澆注型聚氨酯彈性體泵殼的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明的目的是提供一種新的泵殼制造方法，使用該方法所制造的泵殼具有耐磨、耐腐蝕、耐碰撞的性能，還能夠快速高效地脫模且泵殼內(nèi)部光滑、不變形，制造成本較低。本發(fā)明采用澆注型聚氨酯彈性體材料來(lái)制作泵殼，采用耐熱合金來(lái)制作泵殼外形上模和泵殼外形下模，采用熱塑性彈性體或硅橡膠或氟橡膠來(lái)制作泵殼內(nèi)腔模。所制得的泵殼具有耐磨、耐腐蝕、耐碰撞的優(yōu)點(diǎn)且內(nèi)腔光滑。
【專利說(shuō)明】澆注型聚氨酯彈性體泵殼的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及泵【技術(shù)領(lǐng)域】，特別是一種澆注型聚氨酯彈性體泵殼的制造方法。
【背景技術(shù)】
[0002]泵是輸送液體或使液體增壓的機(jī)械。它將原動(dòng)機(jī)的機(jī)械能或其他外部能量傳送給液體，使液體能量增加。泵主要用來(lái)輸送液體，包括水、油、酸堿液、乳化液、懸乳液和液態(tài)金屬等；也可輸送氣體、氣液混合物、固液混合物，如泥漿、煤漿、礦漿等，以及氣固液三相混合物,如水空氣泥沙等。
[0003]泵的應(yīng)用廣泛，在國(guó)民生產(chǎn)生活中占據(jù)非常重要的位置，而現(xiàn)在所使用的各類(lèi)泵中的泵殼基本上由金屬鑄造而成，在鑄造過(guò)程中需要用到的型芯為型砂損失型芯，型砂損失型芯在澆鑄時(shí)使用型砂，在注射成型后為取出型芯要使其粉碎，取出型芯的步驟時(shí)間長(zhǎng)、作業(yè)要求高，稍有不慎就會(huì)在泵殼內(nèi)部造成劃痕，且同一個(gè)型芯無(wú)法循環(huán)使用，下一次鑄造時(shí)又需將型芯粉碎后形成的材料重新加工成型芯，費(fèi)時(shí)費(fèi)力。
[0004]為解決以上泵的制造過(guò)程中存在的種種問(wèn)題，亟需發(fā)明一種新的泵殼制造方法，使用該方法所制造的泵殼具有耐磨、耐腐蝕、耐碰撞的性能，還能夠快速高效地脫模且泵殼內(nèi)部光滑、不變形，制造成本較低。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是，提供一種澆注型聚氨酯彈性體泵殼的制造方法，該制造方法使所制得的泵殼能夠快速高效地脫模且保證泵殼內(nèi)部光滑、耐磨、耐腐蝕、耐碰撞、不變形，同時(shí)還能節(jié)省制造成本。
[0006]為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明采用的制造方法步驟如下:
[0007]a.用耐熱合金制造帶澆口和觀測(cè)孔的泵殼外形上模和內(nèi)部有空腔且空腔內(nèi)有凸起的泵殼外形下模；
[0008]b.用熱塑性彈性體或硅橡膠或氟橡膠制造泵殼內(nèi)腔模；
[0009]c.將泵殼內(nèi)腔模套合在泵殼外形下?？涨粌?nèi)的凸起上，再將泵殼外形上模蓋在泵殼外形下模上方制成組合模具，泵殼內(nèi)腔模、泵殼外形上模和泵殼外形下模在組合模具內(nèi)部形成型腔；
[0010]d.將組合模具放入加熱裝置中加熱到110-140°c以備用；
[0011]e.將澆注型聚氨酯彈性體的預(yù)聚體(半成品)放入反應(yīng)釜中加熱到70-110°C后抽真空脫水，再向其中加入聚氨酯的固化劑MoCA以制成混合材料，將混合材料攪拌均勻，所注入的MoCA的份量為反應(yīng)釜中澆注型聚氨酯彈性體的預(yù)聚體份量的10%-25% ；
[0012]f.將混合材料倒入澆注機(jī)；
[0013]g.將組合模具取出加熱裝置，連通澆注機(jī)和泵殼外形上模的澆口，啟動(dòng)澆注機(jī)，澆注機(jī)將其內(nèi)部的混合材料注射入組合模具的型腔，當(dāng)從泵殼外形上模的觀測(cè)孔觀察到組合模具的型腔被注滿后，關(guān)閉澆注機(jī)，澆注機(jī)停止注射，澆注型聚氨酯彈性體泵殼成型；[0014]h.將組合模具再放入加熱裝置中，加熱到110_140°C并保持1-2個(gè)小時(shí)，來(lái)提高組合模具型腔內(nèi)的澆注型聚氨酯彈性體泵殼的強(qiáng)度；
[0015]1.將組合模具從加熱裝置中取出，將泵殼外形上模從泵殼外形下模上移開(kāi)，將已成型的澆注型聚氨酯彈性體泵殼從泵殼外形下模的空腔中取出，再把泵殼內(nèi)腔模從澆注型聚氨酯彈性體泵殼的內(nèi)部取出，泵殼制造完成。
[0016]優(yōu)選地，步驟d，g，h，i中所述的加熱裝置為烘烤箱。
[0017]采用以上結(jié)構(gòu)后，本發(fā)明所產(chǎn)生的技術(shù)效果如下:由于采用澆注型聚氨酯彈性體材料來(lái)制造泵殼，故所制得的泵殼具有耐磨、耐腐蝕、耐碰撞的特性；泵殼外形上模、泵殼外形下模使用耐熱合金制成，耐熱合金在高溫下具有良好的機(jī)械性能和化學(xué)穩(wěn)定性，所制成的泵殼外形上模、泵殼外形下?？梢远啻问褂茫?jié)省了成本；泵殼內(nèi)腔模采用了熱塑性彈性體或硅橡膠或氟橡膠來(lái)制作，泵殼內(nèi)腔模加熱到140°之后不會(huì)失去彈性，因此在脫模的時(shí)候，可以很容易地將泵殼內(nèi)腔模從泵殼內(nèi)部取出且不會(huì)劃傷泵殼內(nèi)部，保證了泵殼內(nèi)部光滑、不變形，且該泵殼內(nèi)腔模從泵殼內(nèi)取出后還可再次使用，節(jié)省了成本。
【具體實(shí)施方式】
[0018]下面對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)地說(shuō)明。
[0019]步驟a中用耐熱合金制造帶澆口和觀測(cè)孔的泵殼外形上模和內(nèi)部有空腔且空腔內(nèi)有凸起的泵殼外形下模。耐熱合金，這類(lèi)合金又稱高溫合金，隨著溫度的升高，金屬材料的機(jī)械性能顯著下降，氧化腐蝕的趨勢(shì)相應(yīng)增大，因此，一般的金屬材料都只能在500-600°C下長(zhǎng)期工作，能在>700°C高溫下工作的金屬通稱耐熱合金，“耐熱”是指其在高溫下能保持足夠的強(qiáng)度和良好的抗氧化性。其中，鐵基耐熱合金、鎳基耐熱合金、鑰基耐熱合金、鈮基耐熱合金和鎢基耐熱合金，它們?cè)诟邷叵戮哂辛己玫臋C(jī)械性能和化學(xué)穩(wěn)定性。本發(fā)明的步驟a中所使用的耐熱合金具體可選用以下材料:鐵基耐熱合金GH1131，其在900°C下可長(zhǎng)期使用，有較高的強(qiáng)度和良好的綜合性能，在1000°C下短時(shí)使用可達(dá)足夠的瞬時(shí)強(qiáng)度，熱加工塑性良好，易于焊接、冷成形；鐵基耐熱合金GH2036，合金成分簡(jiǎn)單，組織穩(wěn)定，其在600-650°C有較好的物理和力學(xué)性能，并有良好的可加工性；鐵基耐熱合金GH2038，其在700°C以下使用有足夠的熱強(qiáng)性，并有良好的可加工性和焊接性；鐵基耐熱合金GH2130有良好的熱加工塑性，其在800°C以下長(zhǎng)期使用其組織和性能穩(wěn)定；鎳基耐熱合金GH3039，其在800°C以下使用有足夠的持久強(qiáng)度、良好的冷熱疲勞性能和抗氧化性能，長(zhǎng)期使用組織穩(wěn)定，并易于焊接、冷沖壓成形；鎳基耐熱合金GH4033，其在750°C有滿意的高溫強(qiáng)度，在900°C以下有良好的抗氧化性能，并有良好的熱加工和機(jī)械加工性能，易于鍛軋成材；鎳基耐熱合金GH4169，其在650°C以下有屈服強(qiáng)度高、塑性好的特點(diǎn)，并有較高的耐腐蝕和抗氧化性能，焊接性好，易于成形。
[0020]步驟b中用熱塑性彈性體或硅橡膠或氟橡膠制造泵殼內(nèi)腔模。熱塑性彈性體(英文簡(jiǎn)稱TPE)，又稱人造橡膠或合成橡膠，其既具備傳統(tǒng)交聯(lián)硫化橡膠的高彈性、耐老化、耐油性各項(xiàng)優(yōu)異性能，同時(shí)又具備普通塑料加工方便、加工方式廣的特點(diǎn)，在溫度上升時(shí)熱塑性彈性體仍能保持良好的性能，長(zhǎng)期耐溫可超過(guò)70°C。硅橡膠(英文名稱=Siliconerubber)，它具有無(wú)味無(wú)毒，不怕高溫和抵御嚴(yán)寒的特點(diǎn)，在三百攝氏度和零下九十?dāng)z氏度時(shí)仍不失原有的強(qiáng)度和彈性。氟橡膠(fluoro rubber)是含有氟原子的合成橡膠,氟橡膠具有耐高溫、耐油及耐多種化學(xué)藥品侵蝕的特性，氟橡膠的耐高溫性能和硅橡膠一樣，可以說(shuō)是目前彈性體中最好的。除此之外，其他有同樣性能、可在140°溫度下加熱后不失去彈性的彈性體(彈性體是指玻璃化溫度低于室溫，扯斷伸長(zhǎng)率>50%，外力撤出后復(fù)原性較好的高分子化合物)也可作為步驟b所制的泵殼內(nèi)腔模的材料。
[0021]步驟c將泵殼內(nèi)腔模套合在泵殼外形下?？涨粌?nèi)的凸起上，再將泵殼外形上模蓋在泵殼外形下模上方制成組合模具，組合模具內(nèi)部泵殼內(nèi)腔模和泵殼外形上模、泵殼外形下模之間具有空隙，此空隙即為組合模具的型腔。
[0022]步驟d將組合模具放入烘烤箱中加熱到110_140°C以備用。
[0023]步驟e將澆注型聚氨酯彈性體的預(yù)聚體(半成品)放入反應(yīng)釜中加熱到70-110°C后抽真空脫水，再向其中加入聚氨酯的固化劑MoCA以制成混合材料，將混合材料攪拌均勻，所注入的MoCA的份量為反應(yīng)釜中澆注型聚氨酯彈性體的預(yù)聚體份量的10%-25%。聚氨酯彈性體是一種介于橡膠和塑料之間的新型高分子合成材料，它既具有塑料的高強(qiáng)度又具有橡膠的高彈性，它的特性是:1、耐磨性能高是天然橡膠的3— 5倍；2、耐油性能好是丁晴橡膠的4倍；3、機(jī)械強(qiáng)度高其扯斷強(qiáng)度、撕裂強(qiáng)度及承受負(fù)荷的能力比普通橡膠高許多倍；
4、耐酸堿、耐低溫、耐溶劑性能優(yōu)異；5、與金屬骨架板的粘接強(qiáng)度高，可進(jìn)行機(jī)械加工；6、硬度范圍寬，邵AlO—邵AlOO的彈性范圍內(nèi)可任意調(diào)整。其中，澆注型聚氨酯彈性體(簡(jiǎn)稱CPU)，是聚氨酯彈性體中應(yīng)用最廣、產(chǎn)量最大的一種，優(yōu)點(diǎn)是耐磨、耐腐蝕、耐碰撞、耐溫性好、強(qiáng)度高，硬度范圍寬廣，可極柔軟也可極硬，缺點(diǎn)是不可回收。澆注型聚氨酯彈性體的生產(chǎn)方法是:第一步生產(chǎn)澆注型聚氨酯彈性體的預(yù)聚體(半成品)，或在市場(chǎng)上購(gòu)得澆注型聚氨酯彈性體的預(yù)聚體；第二步在預(yù)聚體中加入聚氨酯的固化劑以制得混合材料，將其混合均勻；第三步將混合材料注入模具內(nèi)，加熱熟化得成品。由于澆注型聚氨酯彈性體的預(yù)聚體本身為粘稠的液態(tài)，其中含有水分，而水分會(huì)和所加的聚氨酯的固化劑MoCA產(chǎn)生反應(yīng)，且在成型后的泵殼中形成氣泡，故需要將澆注型聚氨酯彈性體的預(yù)聚體放入反應(yīng)釜中加熱到70-110°C后抽真空脫水，然后再加入聚氨酯的固化劑MoCA。MoCA的中文名稱為4，4’ - 二氨基-3，3’ - 二氯二苯甲烷，MoCA的分子式為C13H12C12N2，加入MoCA后的澆注型聚氨酯彈性體的預(yù)聚體需快速攪拌均勻以防止其在注入組合模具前就固化。
[0024]步驟f將混合材料倒入澆注機(jī)中。
[0025]步驟g將組合模具取出烘烤箱，連通澆注機(jī)和泵殼外形上模的澆口，啟動(dòng)澆注機(jī)，澆注機(jī)開(kāi)始將其內(nèi)部的混合材料注射入組合模具的型腔，當(dāng)從泵殼外形上模的觀測(cè)孔觀察到組合模具的型腔被注滿后，關(guān)上澆注機(jī)停止注射，澆注型聚氨酯彈性體泵殼成型。由于經(jīng)過(guò)步驟d后的組合模具溫度為110-140°，經(jīng)過(guò)步驟e后的混合材料的溫度為70-110°，故步驟g中將混合材料注入組合模具型腔時(shí)，混合材料和組合模具之間有溫差，所成型的澆注型聚氨酯彈性體泵殼和組合模具之間的接觸面不易粘結(jié)，故澆注型聚氨酯彈性體泵殼的內(nèi)腔光滑。而金屬鑄造而成的泵殼由于其制造方法所限，金屬泵殼內(nèi)腔粗糙，金屬泵殼內(nèi)腔對(duì)進(jìn)入泵殼的水流所造成的阻力大于同尺寸澆注型聚氨酯彈性體泵殼的內(nèi)腔對(duì)進(jìn)入泵殼的水流所造成的阻力，這樣就提高了采用澆注型聚氨酯彈性體泵殼的泵的工作效率。
[0026]為提高澆注型聚氨酯彈性體泵殼的強(qiáng)度，故步驟h中再將組合模具及其內(nèi)部的澆注型聚氨酯彈性體泵殼一起放到烘烤箱中加熱到110-140°，維持1-2個(gè)小時(shí)。
[0027]最后，步驟i中將組合模具從烘烤箱中取出，將泵殼外形上模從泵殼外形下模上移開(kāi)，將已成型的澆注型聚氨酯彈性體泵殼從泵殼外形下模的空腔中取出，再把泵殼內(nèi)腔模從澆注型聚氨酯彈性體泵殼的內(nèi)部取出，泵殼制造完成。由于泵殼內(nèi)腔模采用熱塑性彈性體或硅橡膠或氟橡膠制造而成，泵殼內(nèi)腔模加熱到110-140°之后不會(huì)失去彈性，故步驟i中可以很容易地將泵殼內(nèi)腔模從澆注型聚氨酯彈性體泵殼的內(nèi)部取出而不劃傷泵殼的內(nèi)表面。而且該泵殼內(nèi)腔模之后還可以再次使用，節(jié)省了制造成本。
[0028]通過(guò)以上的步驟，本發(fā)明所制得的泵殼能夠快速高效地脫模且保證泵殼內(nèi)部光滑、不變形；由于泵殼采用澆注型聚氨酯彈性體材料，泵殼還具有耐磨、耐腐蝕、耐碰撞的優(yōu)點(diǎn)；另外模具能夠反復(fù)使用從而節(jié)省了成本。
[0029]本發(fā)明的上述實(shí)施例是對(duì)本發(fā)明的說(shuō)明而不能用于限制本發(fā)明，與本發(fā)明的權(quán)利要求書(shū)相當(dāng)?shù)暮x和范圍內(nèi)的任何改變，都應(yīng)認(rèn)為是包括在權(quán)利要求書(shū)的范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種澆注型聚氨酯彈性體泵殼的制造方法，包括如下步驟: a.用耐熱合金制造帶澆口和觀測(cè)孔的泵殼外形上模和內(nèi)部有空腔且空腔內(nèi)有凸起的泵殼外形下模； b.用熱塑性彈性體或硅橡膠或氟橡膠制造泵殼內(nèi)腔模； c.將泵殼內(nèi)腔模套合在泵殼外形下?？涨粌?nèi)的凸起上，再將泵殼外形上模蓋在泵殼外形下模上方制成組合模具，泵殼內(nèi)腔模、泵殼外形上模和泵殼外形下模在組合模具內(nèi)部形成型腔； d.將組合模具放入加熱裝置中加熱到110-140°C以備用； e.將澆注型聚氨酯彈性體的預(yù)聚體(半成品)放入反應(yīng)釜中加熱到70-110°C后抽真空脫水，再向其中加入聚氨酯的固化劑MoCA以制成混合材料，將混合材料攪拌均勻，所注入的MoCA的份量為反應(yīng)釜中澆注型聚氨酯彈性體的預(yù)聚體份量的10%-25% ； f.將混合材料倒入澆注機(jī)； g.將組合模具取出加熱裝置，連通澆注機(jī)和泵殼外形上模的澆口，啟動(dòng)澆注機(jī)，澆注機(jī)將其內(nèi)部的混合材料注射入組合模具的型腔，當(dāng)從泵殼外形上模的觀測(cè)孔觀察到組合模具的型腔被注滿后，關(guān)閉澆注機(jī)，澆注機(jī)停止注射，澆注型聚氨酯彈性體泵殼成型； h.將組合模具再放入加熱裝置中，加熱到110-140°C并保持1-2個(gè)小時(shí)，來(lái)提高組合模具型腔內(nèi)的澆注型聚氨酯彈性體泵殼的強(qiáng)度； 1.將組合模具從加熱裝置中取出，將泵殼外形上模從泵殼外形下模上移開(kāi)，將已成型的澆注型聚氨酯彈性體泵殼從泵殼外形下模的空腔中取出，再把泵殼內(nèi)腔模從澆注型聚氨酯彈性體泵殼的內(nèi)部取出，泵殼制造完成。
2.如權(quán)利要求1所述的澆注型聚氨酯彈性體泵殼的制造方法，其特征在于:步驟d, g, h, i中所述的加熱裝置為烘烤箱。
【文檔編號(hào)】B29C39/38GK103786291SQ201410031318
【公開(kāi)日】2014年5月14日 申請(qǐng)日期:2014年1月23日 優(yōu)先權(quán)日:2014年1月23日
【發(fā)明者】孫良厚 申請(qǐng)人:寧波伊爾卡密封件有限公司