專利名稱：高硼硅超長直管內(nèi)孔徑圓柱度加工整形工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于非金屬材料加工整形工藝技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種對于內(nèi)徑
尺寸及形位公差要求極高的高硼硅超長1000-2300mm直管的加工整形工藝。
背景技術(shù)：
隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，對科學(xué)實驗用儀器儀表的精度要求越來越高，特別是對測量微小氣體的皂膜流量計和檢測校驗標(biāo)準(zhǔn)裝置，它的主體為皂膜管，這種管按國家JJG-586-2006《皂膜流量計》標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，應(yīng)選用無色透明硼硅玻璃材料制作，而目前我國生產(chǎn)的皂膜管，采用人工拉制、機(jī)械拉制法或垂直引向拉制法等，但無論采用哪種拉制方法，都不能解決玻璃管管內(nèi)徑尺寸公差要求及圓柱度的形位公差要求。就其目前最先進(jìn)的垂直引向拉制法，也只能控制玻璃管的外經(jīng)尺寸公差在0.2mm以上，對于內(nèi)徑尺寸公差、圓柱度根本無法控制其技術(shù)指標(biāo)要求，而高硼硅超長直管屬非金屬材料，非金屬材料不能進(jìn)行機(jī)械加工，這就阻礙了這種管的生產(chǎn)和儀表的精度，也阻礙了玻璃管產(chǎn)品透明優(yōu)點(diǎn)在其產(chǎn)品上所能發(fā)揮的特殊性作用了。
另外，由于用來測量微小氣體的皂膜流量計，廣泛應(yīng)用于航天、航空、航海、醫(yī)藥、化工、石油、冶金、礦山等領(lǐng)域，如果其精度達(dá)不到要求的技術(shù)指標(biāo)，將會直接影響這些領(lǐng)域所生產(chǎn)出來的產(chǎn)品的內(nèi)在質(zhì)量。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明為了解決上述的技術(shù)問題而提供了一種高硼硅超長直管內(nèi)孔徑圓柱度加工整形工藝，它具有加工精度高的顯著效果。本發(fā)明是這樣實現(xiàn)的
高硼硅超長直管內(nèi)孔徑圓柱度加工整形工藝如下
(1) 選用耐高溫合金金屬模具，利用專用設(shè)備動態(tài)調(diào)整金屬模具并將金 屬模具加熱，使金屬模具加熱到膨脹系數(shù)為最大值；
(2) 將高硼硅超長直管套裝在金屬模具外面繼續(xù)進(jìn)行高溫二次加熱，使
溫度達(dá)到85(TC-950°C，開啟真空設(shè)備進(jìn)行抽真空處理，使高硼硅超長直管與 金屬模具緊緊附合在一起，再自然冷卻到室溫后開始自然脫膜，即得。
所述的耐高溫合金金屬模具的材質(zhì)為310S耐高溫不銹鋼或GH135耐高溫 不銹鋼。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是具有顯著的高加工精度。本發(fā)明為了發(fā)揮玻璃管產(chǎn)品具 有透明度這一特點(diǎn)，使其有效的在更多的場合應(yīng)用，采用了二次熱加工技術(shù)， 首先加工出高精度的金屬內(nèi)模，因金屬模具是加工外圓，按照現(xiàn)在的機(jī)械加 工能力長1000毫米的圓棒其加工精度可達(dá)到0.02毫米的公差，圓柱度可達(dá)到 0.04毫米。為此利用玻璃的膨脹系數(shù)與金屬的膨脹系數(shù)的差別不同來實現(xiàn)玻 璃管內(nèi)徑尺寸公差及圓柱度的要求。這樣就大大提高了玻璃管產(chǎn)品內(nèi)徑的精 度要求，可廣泛的應(yīng)用于有配合尺寸要求且透明場所的要求。
經(jīng)本發(fā)明工藝加工整形生產(chǎn)出來的高硼硅超長直管是微小氣體流量校準(zhǔn) 檢定裝置的核心測量元件，其檢定精度要求在千分之一，而目前由于氣體微 小流量檢測裝置的皂膜管，其精度只能達(dá)到百分之0.2，其主要原因，為高硼 硅超長直管拉制成型時不能保證其內(nèi)經(jīng)尺寸要求，尤其對于細(xì)長管根本無法 保證。用本發(fā)明工藝制造出的高精度流量儀表，其精度達(dá)可以到世界先進(jìn)水 平，填補(bǔ)國內(nèi)空白。
本發(fā)明可以廣泛應(yīng)用于航天、航空、航海、醫(yī)藥、化工、石油、冶金、 礦山、大專院校等領(lǐng)域，為這些領(lǐng)域進(jìn)行科學(xué)實驗、分析，提供精確數(shù)據(jù)，提高這些領(lǐng)域產(chǎn)品內(nèi)在質(zhì)量，為制作高精密活塞提供了材料，本發(fā)明必將為 我國高科技發(fā)展作出不可替代的貢獻(xiàn)，具有較好的市場應(yīng)用前景。
具體實施方式
實施例1:
本發(fā)明所述的高硼硅超長直管內(nèi)孔徑圓柱度加工整形工藝如下
(1) 選用市場有售的310S耐高溫不銹鋼材質(zhì)制成的耐高溫合金金屬模 具，即先加工出高精度的金屬內(nèi)模，因金屬模具是加工外圓，按照現(xiàn)在的機(jī)
械加工能力長1000毫米的圓棒其加工精度可達(dá)到0.02毫米的公差，圓柱度可 達(dá)到0.04毫米；再利用專用設(shè)備動態(tài)調(diào)整金屬模具，所述的動態(tài)調(diào)整就是將 模具安裝在燈工車床卡盤上，啟動燈工車床，調(diào)整至適合轉(zhuǎn)速；此時將金屬 模具加熱，使金屬模具加熱到膨脹系數(shù)為最大值；
(2) 將高硼硅超長直管套裝在金屬模具外面繼續(xù)進(jìn)行高溫二次加熱，使 溫度達(dá)到85(TC，開啟真空設(shè)備進(jìn)行抽真空處理，使高硼硅超長直管與金屬模 具緊緊附合在一起，再自然冷卻到室溫后開始自然脫膜，即得。
對于內(nèi)徑尺寸及形位公差要求較高的玻璃管只能采用二次熱加工抽管方 法才能滿足技術(shù)要求。
具體實施時，首先我們分析了玻璃管即高硼硅超長直管的膨脹系數(shù)為3.2 X 10—720度，加工玻璃直管的耐高溫合金金屬模具的膨脹系數(shù)為19. 9X 10—720度，當(dāng)加溫溫度在85(TC時，此兩種材料膨脹系數(shù)相差很大。正是由 于其材料膨脹系數(shù)不同的特殊性，我們利用此特性采用成品玻璃管即高硼硅
超長直管對其進(jìn)行高溫二次加熱，當(dāng)其溫度達(dá)到850'C時玻璃管產(chǎn)品達(dá)到軟化 程度，同時開啟真空設(shè)備進(jìn)行抽真空處理，當(dāng)玻璃管完全軟化后經(jīng)抽真空后 完全與金屬模具緊緊附合在一起，這時便能達(dá)到玻璃管內(nèi)孔徑加工精度的要 求。根據(jù)熱脹冷縮的原理，當(dāng)二次加溫達(dá)到850'C時，金屬模具已經(jīng)開始膨脹 達(dá)到最大值19. 9X 10—720度，同時玻璃管軟化后則緊緊地附合在金屬模具上 面。當(dāng)完成上述過程后，自然冷卻到室溫時，這時由于兩種材料膨脹系數(shù)不 同，金屬膨脹系數(shù)大，其收縮變化也大，玻璃膨脹系數(shù)小，其變化也小。這 樣兩者便產(chǎn)生了空間，自然開始脫膜完成玻璃管加工過程。
檢測所加工的高硼硅超長直管是否合格，需按照玻璃管內(nèi)徑尺寸及圓柱 度要求加工標(biāo)準(zhǔn)的塊規(guī)，然后放入玻璃管即高硼硅超長直管內(nèi)一頭，同時堵 住一頭立起來之后加入水檢査塊規(guī)與玻璃面之間是否有滲漏現(xiàn)象，如不滲漏 則加工的玻璃產(chǎn)品為合格產(chǎn)品。
實施例2:
實施時，所述的耐高溫合金金屬模具的材質(zhì)還可以選用GH135耐高溫不 銹鋼材質(zhì)。
將高硼硅超長直管套裝在金屬模具外面繼續(xù)進(jìn)行高溫二次加熱，使溫度 達(dá)到90(TC，其它同實施例l。 實施例3:
將高硼硅超長直管套裝在金屬模具外面繼續(xù)進(jìn)行高溫二次加熱，使溫度 達(dá)到95(TC，其它同實施例1或?qū)嵤├?。
權(quán)利要求
1、高硼硅超長直管內(nèi)孔徑圓柱度加工整形工藝，其特征在于(1)選用耐高溫合金金屬模具，利用專用設(shè)備動態(tài)調(diào)整金屬模具并將金屬模具加熱，使金屬模具加熱到膨脹系數(shù)為最大值；(2)將高硼硅超長直管套裝在金屬模具外面繼續(xù)進(jìn)行高溫二次加熱，使溫度達(dá)到850℃-950℃，開啟真空設(shè)備進(jìn)行抽真空處理，使高硼硅超長直管與金屬模具緊緊附合在一起，再自然冷卻到室溫后開始自然脫膜，即得。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的高硼硅超長直管內(nèi)孔徑圓柱度加工整形工藝， 其特征在于所述的耐高溫合金金屬模具的材質(zhì)為310S耐高溫不銹鋼或GH135 耐高溫不銹鋼。
全文摘要
本發(fā)明屬于非金屬材料加工整形工藝技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種對于內(nèi)徑尺寸及形位公差要求極高的高硼硅超長1000-2300mm直管的加工整形工藝。本發(fā)明工藝是先選用耐高溫合金金屬模具，利用專用設(shè)備動態(tài)調(diào)整金屬模具并將金屬模具加熱，使金屬模具加熱到膨脹系數(shù)為最大值；再將高硼硅超長直管套裝在金屬模具外面繼續(xù)進(jìn)行高溫二次加熱，使溫度達(dá)到850℃-950℃，開啟真空設(shè)備進(jìn)行抽真空處理，使高硼硅超長直管與金屬模具緊緊附合在一起，再自然冷卻到室溫后開始自然脫膜，即得。本發(fā)明具有顯著的高加工精度，利用玻璃與金屬的膨脹系數(shù)的差別不同來實現(xiàn)玻璃管內(nèi)徑尺寸公差及圓柱度的要求，可以廣泛應(yīng)用于航天、航空、航海、醫(yī)藥、化工等領(lǐng)域，具有較好的市場應(yīng)用前景。
文檔編號C03B23/08GK101665320SQ20091018772
公開日2010年3月10日 申請日期2009年9月29日 優(yōu)先權(quán)日2009年9月29日
發(fā)明者平 陳 申請人:沈陽北星儀表制造有限公司