CN117583835A - 一种掺混器制备工艺 - Google Patents

Abstract

本发明提出了一种掺混器制备工艺，该工艺包括如下步骤：制备前后挡板毛坯：分别将三块钢板进行拼接，形成前后挡板的底板，通过机加工加工出直接焊缝坡口，毛坯在直径上单边留机加余量15mm，板材厚度增加5mm，拼接焊缝无损检测合格后装焊筋板；采用同材质夹具将两件底板进行夹紧，并通过多人多道对称施焊控制焊接变形，随后分开校平；焊接完成筋板、支撑柱和挡块，并对边角进行倒圆后进行退火消应处理；对前后挡板进行成品加工，将密封面向上，按外圆划线和密封面进行找正，并通过数控立车上精加工外圆，前后挡板外圆尺寸精度按照±0.15mm进行控制，加工出密封面为平面度0.12mm，同时精加工密封面与非加工立面止口作为安装找正与筒体中心线同轴度基准。

Description

一种掺混器制备工艺

技术领域

本发明属于掺混器领域，特别涉及一种掺混器制备工艺。

背景技术

目前，掺混器，也称为混合器或掺配器，是一种用于将不同成分或组分进行均匀混合的设备。这种设备在许多工业领域中都有广泛的应用，例如化工、食品、制药、环保、能源等。掺混器的主要功能是将两种或更多的物料在一定的工艺条件下进行混合，以达到均匀的物理或化学性质，满足工艺要求。

在传统的掺混器制造中，一般采用铸造或机械加工的方法。铸造方法制造的掺混器具有成本低、生产效率高等优点，但是由于铸造过程中产生的热应力和组织应力，会导致掺混器的机械性能和尺寸精度较差。机械加工方法制造的掺混器具有较高的尺寸精度和机械性能，但是成本高、生产效率低。

近年来，随着材料科学和制造技术的发展，新型的掺混器材料和制造方法不断出现。例如，采用高强度、耐磨、耐腐蚀的合金材料制造掺混器，可以提高设备的耐久性和使用寿命。同时，采用先进的制造技术，如3D打印技术、电铸技术等，可以制造出具有复杂几何形状和高精度尺寸的掺混器。

目前，掺混器胚体的制备工艺主要包括以下步骤：设计：根据工艺要求和物料特性，设计出合适的掺混器结构和使用材料。选材：选择适合制造掺混器的材料，例如不锈钢、铝合金、工程塑料等。制造：根据设计图纸和选定的材料，采用铸造、机械加工、3D打印等技术进行制造。检测：对制造完成的掺混器进行尺寸检测、压力测试、泄漏测试等检测，以确保其符合设计要求和安全使用要求。装配：将检测合格的掺混器进行装配，完成最终的产品。

尽管现有的掺混器制备工艺已经取得了一定的成果，但仍存在一些问题，例如生产效率低、成本高、设备耐久性和安全性不足等。因此，进一步研究和改进掺混器的制备工艺，提高生产效率、降低成本、提高设备的耐久性和安全性，是当前掺混器研究的重要方向。

此外，随着工业4.0和智能制造的发展，掺混器的制备工艺也将逐步实现智能化和自动化。未来的掺混器制备工艺将采用更加先进的机器人技术和自动化设备，实现从设计、制造、检测到装配的全流程自动化生产。同时，通过引入智能化技术和传感器技术，可以实现掺混器的自我诊断和远程监控，提高设备的可靠性和安全性。

总之，掺混器胚体的制备工艺是一个涉及多学科、多技术的综合性领域，需要不断进行研究和创新，以满足不断发展的工业生产和工艺要求。因此，现在亟需一种掺混器制备工艺。

发明内容

本发明提出一种掺混器制备工艺，解决了现有技术中作用在飞行器前室的掺混器要求较高，其胚体的制备工艺复杂，没有良好的工艺处理无法获得高标准的掺混器胚体的问题。

本发明的技术方案是这样实现的：一种掺混器制备工艺，该工艺包括如下步骤：

制备前后挡板毛坯：

分别将三块钢板进行拼接，形成前后挡板的底板，通过机加工加工出直接焊缝坡口，毛坯在直径上单边留机加余量15mm，板材厚度增加5mm，拼接焊缝无损检测合格后装焊筋板；

采用同材质夹具将两件底板进行夹紧，并通过多人多道对称施焊控制焊接变形，随后分开校平；焊接完成筋板、支撑柱和挡块，并对边角进行倒圆后进行退火消应处理；

对前后挡板进行成品加工，将密封面向上，按外圆划线和密封面进行找正，并通过数控立车上精加工外圆，前后挡板外圆尺寸精度按照±0.15mm进行控制，加工出密封面为平面度0.12mm，同时精加工密封面与非加工立面止口作为安装找正与筒体中心线同轴度基准；

对筒体进行加工，将筒体成型的板材通过同设备、通工艺控制卷圆钢板中性层总长，对钢板圆周长进行长度限制，进而对筒体直径进行控制；

对焊接坡口采用机械加工，并在筒体焊接后采用机加工控制总长：确保筒体轴线与端面垂直度在设定阈值内，通过筒体上下端面平行度与端面自身平面度对筒体姿态进行检测；

筒体中空区域形成掺混器空腔，在空腔内按顺序焊接前后挡板，将若干个筒体组焊形成一个筒体，并在内部焊接好筒体密封面后，完成掺混器胚体制备。

目前，掺混器胚体的制备工艺主要采用以下方法：铸造法：通过将金属熔融后倒入模具中，待金属冷却后取出，这种方法适用于大批量生产，成本较低，但铸造过程中会产生热应力和组织应力，导致机械性能和尺寸精度较差。机械加工法：通过机床等设备对金属或非金属材料进行切削、打磨等加工，制造出具有所需形状和尺寸的掺混器。这种方法适用于小批量生产，成本较高，但可以获得较高的尺寸精度和机械性能。3D打印法：通过将材料逐层堆积，制造出具有所需形状和尺寸的掺混器。这种方法适用于小批量生产，成本较高，但可以制造出具有复杂几何形状和高精度尺寸的掺混器。以上是目前常用的掺混器胚体制备方法，每种方法都有其优缺点，适用于不同的生产需求和工艺要求。随着制造技术和材料科学的不断发展，未来的掺混器胚体制备工艺将更加智能化、高效化和精细化。

作为一优选的实施方式，在前挡板在筒体内安装完成后，将若干个掺混器喷管的一侧安装在前挡板上，随后将后挡板与掺混器喷管的另一侧进行对应装配，掺混器喷管与筒体轴线平行度偏差不大于1mm，前后挡板与同一喷管安装用开孔同轴偏差不大于2mm。

作为一优选的实施方式，对前后挡板进行成品加工时，前后挡板上的筋板在焊接结束检查合格后对所有焊缝去应力，之后再加工与密封环配合面，密封面区域面度偏差不大于0.12mm，密封面下方焊接有支撑座，支撑座与密封面垂直度偏差不大于0.2mm。

作为一优选的实施方式，在内部焊接好筒体密封面后对加工后的筒体内部进行检查，对残留杂质和焊接面松脱杂质进行清理。

作为一优选的实施方式，在对前后挡板进行成品加工时，通过200数控落地镗床上进行加工，按已加工的外圆、密封面为基准，加工挡板承力支撑面，保证4面等高，平面度小于0.05mm，与密封面垂直度不大于0.12mm。

作为一优选的实施方式，所述若干个筒体至少为三个，各自成型并焊接成圆环筒体，通过CK5263X50/150立车加工焊接坡口，在将三个筒体焊接成一体。

采用了上述技术方案后，本发明的有益效果是：通过将三块钢板进行拼接，形成前后挡板的底板，能够增加底板的强度和稳定性，同时降低成本。采用对称施焊的方法控制焊接变形，能够有效地减小焊接变形，提高加工精度。

在加工前后挡板时，将密封面向上，按外圆划线和密封面进行找正，并通过数控立车上精加工外圆，能够保证前后挡板的外圆尺寸精度和密封面的平面度，提高掺混器的密封性能和使用寿命。通过控制卷圆钢板中性层总长，能够对筒体的直径进行有效地控制，从而提高筒体的加工精度和质量。

在焊接坡口采用机械加工，能够提高焊接质量和加工精度。通过筒体上下端面平行度与端面自身平面度对筒体姿态进行检测，能够准确地检测筒体的加工精度和质量。将若干个筒体组焊形成一个筒体，并在内部焊接好筒体密封面后，完成掺混器胚体制备，能够提高掺混器的密封性能和使用寿命。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明方法流程图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例：

如图1所示，一种掺混器制备工艺，该工艺包括如下步骤：

制备前后挡板毛坯：

分别将三块钢板进行拼接，形成前后挡板的底板，通过机加工加工出直接焊缝坡口，毛坯在直径上单边留机加余量15mm，板材厚度增加5mm，拼接焊缝无损检测合格后装焊筋板；

采用同材质夹具将两件底板进行夹紧，并通过多人多道对称施焊控制焊接变形，随后分开校平；焊接完成筋板、支撑柱和挡块，并对边角进行倒圆后进行退火消应处理；

对前后挡板进行成品加工，将密封面向上，按外圆划线和密封面进行找正，并通过数控立车上精加工外圆，前后挡板外圆尺寸精度按照±0.15mm进行控制，加工出密封面为平面度0.12mm，同时精加工密封面与非加工立面止口作为安装找正与筒体中心线同轴度基准；

对筒体进行加工，将筒体成型的板材通过同设备、通工艺控制卷圆钢板中性层总长，对钢板圆周长进行长度限制，进而对筒体直径进行控制；

对焊接坡口采用机械加工，并在筒体焊接后采用机加工控制总长：确保筒体轴线与端面垂直度在设定阈值内，通过筒体上下端面平行度与端面自身平面度对筒体姿态进行检测；

筒体中空区域形成掺混器空腔，在空腔内按顺序焊接前后挡板，将若干个筒体组焊形成一个筒体，并在内部焊接好筒体密封面后，完成掺混器胚体制备。

该掺混器胚体制备工艺主要包括以下步骤：

制备前后挡板毛坯：将三块钢板进行拼接，形成前后挡板的底板，通过机加工加工出直接焊缝坡口，毛坯在直径上单边留机加余量15mm，板材厚度增加5mm，拼接焊缝无损检测合格后装焊筋板。

焊接前后挡板：采用同材质夹具将两件底板进行夹紧，并通过多人多道对称施焊控制焊接变形，随后分开校平。焊接完成筋板、支撑柱和挡块，并对边角进行倒圆后进行退火消应处理。

加工前后挡板：对前后挡板进行成品加工，将密封面向上，按外圆划线和密封面进行找正，并通过数控立车上精加工外圆，前后挡板外圆尺寸精度按照±0.15mm进行控制，加工出密封面为平面度0.12mm，同时精加工密封面与非加工立面止口作为安装找正与筒体中心线同轴度基准。

加工筒体：对筒体进行加工，将筒体成型的板材通过同设备、通工艺控制卷圆钢板中性层总长，对钢板圆周长进行长度限制，进而对筒体直径进行控制。

焊接坡口：对焊接坡口采用机械加工。

控制总长：在筒体焊接后采用机加工控制总长，确保筒体轴线与端面垂直度在设定阈值内，通过筒体上下端面平行度与端面自身平面度对筒体姿态进行检测。组焊筒体：将若干个筒体组焊形成一个筒体，并在内部焊接好筒体密封面后，完成掺混器胚体制备。

在整个制备工艺中，通过采用合适的材料和加工工艺，保证掺混器的强度、密封性和使用寿命。同时，通过控制各个环节的加工精度和质量，提高掺混器的整体性能和可靠性。

对前后挡板进行成品加工时，前后挡板上的筋板在焊接结束检查合格后对所有焊缝去应力，之后再加工与密封环配合面，密封面区域面度偏差不大于0.12mm，密封面下方焊接有支撑座，支撑座与密封面垂直度偏差不大于0.2mm。首先，前后挡板上的筋板在焊接结束并检查合格后，会对所有焊缝进行去应力处理。焊缝去应力是指通过一定的热处理工艺，消除焊接过程中产生的残余应力，以提高焊接结构的稳定性和疲劳强度。在进行焊缝去应力处理后，接下来会对与密封环配合的面进行加工。

密封环是用于密封前后挡板的关键部件，配合面的加工精度直接影响到密封性能。根据要求，密封面区域的面度偏差不大于0.12mm。面度偏差是指被测表面的不平度在任意一点的起伏，包括平面度和不平度。这个偏差要求是为了保证密封环能够紧密地贴合在前后挡板上，从而达到良好的密封效果。

在密封面的下方焊接有支撑座，支撑座与密封面的垂直度偏差不大于0.2mm。这里的支撑座是用于支撑密封环的装置，其与密封面的垂直度直接影响到密封环的稳定性和密封效果。垂直度偏差是指一个平面内垂直于基准轴线的直线方向上的偏差，在这个情境中，基准轴线就是支撑座的中心线。这个偏差要求是为了保证密封环能够稳定地放置在支撑座上，并且在承受压力时不会发生偏移或倾斜。

本申请文件的加工工艺非常精细，对每个环节的精度要求都非常高，尤其是对焊缝去应力和密封面的加工精度要求更为严格。这些精度要求都是为了最终得到一个高质量的、能够满足使用要求的前后挡板成品。

在内部焊接好筒体密封面后对加工后的筒体内部进行检查，对残留杂质和焊接面松脱杂质进行清理。首先，在进行筒体密封面的焊接时，可能会产生一些残留杂质，例如焊渣、焊瘤等。这些杂质可能会影响密封面的平整度和光洁度，因此需要进行清理。另外，在焊接过程中，焊接面也可能会产生松脱的杂质，这些杂质会影响焊接质量，必须进行清理。

在完成焊接和清理工作后，接下来会对加工后的筒体内部进行检查。检查的目的是确认筒体内是否存在缺陷或杂质，以及确认焊接质量和加工精度是否符合要求。在进行检查时，可以使用内窥镜、涡流探伤、射线探伤等方法对筒体内壁进行检测。

在检测到杂质或缺陷时，需要进行清理。清理的方法可以根据杂质的种类和位置进行选择，例如使用刷子、刮刀、砂纸等工具进行清理。对于一些难以清理的杂质，可以使用化学清洗剂进行清洗。在进行筒体焊接和加工后，对筒体内部进行检查和清理的工艺流程。这个流程的目的是为了保证筒体的焊接质量和加工精度，同时确保筒体内没有残留杂质，从而保证筒体的使用性能和寿命。

在对前后挡板进行成品加工时，通过200数控落地镗床上进行加工，按已加工的外圆、密封面为基准，加工挡板承力支撑面，保证4面等高，平面度小于0.05mm，与密封面垂直度不大于0.12mm。根据已加工的外圆和密封面作为基准，使用200数控落地镗床对挡板承力支撑面进行加工。数控落地镗床是一种高精度、高效率的数控机床，常用于机械制造和维修领域。它具有高刚性、高精度、高效率的特点，可以加工各种大型零部件。

在加工挡板承力支撑面时，要求保证四个面的等高，即每个面的高度差要控制在一定的范围内。平面度小于0.05mm，这个要求是指加工后的表面平整度误差不能超过0.05mm。这有利于保证挡板的稳定性和承载能力。

此外，还要求加工后的承力支撑面与密封面的垂直度不大于0.12mm。垂直度是指相互垂直的两个平面之间的平行度，这里的要求是指承力支撑面与密封面之间的垂直度误差不能超过0.12mm。这个要求是为了保证挡板的承载能力和密封性能。使用200数控落地镗床对前后挡板进行成品加工的工艺流程，特别强调了对挡板承力支撑面的加工要求，包括四个面的等高、平面度和平垂直度等方面的精度要求。这些要求的目的是为了保证挡板的质量和性能，以满足使用要求。

所述若干个筒体至少为三个，各自成型并焊接成圆环筒体，通过CK5263X50/150立车加工焊接坡口，在将三个筒体焊接成一体。所述若干个筒体至少为三个，这意味着最终的产品将由至少三个独立的筒体组成。这些筒体在成型后将被焊接成一体，以形成一个完整的圆环筒体。

接下来是筒体的成型过程。这个过程可能涉及到使用特定的模具或工具，将原材料塑造成所需的形状和尺寸。成型的目的是制造出符合设计要求的筒体，以便后续的焊接步骤。

在完成成型后，接下来是焊接步骤。在这个步骤中，每个独立的筒体将被焊接成圆环筒体。焊接坡口是用于确保两个筒体在焊接时能够紧密结合的关键部分。使用CK5263X50/150立车进行焊接坡口的加工，这种设备可以精确地切割和加工金属材料，以保证焊接质量和精度。

完成焊接后，将三个已经焊接成圆环筒体的筒体再次进行焊接，使它们成为一个整体。这个步骤的目的是将所有独立的筒体连接在一起，以形成一个完整的结构。一种制造多个筒体的工艺流程，其中包括成型、焊接和加工等步骤。这种方法能够制造出由多个筒体组成的大型结构，适用于需要高强度和稳定性的应用场景。通过精确的加工和焊接步骤，可以确保最终产品的质量和性能符合设计要求。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，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 (6)

1.一种掺混器制备工艺，其特征在于，该工艺包括如下步骤：

制备前后挡板毛坯：分别将三块钢板进行拼接，形成前后挡板的底板，通过机加工加工出直接焊缝坡口，毛坯在直径上单边留机加余量15mm，板材厚度增加5mm，拼接焊缝无损检测合格后装焊筋板；

采用同材质夹具将两件底板进行夹紧，并通过多人多道对称施焊控制焊接变形，随后分开校平；焊接完成筋板、支撑柱和挡块，并对边角进行倒圆后进行退火消应处理；

对前后挡板进行成品加工，将密封面向上，按外圆划线和密封面进行找正，并通过数控立车上精加工外圆，前后挡板外圆尺寸精度按照±0.15mm进行控制，加工出密封面为平面度0.12mm，同时精加工密封面与非加工立面止口作为安装找正与筒体中心线同轴度基准；

对筒体进行加工，将筒体成型的板材通过同设备、通工艺控制卷圆钢板中性层总长，对钢板圆周长进行长度限制，进而对筒体直径进行控制；

对焊接坡口采用机械加工，并在筒体焊接后采用机加工控制总长：确保筒体轴线与端面垂直度在设定阈值内，通过筒体上下端面平行度与端面自身平面度对筒体姿态进行检测；

筒体中空区域形成掺混器空腔，在空腔内按顺序焊接前后挡板，将若干个筒体组焊形成一个筒体，并在内部焊接好筒体密封面后，完成掺混器胚体制备。

2.如权利要求1所述的一种掺混器制备工艺，其特征在于：在前挡板在筒体内安装完成后，将若干个掺混器喷管的一侧安装在前挡板上，随后将后挡板与掺混器喷管的另一侧进行对应装配，掺混器喷管与筒体轴线平行度偏差不大于1mm，前后挡板与同一喷管安装用开孔同轴偏差不大于2mm。

3.如权利要求1所述的一种掺混器制备工艺，其特征在于：对前后挡板进行成品加工时，前后挡板上的筋板在焊接结束检查合格后对所有焊缝去应力，之后再加工与密封环配合面，密封面区域面度偏差不大于0.12mm，密封面下方焊接有支撑座，支撑座与密封面垂直度偏差不大于0.2mm。

4.如权利要求1所述的一种掺混器制备工艺，其特征在于：在内部焊接好筒体密封面后对加工后的筒体内部进行检查，对残留杂质和焊接面松脱杂质进行清理。

5.如权利要求1所述的一种掺混器制备工艺，其特征在于：在对前后挡板进行成品加工时，通过200数控落地镗床上进行加工，按已加工的外圆、密封面为基准，加工挡板承力支撑面，保证4面等高，平面度小于0.05mm，与密封面垂直度不大于0.12mm。

6.如权利要求1所述的一种掺混器制备工艺，其特征在于：所述若干个筒体至少为三个，各自成型并焊接成圆环筒体，通过CK5263X50/150立车加工焊接坡口，在将三个筒体焊接成一体。