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浮动端面密封环压射套的应用悬辊磨粉机

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浮动端面密封环压射套的应用

浮动端面密封环压射套的应用 2011年12月04日 来源: 摘 要:叙述浮动端面密封环压力铸造的三种压射套结构、材料和表面处理工艺及其应用范围。关键词:压力铸造 压射套 浮封环浮动端面密封是一种用量大、用途广(全国年需用量近百万件)的机械密封,这种密封是由两个金属浮动端面密封环(简称浮封环)和两个“O”型橡胶密封圈安装在中心轴上而构成的。由于这类密封的用途广,用量大且要求使用寿命长,因此,对浮封环不论在质量方面还是产量方面都有较高的要求。经过长期的研究摸索认为,采用压力铸造生产浮封环的毛坯比较经济合理。由于浮封环是用高合金白口铸铁成型的。因此,对它的压铸,属于黑色金属的技术领域。压铸浮封环时,是将融熔的金属液(1 300 ℃左右),以高压、高速压入模型型腔中,然后在压力下凝固结晶。因此,压铸浮封环的组织致密,生产率高,比较耐磨,但是有压力和速度的高温金属液对模具的损害较大,而且首当其冲的是压铸系统中的压射套(见图1),它是工作条件最为苛刻的零件之一,所以它的损坏最快。本文研究压射套的制造技术,目的是提高它的使用性能,降低压铸浮封环的成本,使这种工艺更为经济合理。

1.型腔 2.压射套 3.浇注孔 4.活塞图1 压铸浮封环示意图

1 压射套的研制图1是压铸浮封环的示意图,当金属液借助于浇注勺浇入压射套的浇注孔时,活塞处于压射套的最右端的位置,浇完金属液后,活塞开始向左移动,并且把金属液压入浮封环的模型型腔之中。使之在压力下凝固结晶,待冷却一定时间后,即可开摸取件。由于金属液不断地从浇口勺中倒入压射套,高温、重力不断冲蚀压射套中的浇注孔相对的部位(该处面积约有3 cm2),使之很快就形成空洞,并发展成通孔,使金属在压射套中产生泄漏,残留在空洞中的金属液,冷却凝固后,增加了压射套内孔表面粗糙度,给活塞在其中的移动产生很大的阻力。一个新的压射套使用数十小时后就不能再用。这种现象不仅增加了压射套的消耗,提高了压铸浮封环的成本,而且增加了更换压射套的时间,影响压铸生产效率。由上述可知,压射套是压铸系统中的关键零件之一。国内外的专家为了解决这一技术难题,做了许多研究,采取了相应的措施。1.1 组合压射套图2是组合压射套的示意图,图中的压射套内衬分成三段来制造,左端和右端用45#钢制成,并且经过热处理;中段用陶瓷材料制作,然后将它们组合成一个压射套,由于中段是用陶瓷材料制成的,因此,在浇注金属液时,在其浇口孔的相对部位,可以承受从浇注孔中注入的高温金属液的冲击,因而使用寿命长,对降低压铸件的成本十分有利;同时,这种结构即使是压射套的任何一段在使用过程中受到损坏,更换起来也很方便。

图2 组合压射套1.中内衬 2.左内衬 3.型腔 4.右内衬 5.活塞 6.压射套

这种压射套,常用于压力不高的情况下,一般为5~10 MPa。1.2 喷涂压射套所谓喷涂压射套,是将一些耐高温材料,例如:二氧化硅和粘结剂,喷涂到压射套的内孔表面,当压射套中的内孔充满液体金属并且被活塞推入压铸模型型腔时,压射套的内孔表面的金属与融熔的液体金属被一层耐火SiO2隔开,从而保护压射套的内孔金属表面不受金属液的侵蚀,提高了它的使用寿命。这种压射套适用于压射熔点较高,例如熔点在1 500 ℃的钢质铸件的压铸。1.3 离子氮化压射套为了提高压铸浮封环压射套的使用寿命,我们曾经将压射套的内孔表面进行了渗金属铝处理,以提高其抗高温的冲击能力,然而渗铝的压射套,使用寿命虽有提高,但仍不能满足压铸浮封环的要求。图3中的压射套内衬,是由3Cr2W8V材料制成的,且经过离子氮化处理,在氮化之后,又进行了热处理,因此,硬度有所提高,但表面呈现非常好的抗磨性和柔性,对于抵抗高温金属液的冲击,十分有利。

图3 离子氮化压射套1.型腔 2.内衬 3.活塞 4.压射套

离子氮化后的压射套,在1 300 ℃左右,压铸浮封环的过程中,可以工作2 000 h以上,基本上满足压铸工艺的要求。2 结 论(1) 压射套是黑色金属压铸系统中的一个重要零件,它能否正常工作,是关系到黑色金属压铸能否顺利进行的关键技术之一。一般来说,在低压力下的压铸,宜采用组合压射套;而高熔点金属的压铸,则应当选用喷涂压射套技术。(2) 浮封环是由白口铸铁制成的,熔点为1 300 ℃左右,采用离子氮化压射套,可以满足生产需要。(end)

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