![機械密封聚四氟乙烯波紋管的加工](http://p2.ttnews.xyz/loading.gif)
聚四氟乙烯波紋管(簡稱四氟波紋管)已廣泛用於各類耐腐蝕機械密封中。波紋管的製造分兩個步驟,先製造毛坯,然後進行車制。聚四氟乙烯毛坯筒料如圖9-24所示。整個筒料由三段構成,中間段為純聚四氟乙烯,兩端為填充聚四氟乙烯。
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一、原料規格
純四氟乙烯原料為SFX懸浮粉與填充劑混合而成。
填充劑主要有以下幾種:
石墨粉:化學試劑級。
玻璃纖維:用無鹼、無蠟、無表面處理劑的“三無”玻璃纖維絲、經球磨粉碎後過150目篩。
二氧化硅:過270目篩。
二、模具設計
純四氟塑料的收縮率為5%,填充四氟塑料的收縮率為2%~2.5%,設計壓模的外徑d2(見圖9-25),按收縮率5%再加上加工餘量3-4mm來考慮,壓模內徑d1,按收縮率為零考慮,即零件內徑的實際尺寸再減去加工餘量3-4mm。模具的高度為毛坯高度h的四倍。壓模、底模與內模和外模均採用動配合。
具體計算方法如下:設零件內徑為dn,外徑為dw,則:
d2=dw+5%dw+(3-4)
d1=dn-(3-4)
D=d2+40
H=4h
H2=H+10
H1=10
模具材料採用45鋼。
三、波紋管毛坯的原料配比
1、前段(動環段)
配方一:聚四氟乙烯懸浮細粉料80%-85%;玻璃纖維粉15%-20%
配方二:聚四氟乙烯懸浮細粉料80%-85%;石墨粉15%-20%
上述配方的混合料在2950r/min小型高速攪拌機(攪拌槳直徑為200-250mm)中充分混合攪拌1-2min即可,如發現仍未充分混合再攪拌一次。
2、中段波紋管段採用純聚四氟乙烯粗粉料。
3、後段(固定段)
聚四氟乙烯懸浮細粉料90%;玻璃粉或玻璃纖維粉料10%。兩種料也要在高速攪拌機中混合。
四、毛坯壓制
按密度為2.7g/cm³計算粉料質量,分別稱料,按次序加入模具中。為使坯料分層清楚,每加一種料可把壓模放入模中稍微輕壓一下,然後加第二種料、第三種料。待料全部加入模具後,在壓力機上用30-50MPa壓力進行模壓;保壓時間5-10MIN充分排氣(視零件高度而定),保壓後即可脫模。
模具的高度有時太高,超過壓機的最大工作高度,造成加工困難。此時可適當降低模具高度H,使H≥2.5h(毛坯高度),這樣每加一種料後,必須在壓機上給以初壓,壓力為2-5MPa,在加第二種料前,必須在初壓過的料面上用小棒把表面劃毛,這樣可以保證壓制的坯料質量。
五、毛坯的燒結
壓制後的毛坯在DL-151型高溫燒結爐中進行燒結,開始按1-2℃/min升溫速度加熱,待爐內溫度達到320℃時開動轉盤保溫1h。然後按1℃/min升溫速度繼續加熱到375--3800C,並在此溫度下保溫,保溫時間按壁厚每毫米為10min計算,保溫後隨爐冷卻(不能打開爐門),自然降溫到常溫。
波紋管毛坯由於原料、壓制及燒結工藝不同,會出現波紋段發脆、裂紋等現象。故生產中要及時總結經驗,根據原料不同確定合理工藝。如採用淬火工藝可大大提高波紋管韌度。
四氟波紋管車制方法有兩種,單刀或多刀車制。由於單刀刀具簡單。也有利於波距的調整,所以用單刀車制較多。採用普通車床,刀具可採用工具鋼或高碳鋼。以152型機械密封波紋管為例簡述車制過程如下。
車制時用三爪卡盤直接卡住四氟毛坯車制,在較軟的毛坯料上會留有預應力.車好的零件會產生變形,故用芯軸撐住內孔裝卡車制較好。刀具的結構如圖9-26所示。刀杆固定在刀座上。刀頭的形狀根據圖紙要求而定,兩刀頭橫向距離δ即為波紋的軸向壁厚。
先加工動環端面及波紋管外形,然後用波紋管刀具車制波紋管.先車內波,注意控制波紋深度,然後車外波(如圖9-27所示)。軸向進給車制第三個波.再依次車內、外波。最後掉頭,用芯軸撐住內孔,車完餘下部位。
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