:利用射芯机将砂芯原料射入模具内进行生产,砂芯生产完毕;
iii. 阀盖生产:将砂芯放入阀盖生产模具正中心,此时,金属原液注入阀盖生产模具中,直至阀盖成型,冷却,取出,将砂芯敲碎得到半成品阀盖;
iv. 覆熔工艺:对半成品阀盖外表面进行清理,即灰尘、杂质的处理,接着,对半成品阀盖进行预热,预热温度为100℃-150℃,此时,利用同步送粉法、激光熔覆的方式将钴基粉末熔覆于半成品阀盖外表面,形成中间层,最后,再对半成品阀盖预热至200℃-250℃,再利用同步送粉法、激光熔覆的方式将37%ZrO2+63%Ni粉末熔覆于中间层外表面,形成熔覆层,自然冷却20min-30min,得阀盖;
v.粗加工、精加工:将覆熔工艺完成的阀盖进行粗加工、精加工,最后测量螺栓孔的孔径及壁厚,测量结果准确,则制得成品阀盖;
所述步骤(i)中,砂芯模型与螺栓孔的间隙量为≤0.5mm;
进一步的,所述步骤(ii)中砂芯原料由铸造砂、树脂粘接剂组成;
所述螺栓孔内表面粗糙度为Ra2.5-Ra3.5;
所述步骤(iv)中,中间层的熔覆工艺的参数为:激光功率为1400-2500W,保护气流量1000-1200L/h,扫描速度4-10mm/s,光斑直径15mm;
所述步骤(iv)中,熔覆层的熔覆工艺的参数为:激光功率为2700-4000W,保护气流量1000-1200L/h,扫描速度2-10mm/s,光斑直径20mm;
进一步的,所述步骤(iii)中,将砂芯放入阀盖生产模具正中心前,砂芯外表面均匀涂抹有石墨粉,石墨粉在涂抹前,石墨粉与酒精进行混合,混合比例为1.2:1,石墨粉厚度为≤0.2mm,涂抹完毕后,在石墨粉外表面在涂抹一层高流平性涂料,高流平性涂料厚度为≤0.2mm,然后立刻送入温度为 50℃~60℃的烘房内进行干燥处理;通过上述方式能够使得螺栓孔具有精度更加准确。
本发明通过制造砂芯,砂芯与阀盖铸造工艺相结合,使得阀盖螺栓孔直接成型,大大提高了生产效率,另外,阀盖外表面通过同步送粉法、激光熔覆工艺,使得钴基粉末、37%ZrO2+63%Ni粉末熔覆于阀盖外表面,依次形成中间层和熔覆层,使得阀盖具有高硬度、防锈、耐磨、防腐蚀的效果。
镍基合金粉末是市面上用量较广的一种合金粉、其主要用于钢件的、耐磨、防腐、防锈等,牌号分高硬度与低硬度两个种类,高硬度耐磨防腐,低硬度修复在加工;系自熔性合金粉末中应用最广泛的一种;具有优良的综合性能,耐腐蚀,抗氧化性,耐热,耐低应力磨粒磨损及良好的冲击韧性。熔点低,固液相温度区间宽,对多种基体和WC颗粒等有强的润湿能力,操作简便;自熔性、润湿性和喷焊性优良,喷焊层具有硬度高、耐蚀、耐磨、耐热特点。
二氧化锆是一种两性氧化物,硬度仅次于金刚石,促使了阀盖的硬度大大提高。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,对于本领域的技术人员来说,本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (4)
1.一种室内消火栓、旋转栓的阀盖一体成型工艺,其特征在于:所述成型工艺包括如下步骤:
i.砂芯设计:根据所需室内消火栓、旋转栓的阀盖设计图纸,得知室内消火栓、旋转栓的阀盖中螺栓孔尺寸大小,用三维软设计出与螺栓孔能够间隙配合的砂芯模型,利用CAE分析软件对砂芯进行分析从而设计砂芯模具,从而制造出相应的砂芯模具;
ii.砂芯生产:利用射芯机将砂芯原料射入模具内进行生产,砂芯生产完毕;
iii.阀盖生产:将砂芯放入阀盖生产模具正中心,此时,金属原液注入阀盖生产模具中,直至阀盖成型,冷却,取出,将砂芯敲碎得到半成品阀盖;
iv.覆熔工艺:对半成品阀盖外表面进行清理,即灰尘、杂质的处理,接着,对半成品阀盖进行预热,预热温度为100℃-150℃,此时,利用同步送粉法、激光熔覆的方式将钴基粉末熔覆于半成品阀盖外表面,形成中间层,最后,再对半成品阀盖预热至200℃-250℃,再利用同步送粉法、激光熔覆的方式将37%ZrO2+63%Ni粉末熔覆于中间层外表面,形成熔覆层,自然冷却20min-30min,得阀盖;
v.粗加工、精加工:将覆熔工艺完成的阀盖进行粗加工、精加工,最后测量螺栓孔的孔径及壁厚,测量结果准确,则制得成品阀盖;
所述步骤(iv)中,中间层的熔覆工艺的参数为:激光功率为1400-2500W,保护气流量1000-1200L/h,扫描速度4-10mm/s,光斑直径15mm;
所述步骤(iv)中,熔覆层的熔覆工艺的参数为:激光功率为2700-4000W,保护气流量1000-1200L/h,扫描速度2-10mm/s,光斑直径20mm;
所述步骤(iii)中,将砂芯放入阀盖生产模具正中心前,砂芯外表面均匀涂抹有石墨粉,石墨粉在涂抹前,石墨粉与酒精进行混合,混合比例为1.2:1,石墨粉厚度为≤0.2mm,涂抹完毕后,在石墨粉外表面在涂抹一层高流平性涂料,高流平性涂料厚度为≤0.2mm,然后立刻送入温度为 50℃~60℃的烘房内进行干燥处理。
2.根据权利要求1所述的一种室内消火栓、旋转栓的阀盖一体成型工艺,其特征在于:所述步骤(i)中,砂芯模型与螺栓孔的间隙量为≤0.5mm。
3.根据权利要求1所述的一种室内消火栓、旋转栓的阀盖一体成型工艺,其特征在于:所述步骤(ii)中砂芯原料由铸造砂、树脂粘接剂组成。
4.根据权利要求1所述的一种室内消火栓、旋转栓的阀盖一体成型工艺,其特征在于:所述螺栓孔内表面粗糙度为Ra2.5-Ra3.5。
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