CN112917922A - 整体式水泵泵壳的生产方法 - Google Patents

Abstract

整体式水泵泵壳的生产方法，该方法是用A半壳和B半壳焊接成整体式水泵泵壳；包括如下步骤：Ⅰ.通过注塑成型或模压成型技术生产出A半壳和B半壳；Ⅱ.将A半壳和B半壳分别放置于对应的A半壳模和B半壳模中，并固定；Ⅲ.将A半壳上的A焊接边和B半壳上的B焊接边加热至熔化状态；IV.将A半壳模和B半壳模合模，使A焊接边和B焊接边结合，冷却后，得到整体式水泵泵壳。本发明提出的生产方法易于实施，能够使得生产出来的水泵泵壳结构简单、可靠性高、成本低、重量轻。

Description

整体式水泵泵壳的生产方法

技术领域

本发明涉及水泵生产技术，具体涉及一种整体式水泵泵壳的生产方法。

背景技术

水泵泵壳也称泵体、蜗壳、壳体，有金属和非金属两种材质。金属材质多为整体铸造或冲压焊接成型；为脱模方便，非金属泵壳多为塑料注射或模压成两半，然后通过机械装配，即通过螺栓将两半壳体拉紧，组合成完整的一个泵壳。

机械装配组合而成的非金属壳体存在以下缺陷和不足：(1)泵壳是承压零件，为了防止液体泄漏，两半泵壳必须采用密集的螺栓将两个半边拉紧，因此结构繁琐；(2)由于采用螺栓拉紧，结合面必须要有一定刚性，所以两半泵壳连接法兰面必须做的比壳体自身耐压厚度厚很多，且必须比泵体尺寸大很多；(3)由于耐腐蚀的要求，连接螺栓都采用不锈钢，大量不锈钢螺栓和尺寸更大的泵体导致制造成本较高；(4)现在用户要求泵越轻越好，便于搬运，机械装配式泵体结合面使用大量螺栓联接，导致壳体重量不能满足用户越轻越好的要求。

发明内容

针对现有技术的不足之处，本发明提供了一种整体式水泵泵壳的生产方法。本发明的生产方法易于实施，且使得生产出来的水泵泵壳结构简单、尺寸小、成本低、重量轻。

本发明技术方案如下：

整体式水泵泵壳的生产方法，该方法是用A半壳和B半壳焊接成整体式水泵泵壳；

包括如下步骤：

Ⅰ.通过注塑成型技术或模压成型技术生产出A半壳和B半壳；

Ⅱ.将A半壳和B半壳分别放置于对应的A半壳模和B半壳模中，并固定；

Ⅲ.将A半壳上的A焊接边和B半壳上的B焊接边加热至熔化状态；

IV.将A半壳模和B半壳模合模，使A焊接边和B焊接边结合，冷却后，得到整体式水泵泵壳。

与现有技术相比，本发明的整体式水泵泵壳的生产方法取得了如下显著的进步：

1)制得的泵壳结构简单；两个半壳体直接热熔焊接形成整体，无需螺栓等机械联接结构，使得泵壳结构简单；

2)制得的泵壳尺寸小；焊接边的厚度可以做的相对于螺栓联接法兰面厚度小很多，使得制得的泵壳尺寸小；

3)降低了泵壳的制造成本；由于没有使用不锈钢螺栓联接，而是采用焊接，克服了使用不锈钢螺栓导致成本高的问题，且焊接结合面比螺栓拉紧结合面尺寸小，泵壳材料更省，也使得成本更低；

4)制得的泵壳重量轻；取消了大量螺栓，降低泵壳产品重量，满足用户越轻越好的要求。

作为优化，前述的整体式水泵泵壳的生产方法中，所述A焊接边和B焊接边的厚度H1大于泵壳基体厚度H2。将焊接边的厚度H1设计的较泵壳基体厚度H2大，可以获得较高的焊接强度。进一步，所述A焊接边和B焊接边的厚度H1可以比泵壳基体厚度H2大4-8mm。此时，焊接强度和泵壳尺寸得到较好的平衡。

作为优化，前述的整体式水泵泵壳的生产方法中，焊接前，所述A焊接边和B焊接边上具有高出最终结合面的焊接余量H3。设置焊接余量H3，可以避免虚焊，保证焊接质量。进一步，所述焊接余量H3可以为1-3mm。

作为优化，前述的整体式水泵泵壳的生产方法中，所述A半壳和B半壳上，分别在A焊接边和B焊接边外侧，对应设有A挤料槽和B挤料槽。挤料槽，可以容纳焊接时被挤出的多余材料，这样能够保证热熔焊接后水泵外壳的美观程度。进一步，所述A挤料槽和B挤料槽的顶部与最终结合面齐平。由此，焊接后，A挤料槽和B挤料槽相抵，焊接时挤出的材料被封闭在A挤料槽和B挤料槽的空间中，进一步保证美观，而且挤出的材料在挤料槽中形成一条沿周向分布且形状规则的加强筋，可以提高焊接强度。

作为优化，前述的整体式水泵泵壳的生产方法中，所述步骤II中，对A半壳和B半壳的泵壳中央开口和泵壳出口分别进行固定。同时在泵壳中央开口和泵壳出口进行固定，易于实现，且可靠性高。

作为优化，前述的整体式水泵泵壳的生产方法中，所述整体式水泵泵壳的材质为ABS，所述A半壳和B半壳可以通过注塑成型获得。进一步，所述步骤III中，加热温度为280-300℃，加热时间为30-40S；所述步骤IV中，合模压力为0.65-1.6MPa，合模持续时间为40S以上(可以是40-45S)。发明人摸索发现，采用上述工艺条件，可以获得较高的焊接强度。

附图说明

图1为本发明整体式水泵泵壳生产装置的安装示意图；

图2为发明的水泵泵壳的加热熔化示意图；

图3为发明的水泵泵壳的施压焊接示意图；

图4为A半壳与B半壳合模时的剖面图；

图5为图4中圆圈A中的放大视图。

附图中的标记为：1-A半壳，101-A焊接边、102-A挤料槽；2-B半壳，201-B焊接边、202-B挤料槽；3-A半壳模；4-B半壳模；5-泵壳中央开口；6-泵壳出口；7-电热板；8-机架；9-上安装板；10-下安装板；11-A气缸；12-B气缸；13-导杆；14-滑轨横梁；15-半壳固定机构；16-C气缸。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式(包括实施例)对本发明作进一步的说明，但并不作为对本发明限制的依据。

参见图1-5，本发明的整体式水泵泵壳的生产方法，该方法是用A半壳1和B半壳2焊接成整体式水泵泵壳；

包括如下步骤：

Ⅰ.通过注塑成型或模压成型技术生产出A半壳1和B半壳2；

Ⅱ.将A半壳1和B半壳2分别放置于对应的A半壳模3和B半壳模4中，并固定；

Ⅲ.将A半壳1上的A焊接边101和B半壳2上的B焊接边201加热至熔化状态；

IV.将A半壳模3和B半壳模4合模，使A焊接边101和B焊接边201结合，冷却后，得到整体式水泵泵壳。

实施本发明时，所述A焊接边101和B焊接边201的厚度H1可以大于泵壳基体厚度H2，以提高焊接强度。进一步，所述A焊接边101和B焊接边201的厚度H1比泵壳基体厚度H2可以大4-8mm。

实施本发明时，焊接前，所述A焊接边101和B焊接边201上可以具有高出最终结合面的焊接余量H3，以避免虚焊，保证焊接质量。进一步，所述焊接余量H3可以为1-3mm。

实施本发明时，所述A半壳1和B半壳2上，分别在A焊接边101和B焊接边201外侧，可以对应设有A挤料槽102和B挤料槽202，用于堆积焊接时被挤出的多余材料。进一步，所述A挤料槽102和B挤料槽202的顶部与最终结合面齐平，以达到美观和提高焊接强度的作用。

实施本发明时，所述步骤II中，可以对A半壳1和B半壳2的泵壳中央开口5和泵壳出口6分别进行固定。

实施例1(参见图1-5)：

本实施例中使用的热熔焊接装置设备，包括机架8、上安装板9、下安装板10和电热板7；所述机架8的上部和下部分别设有A气缸11和B气缸12，所述机架8上竖直安装有一对导杆13，所述机架8上水平安装有一对滑轨横梁14；所述上安装板9和下安装板10均与导杆13形成滑动配合；所述A气缸11的活塞杆与上安装板9连接，可以驱动上安装板9沿导杆13上下移动；所述B气缸12的活塞杆与下安装板10连接，可以驱动下安装板10沿导杆13上下移动；所述上安装板9与下安装板10上分别固定有A半壳模3与B半壳模4，所述A半壳模3与B半壳模4上分别具有与泵壳的A、B半壳形状相适应的型腔，所述A半壳模3与B半壳模4上还分别设有多个半壳固定机构15；所述电热板7与滑轨横梁14通过导轨配合，可由设于机架8侧部的C气缸16驱动沿滑轨横梁14水平滑动。

本实施例中，整体式水泵泵壳的材质为ABS，所述A半壳1和B半壳2通过注塑成型获得。

本实施例中，泵壳基体厚度H2具体为6mm，焊接边H1的厚度具体为10mm，焊接前，A焊接边101和B焊接边201上各有焊接余量H3具体为2mm。

生产过程具体如下：

Ⅰ.通过注塑成型技术生产出A半壳1和B半壳2；

Ⅱ.将A半壳1和B半壳2分别放置于对应的A半壳模3和B半壳模4中，并利用半壳固定机构15将A、B半壳分别固定在A、B半壳模中；

Ⅲ.设置电热板7的加热温度为280℃，通电之后，当电热板7的加热温度达到设定值，动力装置带动A半壳模3与B半壳模4运动，使得A半壳1上的A焊接边101和B半壳2上的B焊接边201与电热板7接触，经过30S的加热时间过后，焊接边加热至熔化状态；

IV.待焊接边加热到熔化状态时，使A焊接边101和B焊接边201与电热板7分开，电热板7从A半壳模3和B半壳模4之间抽离；将A半壳模3和B半壳模4合模，合模压力为0.65MPa，合模持续时间为40S，使A焊接边101和B焊接边201结合直至冷却凝固为止，冷却凝固后将泵壳与泵壳模具分离，将整体成型后的水泵泵壳取出。

对加工后得到的整体式水泵泵壳进行检测，发现采用上述实施例的整体式水泵泵壳的生产方法，A焊接边101和B焊接边201形成的焊缝宽度为5mm，能够使水泵泵壳的焊缝拉伸强度达到31.2MPa，达到基体强度的91.7％，满足各种压力下的泵的需求。

试验表明，在实施例1的基础上，对工艺参数进行调整，形成属于本发明范围内的其它技术方案同样也能实现本发明的目的，在此不一一罗列。

对比例1：

对比例1与上述实施例1相比，不同之处在于：在对比例中，加热温度为280℃、加热时间为40S、合模压力为0.5Mpa、合模时间为45S。本对比例获得的样品焊缝宽度也为8mm，经过测试，得到焊缝拉伸强度为15.2Mpa，相比于基体的拉伸强度34Mpa，只有基体强度的44.7％，在工业应用中，为了保证产品的可靠性，满足各种压力下的泵的需求，一般认为连接处的拉伸强度(本申请中，连接处的拉伸强度即指焊缝的拉伸强度)需达到基体强度的80％以上，即对比例制得的样品不符合要求。

在不同的加热温度、加热时间、合模压力以及合模时间下，得到的产品(泵壳)会有不同的焊缝宽度和焊缝拉伸强度，部分样品的测试结果如下表：

表1ABS塑料焊缝与基体拉伸强度对照表

上述对本申请中涉及的发明的一般性描述和对其具体实施方式的描述不应理解为是对该发明技术方案构成的限制。本领域所属技术人员根据本申请的公开，可以在不违背所涉及的发明构成要素的前提下，对上述一般性描述或/和具体实施方式(包括实施例)中的公开技术特征进行增加、减少或组合，形成属于本申请保护范围之内的其它的技术方案。

Claims (10)

1.整体式水泵泵壳的生产方法，其特征在于：该方法是用A半壳(1)和B半壳(2)焊接成整体式水泵泵壳；

包括如下步骤：

Ⅰ.通过注塑成型或模压成型技术生产出A半壳(1)和B半壳(2)；

Ⅱ.将A半壳(1)和B半壳(2)分别放置于对应的A半壳模(3)和B半壳模(4)中，并固定；

Ⅲ.将A半壳(1)上的A焊接边(101)和B半壳(2)上的B焊接边(201)加热至熔化状态；

IV.将A半壳模(3)和B半壳模(4)合模，使A焊接边(101)和B焊接边(201)结合，冷却后，得到整体式水泵泵壳。

2.根据权利要求1所述的整体式水泵泵壳的生产方法，其特征在于：所述A焊接边(101)和B焊接边(201)的厚度H1大于泵壳基体厚度H2。

3.根据权利要求2所述的整体式水泵泵壳的生产方法，其特征在于：所述A焊接边(101)和B焊接边(201)的厚度H1比泵壳基体厚度H2大4-8mm。

4.根据权利要求1所述的整体式水泵泵壳的生产方法，其特征在于：焊接前，所述A焊接边(101)和B焊接边(201)上具有高出最终结合面的焊接余量H3。

5.根据权利要求4所述的整体式水泵泵壳的生产方法，其特征在于：所述焊接余量H3为1-3mm。

6.根据权利要求4所述的整体式水泵泵壳的生产方法，其特征在于：所述A半壳(1)和B半壳(2)上，分别在A焊接边(101)和B焊接边(201)外侧，对应设有A挤料槽(102)和B挤料槽(202)，用于堆积焊接时被挤出的多余材料。

7.根据权利要求6所述的整体式水泵泵壳的生产方法，其特征在于：所述A挤料槽(102)和B挤料槽(202)的顶部与最终结合面齐平。

8.根据权利要求1所述的整体式水泵泵壳的生产方法，其特征在于：所述步骤II中，对A半壳(1)和B半壳(2)的泵壳中央开口(5)和泵壳出口(6)分别进行固定。

9.根据权利要求1至8任一权利要求所述的整体式水泵泵壳的生产方法，其特征在于：所述A半壳(1)和B半壳(2)采用ABS材料注塑成型获得。

10.根据权利要求9所述的整体式水泵泵壳的生产方法，其特征在于：

所述步骤III中，加热温度为280-300℃，加热时间为30-40S；

所述步骤IV中，合模压力为0.65-1.6Mpa，合模持续时间为40S以上。

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