專利名稱：大型90°雙承t型球墨鑄鐵彎管的制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于彎管的制造技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種大型90°雙承T型球墨鑄鐵彎 管的制造方法。
背景技術(shù)：
DN1600X90。雙承T型球墨鑄鐵彎管是與管子配套使用的管件，產(chǎn)品嚴(yán)格按照 GB13295-2003(我公司制訂的標(biāo)準(zhǔn))和IS02531-1998標(biāo)準(zhǔn)，在滿足用戶合同要求情況下， 制造質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)不低于國家標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行生產(chǎn)。公司的球墨鑄鐵管件不僅供應(yīng)太原引黃工程、 武漢排漬工程等國內(nèi)大型輸水工程，還大批出口西班牙、塞浦路斯、柬埔寨、科威特、孟加 拉、敘利亞、埃及等78個國家和地區(qū)。DN1600X90。雙承T型球墨鑄鐵彎管，公稱尺寸為 Dmeoo，接口類型為T型承口，鑄件材質(zhì)為90°球墨鑄鐵，鑄件種類為90°彎管，它起著聯(lián) 接管線，并使管線發(fā)生90°的偏轉(zhuǎn)。此管件接口形式和尺寸是我公司自己設(shè)計，在國際國 內(nèi)多項工程中使用，管線運行正常。彎管的壁厚按照IS02531-1998標(biāo)準(zhǔn)中公式計算得到， e = K(0. 5+0. 001DN)，式中e_標(biāo)準(zhǔn)壁厚，mm ;DN_公稱直徑，mm ;K_壁厚級別系數(shù)，取一系 列整數(shù)7、8、9、10、11、12…，彎管中K取12，計算得到壁厚e為25. 2mm。彎管負(fù)公差厚度按 照IS02531-1998標(biāo)準(zhǔn)中公式[-(2. 3+0. 001DN)]計算得到_3. 9mm。彎管重量按照BS4772 1989標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計，Lu為1630mm，計算重量為3683kg ；按照GB13295-2003 (此標(biāo)準(zhǔn)為新興鑄管 集團(tuán)編寫)標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計，Lu為1290mm，計算重量為2564kg，根據(jù)用戶需要制作DN1600X90。 雙承T型球墨鑄鐵彎管尺寸，此彎管見圖1所示。一般企業(yè)生產(chǎn)90°彎管規(guī)格在DN1200以 下，規(guī)格超過Dm200以上，受產(chǎn)品工藝、造型工裝模具、打壓設(shè)備和產(chǎn)品綜合合格率等條件 的限制，大型90°彎管制造將更加困難。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種大型90°雙承T型球墨鑄鐵彎管的制造方法，克服了 制作工藝不用工藝孔、工裝和模具尺寸不好控制、設(shè)備制作難等問題，可以制作大型90°彎 管，而且制作過程比較簡單，產(chǎn)品質(zhì)量好，綜合合格率高。本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采取的技術(shù)方案是1、制作模具將型腔外形模、中間模固定在底板模具上；外型模具的形狀為k型、T 型或插口鐵樣或木模樣，中間模的形狀為木模、水泥樣或鐵樣，底板模的形狀為木模或鐵模樣。2、制作砂箱上下砂箱采用吃砂量在80_140mm的隨型砂箱，上下箱尺寸分別為 3450mmX 3450mmX 1120mm，砂箱由20_30mm的鋼板焊接而成，上下砂箱如圖3中的10所示。 保證隨型砂箱與工裝之間的吃砂量控制在60-100mm，減少造型時用砂量和保證型砂整體的強(qiáng)度。3、制作芯盒芯盒采用鋼結(jié)構(gòu)底座和球鐵材質(zhì)(QT420-5)半?；窘Y(jié)構(gòu)設(shè)計，半 模的開合采用手搖螺桿裝置，半模的定位采用定位銷。采用呋喃樹脂砂工藝和合適尺寸的芯盒制出承口砂芯，承口連接尺寸直接鑄出，不用加工，芯盒制作的承口砂芯見圖3中的2 所示；4、制作燕尾槽固定裝置固定裝置由厚度為100mm的Q235鋼板制作而成，固定裝 置制作兩套，固定裝置與芯鐵之間的固定方式采用燕尾槽固定，保證固定裝置與芯鐵之間 的裝配誤差是l_3mm，具體裝配聯(lián)接見圖3中6所示；5、制作芯鐵采用吃砂量在60-120mm的隨型芯鐵，芯鐵由厚度為15_30mm的Q235 鋼板按照圖紙卷焊而成，保證芯鐵的隨型性，才能保證芯鐵兩邊的吃砂量均勻一致，芯鐵上 開設(shè)①10mm的出氣孔，制作成90°圓環(huán)形狀，具體形狀見圖3中的4所示。6、制作鑄字芯盒木工制作隨型芯盒，把用膠皮刻好的字放入隨型芯盒中制出隨 型樹脂砂芯，再放入型腔中造型，鑄出鑄字漂亮、美觀和大方；7、運用水玻璃有機(jī)脂自硬砂(改性水玻璃有機(jī)脂砂= 3.0-4.0 0. 5-0. 7 100)工藝生產(chǎn)DN1600X90。雙承T型球墨鑄鐵彎管型砂強(qiáng)度高，彎 管外觀質(zhì)量好；8、試壓設(shè)備(產(chǎn)品制作完成后質(zhì)量檢驗)制作與運用針對不同的要求采取不同 的試壓方式，第一單件小批壓力等級要求低，生產(chǎn)效率快，見圖4;第一批量大壓力等級要 求高，生產(chǎn)效率快，見圖5 ；每支彎管試驗壓力1. 2Mpa，保壓時間為1分鐘(IS02531標(biāo)準(zhǔn)要 求試驗壓力1. OMPa,保壓時間為30秒)，具體試壓過程見圖4和5 ；9、涂襯和養(yǎng)生。本發(fā)明具有下列優(yōu)點1、制做出公稱尺寸超過DN1400的90°球墨鑄鐵彎管；2、 掌握了運用水玻璃有機(jī)脂自硬砂工藝生產(chǎn)DN1600X90。雙承T型球墨鑄鐵彎管型砂強(qiáng)度 高，彎管外觀質(zhì)量好；3、采用上下隨型砂箱和隨芯芯鐵造型和制中間芯，減少吃砂量降低生 產(chǎn)成本；4、采用燕尾槽固定裝置固定中間芯鐵，拆卸方便，提高生產(chǎn)效率，保證中間芯不漂 浮，彎管壁厚均勻一致；5、針對不同的要求采取不同的試壓方式，第一單件小批壓力等級要 求低，生產(chǎn)效率快；第一批量大壓力等級要求高，生產(chǎn)效率快；6、采用呋喃樹脂砂工藝和合 適尺寸的芯盒制出承口砂芯，承口連接尺寸直接鑄出，不用加工；7、采用合理的涂襯養(yǎng)生工 藝，涂襯厚度保證工藝要求，涂襯層結(jié)實，不離鼓和脫落；8、采用膠皮刻字放入隨型芯盒制 出隨型砂芯，再放入型腔中，鑄出鑄字漂亮、美觀和大方。


下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明進(jìn)一步說明。圖1為本發(fā)明的DN1600X90。雙承T型球墨鑄鐵彎管示意圖。圖2為本發(fā)明的生產(chǎn)大口徑球墨鑄鐵管件工藝流程圖。圖3為本發(fā)明的DN1600X90。雙承T型球墨鑄鐵彎管合箱示意圖。其中，砂箱內(nèi) 水玻璃有機(jī)酯自硬砂1、承口樹脂砂2、芯鐵自硬砂3、芯鐵4、保溫冒口 5、2個，燕尾槽固定 裝置6、澆注系統(tǒng)7、2個，承口永久芯鐵8、型腔形成彎管9、隨型砂箱10。圖4為本發(fā)明的大口徑球墨鑄鐵管件試壓示意圖。其中，楔鐵11、試壓蓋12、進(jìn)水 法蘭13、出氣法蘭14、接管15、連接法蘭16、膠皮管17、水壓機(jī)18、彎管19。圖5為本發(fā)明的大口徑球墨鑄鐵管件試壓示意圖。其中，支柱20、壓板21、墊鐵 22、彎管19、試壓工裝23、平臺24、液壓系統(tǒng)25。
具體實施例方式本發(fā)明包括下列步驟1、制作模具將型腔外形模、中間模固定在底板模具上；外型模具的形狀為T型， 中間模的形狀水泥樣，底板模的形狀為鐵模樣。2、制作砂箱上下砂箱采用隨型砂箱，上下箱尺寸分別為 3450mmX 3450mmXI 120mm，砂箱由20mm的鋼板焊接而成，上下砂箱如圖3中的10所示。上 下砂箱重量各為3噸，保證隨型砂箱與工裝之間的吃砂量控制在80mm，減少造型時用砂量 和保證型砂整體的強(qiáng)度。3、制作芯盒芯盒采用鋼結(jié)構(gòu)底座和球鐵材質(zhì)(QT420-5)半?；窘Y(jié)構(gòu)設(shè)計，半 模的開合采用手搖螺桿裝置，半模的定位采用定位銷。采用呋喃樹脂砂工藝和合適尺寸的 芯盒制出承口砂芯，承口連接尺寸直接鑄出，不用加工，芯盒制作的承口砂芯見圖3中的2 所示；4、制作燕尾槽固定裝置固定裝置由厚度為100mm的Q235鋼板制作而成，固定裝 置制作兩套，固定裝置與芯鐵之間的固定方式采用燕尾槽固定，保證裝配芯鐵不浮起，起到 固定芯鐵的作用。前端與芯鐵固定處的燕尾槽制作非常關(guān)鍵，它保證固定裝置與芯鐵之間 的裝配誤差是2mm，制作超差需要反復(fù)調(diào)整，此處還要保證有足夠的強(qiáng)度，經(jīng)過反復(fù)使用，不 會出現(xiàn)變形、扭曲和斷裂等缺陷，否則不易裝配，即使裝配好后也容易出問題；裝配間隙要 設(shè)置合理，間隙過大，容易滑動，芯鐵易漂浮；間隙小，極難裝配，裝配時間長，澆注完成后， 拆卸需要耗費大量時間。具體裝配聯(lián)接見圖3中6所示燕尾槽固定裝置與中間芯鐵之間的 燕尾槽相連接。5、制作芯鐵采用吃砂量在80mm的隨型芯鐵芯鐵，芯鐵由厚度為20mm的Q235鋼 板按照圖紙卷焊而成，保證芯鐵的隨型性，才能保證芯鐵兩邊的吃砂量均勻一致，否則容易 造成吃砂量不均現(xiàn)象，容易出現(xiàn)跑鐵等問題；芯鐵透氣性，芯鐵上開設(shè)OlOmm的出氣孔，保 證芯砂中的氣體通過芯鐵中的透氣孔向兩邊擴(kuò)散，芯鐵上透氣孔必須均勻分布，否則容易 因為透氣性不暢而引起漂芯；芯鐵連接性，芯鐵兩端設(shè)置與固定裝置聯(lián)接的燕尾槽，此構(gòu)想 為關(guān)鍵設(shè)想，能夠起到連接和固定整個芯鐵的平衡性，具體形狀見圖3中的4所示芯鐵由厚 度為20mm的鋼板卷成直徑為1440mm的90°圓環(huán)，圓環(huán)兩端焊成十字交叉加強(qiáng)筋，交叉處加 工出燕尾槽裝置與固定裝置好裝配。6、制作鑄字芯盒木工制作隨型芯盒，把用膠皮刻好的字放入隨型芯盒中制出隨 型樹脂砂芯，再放入型腔中造型，鑄出鑄字漂亮、美觀和大方；7、運用水玻璃有機(jī)脂自硬砂(改性水玻璃有機(jī)脂砂=3. 3 0.6 100)工 藝生產(chǎn)DN1600X90。雙承T型球墨鑄鐵彎管型砂強(qiáng)度高，彎管外觀質(zhì)量好；8、試壓設(shè)備制作與運用針對不同的要求采取不同的試壓方式，第一單件小批壓 力等級要求低，生產(chǎn)效率快，見圖4 ；第一批量大壓力等級要求高，生產(chǎn)效率快，見圖5 ；每支 彎管試驗壓力1. 2Mpa，保壓時間為1分鐘(IS02531標(biāo)準(zhǔn)要求試驗壓力1. OMPa，保壓時間為 30秒)，具體試壓過程見圖4和5 ；9、涂襯和養(yǎng)生材料質(zhì)量要求，水泥未過期的425#，325# ；河砂粒度在40_70 目，含量在80%以上；膠聚乙烯醇水=1 20，配成水溶液。膠的熬制，聚乙烯醇干料與水按1 20的比例放入容器中，將蒸汽管通入加熱，待干料完全融化即可使用。河砂篩 選，將河砂放入70目的鐵篩中進(jìn)行篩分，把大于70目的粗砂及泥塊去掉。料的配比，砂 水泥膠=2 1 0.25。底漿配制，水泥用水浸濕，加入適量的膠調(diào)成糊狀待用。攪料程 序，100公斤細(xì)砂及50公斤水泥共同加入碾輪機(jī)中，持續(xù)攪拌2分鐘，再加入10公斤的膠繼 續(xù)攪拌3分鐘，攪好的料放在固定的容器內(nèi)，料必須在2小時內(nèi)用完。涂襯程序，先將管件內(nèi) 壁清理干凈，將底漿分兩次涂抹在內(nèi)壁上，把攪好的涂襯料均勻鋪開，用工具將其壓緊并修 抹平整光滑，襯完后將承口清理干凈。涂襯厚度檢驗，在新涂襯的砂漿上插入一個鋼釘來檢 查內(nèi)襯的厚度，或在凝固的砂漿上用非破壞性方法檢查內(nèi)襯的厚度，涂襯厚度符合IS04179 標(biāo)準(zhǔn)要求。養(yǎng)生程序，當(dāng)溫度大于25°C時，水泥內(nèi)襯完成后靜置1.5小時，用專用噴霧器向 內(nèi)襯灑水自然養(yǎng)護(hù)，兩小時養(yǎng)護(hù)一次，養(yǎng)護(hù)時間大于六小時；當(dāng)溫度低于25°C時用蒸汽養(yǎng) 生，養(yǎng)生時間必須超過兩小時，再自然養(yǎng)生四小時。內(nèi)襯水泥砂漿應(yīng)符合GB/T17457要求， 水泥砂漿內(nèi)襯在養(yǎng)生28天后的抗壓強(qiáng)度應(yīng)符合GB/T 17671的規(guī)定不小于50MPa。
權(quán)利要求
一種大型90°雙承T型球墨鑄鐵彎管的制造方法，其特征在于，工藝步驟為(1)制作模具將型腔外形模、中間模固定在底板模具上；外型模具的形狀為k型、T型或插口鐵樣或木模樣，中間模的形狀為木模、水泥樣或鐵樣，底板模的形狀為木?；蜩F模樣；(2)制作砂箱上下砂箱采用吃砂量在80-140mm的隨型砂箱，上下砂箱保證隨型砂箱與工裝之間的吃砂量控制在60-100mm，減少造型時用砂量和保證型砂整體的強(qiáng)度；(3)制作芯盒芯盒采用鋼結(jié)構(gòu)底座和球鐵材質(zhì)半模基本結(jié)構(gòu)設(shè)計，半模的開合采用手搖螺桿裝置，半模的定位采用定位銷；采用呋喃樹脂砂工藝和芯盒制出承口砂芯，承口連接尺寸直接鑄出；(4)制作燕尾槽固定裝置固定裝置由厚度為100mm的Q235鋼板制作而成，固定裝置制作兩套，固定裝置與芯鐵之間的固定方式采用燕尾槽固定，保證固定裝置與芯鐵之間的裝配誤差是1-3mm；(5)制作芯鐵采用吃砂量在60-120mm的隨型芯鐵，芯鐵由厚度為15-30mm的Q235鋼板按照圖紙卷焊而成，保證芯鐵的隨型性，才能保證芯鐵兩邊的吃砂量均勻一致，芯鐵上開設(shè)Φ10mm的出氣孔，制作成90°圓環(huán)形狀；(6)制作鑄字芯盒木工制作隨型芯盒，把用膠皮刻好的字放入隨型芯盒中制出隨型樹脂砂芯，再放入型腔中造型；(7)運用水玻璃有機(jī)脂自硬砂工藝生產(chǎn)DN1600×90°雙承T型球墨鑄鐵彎管型砂強(qiáng)度高；(8)試壓設(shè)備產(chǎn)品制作完成后質(zhì)量檢驗；(9)涂襯和養(yǎng)生。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制造方法，其特征在于，水玻璃有機(jī)脂自硬砂的成分為改性 水玻璃有機(jī)脂砂=3. 0-4. 0 0. 5-0. 7 100。
全文摘要
一種大型90°雙承T型球墨鑄鐵彎管的制造方法，屬于彎管的制造技術(shù)領(lǐng)域。工藝步驟為制作模具、制作砂箱、制作芯盒、制作燕尾槽固定裝置、制作芯鐵、制作鑄字芯盒、運用水玻璃有機(jī)脂自硬砂、試壓設(shè)備產(chǎn)品制作完成后質(zhì)量檢驗、涂襯和養(yǎng)生?？朔酥谱鞴に嚥挥霉に嚳住⒐ぱb和模具尺寸不好控制、設(shè)備制作難等問題，可以制作大型90°彎管，而且制作過程比較簡單，產(chǎn)品質(zhì)量好，綜合合格率高。
文檔編號B22C23/02GK101875103SQ200910237370
公開日2010年11月3日 申請日期2009年11月16日 優(yōu)先權(quán)日2009年11月16日
發(fā)明者張晶, 楊彬, 陳建華 申請人:邯鄲新興重型機(jī)械有限公司