專利名稱：一種利用注射成型法制造旋梭的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及縫紉機配件，尤其涉及縫紉機中的旋梭。
背景技術(shù)：
旋梭是縫紉機的重要組成部份，在縫紉設(shè)備中，以鎖式線跡縫合的縫紉機最為普遍。這些縫紉機大多數(shù)是采用旋梭，以其梭尖勾住線環(huán)，同時擴大線環(huán)，并引導(dǎo)線環(huán)環(huán)繞過梭心而構(gòu)成鎖式線跡的?，F(xiàn)有旋梭采用的金屬材料普遍是20Cr或20CrMo材料，原料通常采用霧化法生產(chǎn)，原料粒度普遍采用5 20微米。公開號為CN102500757A的中國發(fā)明專利于2012年6月20日公開了一種旋梭 內(nèi)梭的制造方法，包括注射成型步驟、燒結(jié)步驟和噴砂處理步驟，在注射成型步驟中，選擇1-5 μ m和15-25 μ m的兩種粒度的20Cr或20CrMo合金粉末，其中兩種粒度的粉末的比例為1-2 1，將其與適當(dāng)?shù)恼辰觿┻M行混煉制粒，然后在注射成型溫度下采用雙螺桿注射劑將其注射到預(yù)熱的成型模具中，然后采用二步法進行脫脂處理，形成旋梭內(nèi)梭的坯料；將該旋梭內(nèi)梭坯料進行在1250-1280°C燒結(jié)處理；燒結(jié)后進行噴砂處理6-8分鐘即可。采用霧化法生產(chǎn)的20Cr或20CrMo合金粉末，金屬材料純度低，雜質(zhì)含量高。而且成分偏析，造成燒結(jié)過程尺寸可控性差。另外，上述發(fā)明專利中的旋梭內(nèi)梭注射過程容易產(chǎn)生偏析，產(chǎn)品一致性差。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題就是提供一種利用注射成型法制造旋梭的方法，成分不容易偏析，燒結(jié)過程尺寸可控性好。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案一種利用注射成型法制造旋梭的方法，其特征在于所述旋梭采用的合金材料為Fe2Ni Mo,FeCrMo或者FeCr，該旋梭的制造方法包括如下步驟( I)將原料合金粉末進行無偏析混合；( 2 )將原料合金粉末進行合金化處理；(3)將原料合金粉末進行磨篩，(4)將原料合金粉末進行喂料制備；(5)將喂料進行注射成型；(6)成型后旋梭進行燒結(jié)。作為優(yōu)選，所述Fe2NiMo的原料合金粉末以重量計含有O. 2 O. 3%Mo粉、I. 5 2. 5%羰基鎳粉、余量為羰基鐵粉。作為優(yōu)選，所述FeCrMo的原料合金粉末以重量計含有O. 2 O. 3%Mo粉、I. 5 2. 5%Cr粉、余量為羰基鐵粉。作為優(yōu)選，所述FeCr的原料合金粉末以重量計含有O. 5 I. 5%Cr粉、余量為羰基鐵粉。作為優(yōu)選，所述原料合金粉末磨篩后的粒度為O. 5^80微米。作為優(yōu)選，所述合金化處理的溫度20(T800°C，合金化時間O. 2飛小時。作為優(yōu)選，所述注射成型的條件為注射溫度14(Tl80°C，注射壓力8(Tl00MPa，模具溫度1(T60°C。作為優(yōu)選，所述燒結(jié)的條件為燒結(jié)溫度80(Tl300°C，燒結(jié)時間為2(T3600min，氣
氛為真空燒結(jié)或保護氣氛燒結(jié)。作為優(yōu)選，燒結(jié)采用連續(xù)式燒結(jié)爐，該燒結(jié)爐包括一組合式爐體，所述爐體的爐頭設(shè)有可升降爐門和進料口，爐尾設(shè)有可升降爐門和出料口，所述爐體從爐頭到爐尾依次設(shè)置有脫脂段、燒結(jié)段、緩冷段、冷卻段，所述脫脂段設(shè)有至少一根惰性氣體管道，所述惰性氣 體管道的出氣口分段設(shè)置在脫脂段爐膛內(nèi)，同時脫脂段設(shè)有至少一根控碳氣體管道，所述控碳氣體管道的出氣口分段設(shè)置在脫脂段爐膛內(nèi)。作為優(yōu)選，所述惰性氣體管道從脫脂段左端進入爐膛，所述控碳氣體管道從脫脂段右端進入爐膛，所述惰性氣體管道及控碳氣體管道上設(shè)有流量調(diào)節(jié)閥。本發(fā)明改進了產(chǎn)品原料配方，采用羰基法生產(chǎn)的鐵粉球型粉末為主要原料，消除了成分偏析及不必要的內(nèi)在雜質(zhì)，產(chǎn)品燒結(jié)收縮一致性好；另外，本發(fā)明在注射成型前進行預(yù)合金化處理，注射產(chǎn)品一致性好，燒結(jié)后產(chǎn)品收縮一致性高。


下面結(jié)合附圖和具體實施方式
對本發(fā)明作進一步描述圖I為燒結(jié)所用的燒結(jié)爐結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為脫脂段惰性氣體管道結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為脫脂段冷卻通氣孔結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為脫脂段積蠟罐結(jié)構(gòu)示意圖；圖5為緩冷段結(jié)構(gòu)示意圖；圖6為冷卻段結(jié)構(gòu)示意圖；圖7為冷卻段進氣管道結(jié)構(gòu)示意圖；圖8為冷卻段進氣管道中布氣管結(jié)構(gòu)示意圖；圖9為溫度報警裝置結(jié)構(gòu)示意圖；圖10為溫度報警裝置控制原理示意圖。
具體實施例方式下面具體說明本發(fā)明旋梭制造方法的實施例。實施例I :合金材料為Fe2Ni Mo，其原料組成為2%羰基鎳粉、O. 25%Mo粉，余粉為羰基鐵粉，原料粒度O. 5 80微米。首先合金粉末進行無偏析混合，然后將合金粉末置于爐內(nèi)在保護氣氛下合金化處理。處理溫度20(T800°C，合金化時間O. 2飛小時，合金化處理采用爐體為真空爐、具有通保護氣體(惰性氣體、還原性氣體)的連續(xù)爐或批次爐。合金化處理后，粉末進行磨篩。磨篩后得到的原料合金粉粒度為0.5 80微米。然后將原料合金粉末進行喂料制備，再將喂料進行注射成型；成型后旋梭進行燒結(jié)。實施例I的比較實施例，以同等粒度的霧化20Cr材料進行注射；同等條件下，燒結(jié)后，F(xiàn)e2Ni材料材料尺寸一次合格率90%，20Cr材料，一次合格率60% ;霧化20Cr材料尺寸表現(xiàn)在尺寸異常變形，收縮率不一致。實施例2 合金材料為FeCrMo，其原料組成為l%Cr粉、0. 25%Mo粉，其余為羰基鐵粉，原料粒度0. 5 80微米。首先進行無偏析混合，然后將原料合金粉末置于爐內(nèi)在保護氣氛下合金化處理。處理溫度20(T800°C，合金化時間0.2飛小時。合金化處理后，粉末進行磨篩。磨篩后得到的原料合金粉粒度為0. 5^80微米。然后將原料合金粉末進行喂料制備，再將喂料進行注射成型；成型后旋梭進行燒結(jié)。
實施例2的比較實施例，同等粒度的霧化20Cr材料進行注射；同等條件下，燒結(jié)后，F(xiàn)e2Ni材料材料尺寸一次合格率92%，20Cr材料，一次合格率61. 5% ;霧化20Cr材料尺寸表現(xiàn)在尺寸異常變形，收縮率不一致。實施例3 合金材料為FeCr，其原料組成為l%Cr粉，余為羰基鐵粉，原料粒度0. 5^80微米。首先進行無偏析混合，然后將原料合金粉末置于爐內(nèi)在保護氣氛下合金化處理。合金化處理溫度20(T800°C，合金化時間0. 2飛小時。合金化處理后，粉末進行磨篩。磨篩后得到的原料合金粉粒度為0. 5^80微米。然后將原料合金粉末進行喂料制備，再將喂料進行注射成型；成型后旋梭進行燒結(jié)。實施例3的比較實施例，同等粒度的霧化20Cr材料進行注射；同等條件下，燒結(jié)后，F(xiàn)eCr材料尺寸一次合格率90. 2%，20Cr材料，一次合格率61. 2% ;霧化20Cr材料尺寸表現(xiàn)在尺寸異常變形，收縮率不一致。上述對比實施例充分表明，采用本發(fā)明的原料，進行注射成型，燒結(jié)后產(chǎn)品的一次合格率得到大幅度提高，本發(fā)明的原料及制造方法，具有顯著的優(yōu)越性。下面對成型后旋梭進行燒結(jié)所用的燒結(jié)爐做出具體說明。如圖I所示，為本發(fā)明采用的連續(xù)式燒結(jié)爐，其包括一組合式爐體，所述爐體的爐頭設(shè)有可升降爐門和進料口 6、爐尾設(shè)有可升降爐門和出料口 60，所述爐體從爐頭到爐尾依次設(shè)置有脫脂段I、燒結(jié)段2、緩冷段3、冷卻段4。所述爐體結(jié)構(gòu)為網(wǎng)帶爐或者步進梁式連續(xù)爐；采用推舟結(jié)構(gòu)燒結(jié)爐時，料舟尺寸與爐膛溫度呈整數(shù)倍關(guān)系。所述進料口 6與出料口 60之間采用外置循環(huán)機構(gòu)。該外循環(huán)機構(gòu)采用鏈輪、皮帶或齒輪傳動機構(gòu)實現(xiàn)。所述爐體在脫脂段與燒結(jié)段的連接段15上設(shè)有取樣口 150，所述取樣口采用上開口或側(cè)開口方式。該取樣口采用機械拉桿或螺栓緊固方式打開或關(guān)閉取樣口。如圖2至圖4所示為脫脂段的具體結(jié)構(gòu)，所述脫脂段設(shè)有至少一根惰性氣體管道11，所述惰性氣體管道的出氣口分段設(shè)置在脫脂段爐膛13內(nèi)，同時脫脂段設(shè)有至少一根控碳氣體管道12，所述控碳氣體管道的出氣口分段設(shè)置在脫脂段爐膛13內(nèi)。惰性氣體管道11及控碳氣體管道12可沿軸向設(shè)置一排或多排出氣口。圖2中惰性氣體管道11設(shè)有三根，分別為第一惰性氣體管道110、第二惰性氣體管道111、第三惰性氣體管道112，其伸入爐膛13內(nèi)部的長度不同?？靥細怏w管道12也可以采用與惰性氣體管道11相同的結(jié)構(gòu)?？靥細怏w氣流方向的調(diào)節(jié)可通過轉(zhuǎn)動控碳氣體管道12進行，控碳氣體管道兩端轉(zhuǎn)動連接在調(diào)向活節(jié)上，具體可采用螺紋聯(lián)接，控碳氣體管道上設(shè)有手柄，轉(zhuǎn)動手柄，則出氣口方向隨控碳氣體管道12轉(zhuǎn)動發(fā)生變化，當(dāng)然，為了實現(xiàn)惰性氣體管道11的出氣口方向的調(diào)節(jié)，其也可以采用調(diào)向活節(jié)結(jié)構(gòu)。所述脫脂段設(shè)有至少兩個連通爐膽與爐體外空氣的冷卻通氣孔131，該冷卻通氣孔為可關(guān)閉及調(diào)節(jié)通氣量的可調(diào)通氣孔。該冷卻通氣孔131穿過保溫層130與脫脂段爐膽連通。通氣孔131采用自然通氣方式。當(dāng)需要調(diào)節(jié)區(qū)段溫度時，可通過打開該區(qū)段上開口的開口大小來實現(xiàn)，可以用一個可轉(zhuǎn)動的擋板來遮住開口，轉(zhuǎn)動擋板即可調(diào)節(jié)開口大小。所述控碳氣體管道內(nèi)的控碳氣體采用脫碳性氣氛，該脫碳性氣氛為H2或者H2O或者氨分解氣體或者CO2或者O2也或者是上述氣體的組合。所述脫脂段前端下方設(shè)置積蠟罐14，所述積蠟罐上設(shè)有接蠟口 140、惰性氣體入口 141及排空閥142。 如圖5所示為緩冷段的具體結(jié)構(gòu)，所述緩冷段3設(shè)置風(fēng)冷夾套結(jié)構(gòu)，即將緩冷段設(shè)置為夾套管結(jié)構(gòu)，外管套在內(nèi)管上，外管與內(nèi)管之間有一定的空間形成風(fēng)冷夾套內(nèi)腔30，所述風(fēng)冷夾套內(nèi)腔30由一鼓風(fēng)機31向內(nèi)吹風(fēng)。如圖6至圖8所示為冷卻段具體結(jié)構(gòu)，所述冷卻段設(shè)置一可升降分隔門40將冷卻段隔開，所述冷卻段在可升降分隔門前側(cè)及后側(cè)分別設(shè)有進氣管道41，所述分隔門前側(cè)的進氣管道用來輸送還原性氣體，所述分隔門后側(cè)的進氣管道用來輸送惰性氣體。其中，所述進氣管道41包括一橫向伸入冷卻段的布氣管411,該布氣管兩端為活結(jié)413，布氣管上設(shè)有若干個出氣口 412?；罱Y(jié)與布氣管采用螺紋聯(lián)結(jié)，當(dāng)需要調(diào)整氣流方向時，通過轉(zhuǎn)動布氣管角度來實現(xiàn)。如圖9和圖10所示，以脫脂段上的溫度報警裝置為例進行說明，脫脂段爐膛13外的保溫層130上設(shè)有一主測溫?zé)犭娕?1及一跟蹤測溫?zé)犭娕?0，所述主測溫?zé)犭娕技凹案櫆y溫?zé)犭娕寂c控制柜5連接，控制柜上設(shè)有一跟蹤超溫報警器52?？刂乒?內(nèi)控制器根據(jù)主測溫?zé)犭娕?1及一跟蹤測溫?zé)犭娕?0測得的數(shù)據(jù)判斷是否超溫，如果超溫，則控制跟蹤超溫報警器52報警。燒結(jié)段上的溫度報警裝置與上述脫脂段上的溫度報警裝置結(jié)構(gòu)相同。另外，所述脫脂段及燒結(jié)段的發(fā)熱體采用碳化硅發(fā)熱體，所述燒結(jié)爐在脫脂段、燒結(jié)段設(shè)置燒結(jié)尺寸圖象采集系統(tǒng)。該系統(tǒng)具有光電耦合機構(gòu)，具有光學(xué)系統(tǒng)、信號處理系統(tǒng)、燒結(jié)收縮曲線設(shè)定程序及推舟時間設(shè)定程序等組成。緩冷段設(shè)置了保護氣體進氣管道32，作為通入燒結(jié)氣體保護氣體之用，緩冷段設(shè)置熱電偶測溫裝置，用于監(jiān)測緩冷段的溫度，便于及時調(diào)整冷卻速度，減少產(chǎn)品變形。本發(fā)明的有益效果為I、在脫脂段分段增設(shè)惰性氣體管道，管道可根據(jù)需要在不同溫區(qū)進行流量及氣流方向調(diào)節(jié)；2、為避免氣流影響溫度場的均勻性，在脫脂段爐膽外側(cè)設(shè)冷卻通氣孔，避免爐膛內(nèi)部溫度無法控制；3、在脫脂段設(shè)置控碳氣體管道，控碳氣體根據(jù)需要可在不同區(qū)段進行調(diào)整，控碳氣體進入爐膛內(nèi)部后氣流方向可調(diào)；4、控碳氣體米用脫碳性氣氛,這些氣氛包括H2、H20、氨分解氣體、CO2> O2以及它們的組合，以適應(yīng)控碳需要。含O2混合氣體氣體比例控制在非爆炸范圍。5、為確保尺寸均勻，采用網(wǎng)帶爐、步進梁式連續(xù)爐；推舟結(jié)構(gòu)燒結(jié)爐時，料舟尺寸與爐膛溫度呈整數(shù)倍關(guān)系。6、在緩冷段(燒結(jié)段與冷卻段)進氣設(shè)置控溫手段，控制冷卻速度，減少產(chǎn)品變形；7、在冷卻段設(shè)置分隔門，分隔門前段配置還原性氣體管道，以保證產(chǎn)品冷卻時的電位；8、為確保分隔爐門開啟時氧化性氣體的混入，在分隔爐門后段設(shè)置惰性氣體密封措施，以避免氧化性氣氛進入分隔門前段而引起產(chǎn)品冷卻時氧化。
9、為避免產(chǎn)品脫脂及燒結(jié)過程的溫度場不均勻而造成產(chǎn)品變形，優(yōu)選優(yōu)質(zhì)溫度控制措施，溫度的控制精度截面溫差±5°C以內(nèi)。這些措施包括優(yōu)質(zhì)炭化硅發(fā)熱體、對稱設(shè)置的溫度傳感檢測跟蹤措施；10、為有效實現(xiàn)燒結(jié)過程尺寸可控，在脫脂段、燒結(jié)段設(shè)置燒結(jié)尺寸圖象采集系統(tǒng)，自動跟蹤產(chǎn)品燒結(jié)尺寸變化情況，以調(diào)整脫脂、燒結(jié)工藝制度；11、為避免爐頭積蠟，在爐頭下設(shè)置積蠟罐體；積蠟罐體上設(shè)置惰性氣體管道，以保證排蠟過程不需要停爐操作，無氧化性氣體破壞系統(tǒng)平衡；12、為實現(xiàn)過程生產(chǎn)連續(xù)性，采用外置循環(huán)機構(gòu)，確保系統(tǒng)連續(xù)循環(huán)運行。13、在脫脂段后續(xù)設(shè)置取樣口，便于取樣分析脫脂過程情況并做調(diào)整。本發(fā)明適用于蠟基、塑性體系的連續(xù)脫脂燒結(jié)，燒結(jié)過程可實現(xiàn)碳可控，氣氛可控、溫度可控，產(chǎn)品尺寸可控，產(chǎn)品精度高，可與真空爐燒結(jié)產(chǎn)品媲美。
權(quán)利要求
1.一種利用注射成型法制造旋梭的方法，其特征在于所述旋梭采用的合金材料為Fe2Ni Mo、FeCrMo或者FeCr，該旋梭的制造方法包括如下步驟 (1)將原料合金粉末進行無偏析混合； (2)將原料合金粉末進行合金化處理； (3)將原料合金粉末進行磨篩， (4)將原料合金粉末進行喂料制備； (5)將喂料進行注射成型； (6)成型后旋梭進行燒結(jié)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的利用注射成型法制造旋梭的方法，其特征在于所述Fe2NiMo的原料合金粉末以重量計含有O. 2 O. 3%Mo粉、I. 5 2. 5%羰基鎳粉、余量為羰基鐵粉。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的利用注射成型法制造旋梭的方法，其特征在于所述FeCrMo的原料合金粉末以重量計含有O. 2 O. 3%Mo粉、I. 5 2. 5%Cr粉、余量為羰基鐵粉。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的利用注射成型法制造旋梭的方法，其特征在于所述FeCr的原料合金粉末以重量計含有O. 5 I. 5%Cr粉、余量為羰基鐵粉。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的利用注射成型法制造旋梭的方法，其特征在于所述原料合金粉末磨篩后的粒度為O. 5^80微米。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的利用注射成型法制造旋梭的方法，其特征在于所述合金化處理的溫度20(T80(TC，合金化時間O. 2 6小時。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的利用注射成型法制造旋梭的方法，其特征在于所述注射成型的條件為注射溫度14(Tl80°C，注射壓力8(Tl00MPa，模具溫度1(T60°C。
8.根據(jù)權(quán)利要求I所述的利用注射成型法制造旋梭的方法，其特征在于所述燒結(jié)的條件為燒結(jié)溫度80(Tl300°C，燒結(jié)時間為2(T3600min，氣氛為真空燒結(jié)或保護氣氛燒結(jié)。
9.根據(jù)權(quán)利要求I所述的利用注射成型法制造旋梭的方法，其特征在于燒結(jié)采用連續(xù)式燒結(jié)爐，該燒結(jié)爐包括一組合式爐體，所述爐體的爐頭設(shè)有可升降爐門和進料口，爐尾設(shè)有可升降爐門和出料口，所述爐體從爐頭到爐尾依次設(shè)置有脫脂段、燒結(jié)段、緩冷段、冷卻段，所述脫脂段設(shè)有至少一根惰性氣體管道，所述惰性氣體管道的出氣口分段設(shè)置在脫脂段爐膛內(nèi)，同時脫脂段設(shè)有至少一根控碳氣體管道，所述控碳氣體管道的出氣口分段設(shè)置在脫脂段爐膛內(nèi)。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的利用注射成型法制造旋梭的方法，其特征在于所述惰性氣體管道從脫脂段左端進入爐膛，所述控碳氣體管道從脫脂段右端進入爐膛，所述惰性氣體管道及控碳氣體管道上設(shè)有流量調(diào)節(jié)閥。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種利用注射成型法制造旋梭的方法，所述旋梭采用的合金材料為Fe2Ni Mo、FeCrMo或者FeCr，該旋梭的制造方法包括如下步驟(1)將原料合金粉末進行無偏析混合；(2)將原料合金粉末進行合金化處理；(3)將原料合金粉末進行磨篩，(4)將原料合金粉末進行喂料制備；(5)將喂料進行注射成型；(6)成型后旋梭進行燒結(jié)。本發(fā)明改進了產(chǎn)品原料配方，采用羰基法生產(chǎn)的鐵粉球型粉末為主要原料，消除了成分偏析及不必要的內(nèi)在雜質(zhì)，產(chǎn)品燒結(jié)收縮一致性好。
文檔編號B22F5/00GK102962462SQ20121049290
公開日2013年3月13日 申請日期2012年11月27日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月27日
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