专利名称：浮动油封生产加工工艺的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种浮动油封生产加工工艺。
背景技术：
浮动油封是一种特殊形式的非接触式机械密封，是为适应恶劣的工作环境而发展起来的一种紧凑型的机械密封方式，它具有抗污染能力强，耐磨，耐冲击，工作可靠，端面磨损自动补偿，结构简单等优点。目前浮动油封被广泛应用于工程机械、煤矿机械、建筑机械、石油机械和航空船舶等领域，其中在工程机械产品上应用最为普遍，包括在各种输送机、砂
处理设备、煤矿设备、混凝土设备等上均有应用。传统生产加工浮动油封主要采用的失蜡铸造，其铸造精度高，但工艺繁琐，操作复杂，铸件的成品率极低，不适于批量生产加工。目前已有少数采用覆膜砂造型，但浮动油封斜面上设有用于装载密封圈的环状斜凹面，浮动油封模具难以脱出，产品在铸造时会留有一定的加工余量，铸造成件后再通过车床车削加工来解决这个问题。这样虽然能实现批量生产，但车削加工时产生较多废料，造成铸件的铁水利用率偏低，从而造成较大的资源浪费，而且这种加工方法加工周期长，品质不稳定。另外，目前还有少部分采用离心铸造法生产浮动油封，离心铸造的特点是金属液在离心力作用下充型和凝固，金属补缩效果好，铸件外层组织致密，非金属夹杂物少，机械性能好；而铸型的转数是离心铸造的重要参数，既要有足够的离心力以增加铸件金属的致密性，离心力又不能太大，以免阻碍金属的收缩，整个过程操控繁琐，危险系数高，必须经验丰富的员工才可操作，生产能力难以提高，而且，但离心铸造铸出的环形零件内环自由表面粗糙、尺寸误差大、质量差，有较多气孔、夹渣，需要存在较大加工余量，铁水浪费依然严重。浮动油封的密封原理是两个浮封环靠0形密封圈受轴向压缩后的变形，产生对浮封环密封端面的压紧力，随着密封端面的均匀磨损，这种由0形密封圈储存的弹性能量逐步释放，从而起到轴向补偿作用。因此，浮动油封的使用对浮封环端面及0形密封圈的耐磨性、耐热性、耐油性、密封性要求极高。目前，市面上的浮动油封在耐磨性、耐热性差，硬度普遍低于HRC62 65，密封性能不佳，使用寿命普遍低于4500小时，而且在高强度作业条件下使用还易损坏。因此，急需出现一种能提高浮动油封性能和使用寿命的浮动油封生产加工工艺来满足现状需求。
发明内容
本发明要解决上述现有技术的缺点，提供一种提高浮动油封性能和使用寿命的浮动油封生产加工工艺，满足机械密封行业需求。本发明解决其技术问题采用的技术方案这种浮动油封生产加工工艺，依次包括如下步骤
Ca)选用橡胶模进行覆膜砂造型成浇铸模具；(b)拼装浇铸模具，将铁水浇入浇铸模具形成浮封环毛胚；
(C)浮封环固化40s 8min后装入通过抛丸机进行抛丸处理；
(d)对抛丸处理后的浮封环毛胚进行机械性能检验、金相组织检验、尺寸检验、表面质
量检验；
Ce)对检验合格的浮封环毛胚分别依次进行去毛刺、去飞边，打磨内径、打磨外经；
Cf)通过研磨盘对浮封环毛胚端面进行研磨；
(g)对通过端面研磨后的浮封环毛胚进行淬火处理，淬火温度在955° 975°之间；
(h)对淬火处理后的浮封环毛胚进行斜面打磨，形成浮封环半成品；
(i)对斜面打磨后的浮封环半成品进行油磨处理；
(j)对油磨处理后浮封环半成品进行清洗，清洗后对浮封环上防锈油，形成浮封环成
品;
(k)抽检胶圈,在浮封环成品外套设胶圈，检验，包装，入库。进一步，铁水包括以下重量份含量的组分Crl8 26、Mo2. 5 5. 7、Ni 3. 78 3. 76、Cul. 25 3. 29、Mnl. 55 3. 92、Si2. 87 4. 15、C4. 88 6. 12。步骤h中的机械性能检测为抗拉强度检测、延伸力检测、硬度检测；步骤h中尺寸检测为几何形状检测、尺寸测量；步骤h中表面质量检测为毛胚铸造缺陷检测。步骤k中的检验包括成品外观检测、浮封环密封端面外观检测、浮封环密封端面硬度检测、静态密封性能检测、尺寸检测、斜度检测。步骤k中的抽检为抽取同批次产品中I件 50件胶圈进行使用温度检测、最小扯断强度检测、扯断伸长率检测、压缩永久变形率检测。更进一步，胶圈为带有丁腈橡胶圈或氟硅橡胶圈，所述丁腈橡胶圈、氟硅橡胶圈中均添加有0. 6% 2. 8%的硬脂酸铅。目前本领域中还未应用过橡胶模覆膜砂造型，本发明采用橡胶模进行覆膜砂造型成浇铸模具，橡胶模可变形退出，操作方便，并可多次重复使用，一次浇铸成型，铸造精度高，在浇铸时无需预留加工余量，可避免车床车削工序，大大减少铁水浪费，有利于提高资源利用率，减少生产成本，同时也减少对环境的污染。通过对浮封环毛胚进行机械性能检验、金相组织检验、尺寸检验和表面质量检验等初检，可有效避免不合格毛胚进入下一道工序加工，有效节约生产资源。通过对通过端面研磨后的浮封环毛胚进行955° 975°的淬火处理，可大幅提高浮封环的强度、硬度、耐磨性、疲劳强度以及韧性等，从而满足工件质量要求。本发明增加Cu铜可明显提高浮封环的耐蚀性和结构强度，通过上述组分配比对浮封环铸造铁水进行充分调整改进，配合955° 975°的淬火处理，可使浮封环的硬度、耐磨性、耐热性提高到目前的浮封环所无法达到的最大值，具有意想不到的效果。硬脂酸铅应用于丁腈橡胶圈、氟硅橡胶圈中，可使胶圈稳定性更好，耐热性、耐油性更强，明显减小永久压缩变形率。本发明有益的效果是本发明采用橡胶模覆膜砂造型浇铸成浮封环毛胚，方便退模，一次浇铸成型，明显减少铁水浪费，还能可避免车床车削加工余量的工序，有助于批量生产加工，减少生产成本；通过特点温度进行淬火处理，可大幅提高浮封环的强度、硬度、耐磨性疲劳强度以及韧性；通过改变浮封环铁水化学成分和配比，有效提高了浮封环的硬度、耐磨性、耐热性和使用寿命；加工至成品过程中通过多道检测工序可有效保障产品的质量。本发明中浮封环化学成分合理配比配合本工艺铸造而成的最终成品在各项检测指标均超于业内标准5% 10%以上，值得推广应用。
具体实施方式
本实施例中的这种浮动油封生产加工工艺，依次包括如下步骤
Ca)选用橡胶模进行覆膜砂造型成浇铸模具；
(b)拼装浇铸模具，将铁水浇入浇铸模具形成浮封环毛胚；铁水包括以下重量份含量的组分Crl8 26、Mo2. 5 5. 7,Ni 3. 78 3. 76,Cul. 25 3. 29,Mnl. 55 3. 92、Si2. 87 4. 15、C4. 88 6. 12 ;
(c)浮封环固化40s 8min后装入通过抛丸机进行抛丸处理；
(d)对抛丸处理后的浮封环毛胚进行机械性能检验、金相组织检验、尺寸检验、表面质量检验；机械性能检测为抗拉强度检测、延伸力检测、硬度检测，尺寸检测为几何形状检测、尺寸测量，表面质量检测为毛胚铸造缺陷检测；
Ce)对检验合格的浮封环毛胚分别依次进行去毛刺、去飞边，打磨内径、打磨外经；
Cf)通过研磨盘对浮封环毛胚端面进行研磨；
(g)对通过端面研磨后的浮封环毛胚进行淬火处理，淬火温度在955° 975°之间；
(h)对淬火处理后的浮封环毛胚进行斜面打磨，形成浮封环半成品；
(i)对斜面打磨后的浮封环半成品进行油磨处理；
(j)对油磨处理后浮封环半成品进行清洗，清洗后对浮封环上防锈油，形成浮封环成
品;
(k)抽检胶圈，在浮封环成品外套设胶圈，检验，包装，入库；其中胶圈为带有丁腈橡胶圈或氟硅橡胶圈，丁腈橡胶圈、氟硅橡胶圈中均添加有0. 6% 2. 8%的硬脂酸铅；其中抽检胶圈为抽取同批次产品中I件 50件胶圈进行使用温度检测、最小扯断强度检测、扯断伸长率检测、压缩永久变形率检测；其中检验包括成品外观检测、浮封环密封端面外观检测、浮封环密封端面硬度检测、静态密封性能检测、尺寸检测、斜度检测。抽取上述铁水配比和生产加工工艺生产而成的同一批500件浮动油封中的20件进行检测，具体检测数据如下
成品外观质量无裂纹、无杂质、无孔眼、无气泡、无明显缺陷；
静态密封性能检测不渗漏；
浮封环端面硬度检测HRC69 77 ；
浮封环尺寸偏差测量±0. 11 mm ;
使用寿命检测6500h ；
胶圈合模错位值检测S 0. 1% ；
胶圈邵氏硬度检测62. 5 68. 5 ;
胶圈扯断强度检测14;
胶圈扯断伸长率检测400% ；
胶圈压缩永久变形率检测，120° X70h 28%。本发明各项性能检测参数均远高于现有产品，值得推广。虽然本发明已通过参考优选的实施例进行了描述，但是，本专业普通技术人员应当了解，在权利要求书的范围内，可作形式和细节上的 各种各样变化。
权利要求
1.一种浮动油封生产加工エ艺，其特征依次包括如下步骤 Ca)选用橡胶模进行覆膜砂造型成浇铸模具； (b)拼装浇铸模具，将铁水浇入浇铸模具形成浮封环毛胚； (c)浮封环固化40s 8min后 装入通过抛丸机进行抛丸处理； (d)对抛丸处理后的浮封环毛胚进行机械性能检验、金相组织检验、尺寸检验、表面质量检验； Ce)对检验合格的浮封环毛胚分别依次进行去毛刺、去飞边，打磨内径、打磨外经； Cf)通过研磨盘对浮封环毛胚端面进行研磨； (g)对通过端面研磨后的浮封环毛胚进行淬火处理，淬火温度在955° 975°之间； (h)对淬火处理后的浮封环毛胚进行斜面打磨，形成浮封环半成品； (i)对斜面打磨后的浮封环半成品进行油磨处理； (j)对油磨处理后浮封环半成品进行清洗，清洗后对浮封环上防锈油，形成浮封环成品; (k)抽检胶圈,在浮封环成品外套设胶圈，检验，包装，入库。
2.根据权利要求I所述的浮动油封生产加工エ艺，其特征是所述铁水包括以下重量份含量的组分Crl8 26、Mo2. 5 5. 7,Ni 3. 78 3. 76,Cul. 25 3. 29,Mnl. 55 3. 92、Si2. 87 4. 15、C4. 88 6. 12。
3.根据权利要求I所述的浮动油封生产加工エ艺，其特征是所述步骤h中的机械性能检测为抗拉强度检测、延伸カ检测、硬度检测；所述步骤h中尺寸检测为几何形状检测、尺寸測量；所述步骤h中表面质量检测为毛胚铸造缺陷检測。
4.根据权利要求I所述的浮动油封生产加工エ艺，其特征是所述步骤k中的检验包括成品外观检测、浮封环密封端面外观检测、浮封环密封端面硬度检测、静态密封性能检测、尺寸检测、斜度检测。
5.根据权利要求I所述的浮动油封生产加工エ艺，其特征是所述步骤k中的抽检胶圈为抽取同批次产品中I件 50件胶圈进行使用温度检测、最小扯断强度检测、扯断伸长率检测、压缩永久变形率检测。
6.根据权利要求I所述的浮动油封生产加工エ艺，其特征是所述胶圈为带有丁腈橡胶圈或氟硅橡胶圈，所述丁腈橡胶圈、氟硅橡胶圈中均添加有0. 6% 2. 8%的硬脂酸铅。
全文摘要
一种浮动油封生产加工工艺，依次包括如下步骤橡胶模覆膜砂造型、铸造、抛丸、毛胚检验、打磨、淬火热处理、油磨、清洗、喷油、上胶圈、检验、包装和入库等工序，其中铁水包括以下重量份含量的组分Cr18～26、Mo2.5～5.7、Ni3.78～3.76、Cu1.25～3.29、Mn1.55～3.92、Si2.87～4.15、C4.88～6.12。铸造加工时方便退模，一次浇铸成型，减少铁水浪费，可避免车床车削加工余量的工序，便于批量生产加工，减少成本；而且大幅提高浮封环的强度、硬度、耐磨性、疲劳强度、耐热性以及韧性。依照本发明的完成的浮动油封在各项检测指标均超于业内标准5%～10%以上，值得推广应用。
文档编号C22C37/08GK102729003SQ201210105988
公开日2012年10月17日 申请日期2012年4月12日 优先权日2012年4月12日
发明者林小卫 申请人:浙江广力工程机械有限公司