一种用于一体化制备冷凝器管板的成型模具及成型方法技术

本发明专利技术公开了一种用于一体化制备冷凝器管板的成型模具及成型方法，所述成型模具包括压制模具和烧制模具，所述压制模具包括阴模以及与阴模相对设置的阳模，所述阳模和阴模的外侧共同间隙套装有模套，所述模套、阴模及阳模共同密闭围合形成圆盘状的压制模腔，所述压制模腔内竖直穿设有多个与管板相配合的模芯，所述模芯的两端分别贯穿阴模和阳模。本发明专利技术制备的冷凝器管板整体性高，强度好，在负压和高温同时存在的情况下不变型，不弯曲。不弯曲。不弯曲。

A forming mold and forming method for integrated preparation of condenser tube plate

【技术实现步骤摘要】
一种用于一体化制备冷凝器管板的成型模具及成型方法


[0001]本专利技术涉及金属复合材料
，具体地来说，涉及一种用于一体化制备冷凝器管板的成型模具及成型方法。

技术介绍

[0002]列管式冷凝器一般包括筒体，筒体两端的管板及筒体内分布有多个换热管，且每个换热管的两端均分别插接在筒体两端的管板的孔内。而列管式冷凝器，在使用过程中，由于其管板为金属材质，遇到强腐蚀性物料或者处于高温、负压的工况下时，容易被腐蚀或者产生弯曲、变形。
[0003]因而，多选择在金属管板的表面包覆上以塑料为主的加强层，但是，当前，该种加强层耐腐性一般，且在负压和高温同时存在的情况下，极易软化变形，从而影响加强防护的效果。
[0004]为改善上述问题，有厂家尝试将管板与加强层粉料同步或先后加入模具型腔，使其直接在模具中压力成型，例如，公开号CN 102774075 A的中国专利文献，公开多孔金属封装陶瓷复合防护板及其制备方法，文中提出“将陶瓷板悬空垂直固定于型腔内，再采用熔体发泡法或渗流法将金属熔体分别与发泡剂或填料颗粒加入型腔内，然后经过负压抽气处理形成多孔金属，或采用粉末冶金法，将包含金属与发泡剂的粉末混合成均匀粉末，再用混合粉末将多层陶瓷板包裹置于模具中压力成型，然后加热使金属粉末发泡，并烧结成多孔金属”。该现有技术中虽然公开了将陶瓷板与混合粉末共同压力成型为复合防护板，但是制备而成的管板整体性仍然一般，强度不佳，无法较好地解决管板负压、高温工况下变形和弯曲的技术问题。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于提供一种用于一体化制备冷凝器管板的成型模具及成型方法，以解决上述
技术介绍
提出的现有成型模具及成型方法制备而成的冷凝器管板整体性一般，强度不佳，无法较好地解决管板负压、高温工况下变形和弯曲的技术问题。
[0006]为实现上述目的，本专利技术采取以下技术方案：一种用于一体化制备冷凝器管板的成型模具，包括压制模具和烧制模具，所述压制模具包括阴模以及与阴模相对设置的阳模，所述阳模和阴模的外侧共同间隙套装有模套，所述阴模和阳模均呈圆形板状结构，所述模套为圆形环状结构，所述模套、阴模及阳模共同密闭围合形成圆盘状的压制模腔，所述压制模腔内竖直穿设有多个与管板相配合的模芯，所述模芯的两端分别贯穿阴模和阳模；所述烧制模具包括上模、下模、以及夹设在上模与下模之间的外模，所述上模和下模均呈圆形板状结构，所述外模为圆形环状结构，所述外模、上模及下模共同密闭围合成圆盘状的烧制模腔。
[0007]其中，所述阴模和阳模的外径均小于模套的内径，所述阴模和阳模上开设有与模芯相配合的通孔Ⅰ；所述上模和下模的外径均大于外模的外径，所述上模和下模上均开设有
与模芯相配合的通孔Ⅱ；所述模芯为耐压型蕊棒，所述模芯的外径小于管板的孔的内径。
[0008]本专利技术还提供了上述用于一体化制备冷凝器管板的成型模具的成型方法，包括以下步骤：S1、预制聚四氟乙烯悬浮树脂、以及带多孔的金属基板；S2、压制模具填料及合模：将压制模具的模套间隙套装在阴模的外侧，同时使模芯自下而上竖直穿过阴模，从而将模芯可拆卸地安装在阴模上；然后，计算好制备管板所需聚四氟乙烯悬浮树脂的总量，将占总量2/5的聚四氟乙烯悬浮树脂均匀地填充进阴模与模套所形成的模腔内；继而，先将金属基板平放在当前模腔内的聚四氟乙烯悬浮树脂的上方，使模芯穿过金属基板的孔中心，再用占总量1/5的聚四氟乙烯悬浮树脂密实均匀地对金属基板的孔内周与模芯的外周形成的间隙进行填充；最后，将占总量2/5的聚四氟乙烯悬浮树脂密实均匀地加在金属孔板的上方，并合上阳模；S3、液压机预压：液压开始时，阳模下降速度为40mm/min，接近压力终点时，阳模下降速度为5mm/min；S4、拆模得预制品：先用垫块垫好模套，再用金属压套加在阳模上，从而在液压机内使模套缓慢卸下，接着取下阴模和阳模，得到管板预制品，此时聚四氟乙烯悬浮树脂中间包裹有金属孔板和模芯，三者呈一体；S5、安装烧制模具：将烧制模具的上模和下模分别套装在模芯的上下两端，以便上模和下模分别压在管板预制品的上下两面，然后用外模包在上述制得的管板预制品的外围，从而使之被围合成一个密闭的整体，最后将螺母安装在模芯上，从而固定压紧；S6、烧结炉分阶段烧制成型，包括按照顺序执行的第一升温阶段、第二升温阶段、第三升温阶段、第四升温阶段、第五升温阶段、第六恒温阶段和第六降温阶段：第一升温阶段，温度由0℃升温至200℃，时间为至少8小时；第二升温阶段，温度由200℃升温至250℃，时间为至少4小时；第三升温阶段，温度由250℃升温至315℃，时间为至少5小时；第四升温阶段，温度由315℃升温至327℃，时间为至少6小时；第五升温阶段，温度由327℃升温至375℃，时间为至少6小时；第六恒温阶段，在375℃的条件下恒温，时间为至少8小时；第七降温阶段，温度由375℃降温至315℃，时间为至少10小时；S7、常温冷却24小时后，拆模得蜂窝煤状的烧制毛坯；S8、依次进行毛坯粗加工、退火处理、精加工，制得成品管板，具体操作步骤如下：首先，通过车床进行初步粗加工，使烧制毛坯的尺寸大于成品管板所要求的尺寸；然后，将粗加工后的烧制毛坯送入烘箱，并在230℃的条件下进行退火处理，且退火处理的高温时间为10小时；最后，将退火处理后的烧制毛坯在常温箱放置48小时后，进行机械精加工，得到所要求尺寸的成品管板；S9、产品检测，包括电火花检测和透光检测。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：1、本专利技术中压制模具的阴模、阳模以及模芯彼此配合，从而成功地将聚四氟乙烯悬浮树脂与金属基板预压成一体，且使聚四氟乙烯悬浮树脂均匀地封装于金属基板的表面；同时，烧制炉分七个阶段烧制与烧制模具两者协同配合，有效地解决了聚四氟乙烯悬浮树脂作为非金属与金属基板在常温到高温再到常温的烧制过程中的不贴合、以及分层开裂的问题，保证了制备而成的冷凝器管板的整体性，提升了其强度和硬度，使其适用于负压、
高温等恶劣工况；2、本专利技术中，整个缓慢升温再到缓慢降温的烧制过程，使得聚四氟乙烯悬浮树脂从结晶态物质转变为无定型物质再转变为结晶态物质，有效提升了聚四氟乙烯悬浮树脂的结晶度和密度，从而进一步保证了产品冷凝器管板的强度和硬度；3.本专利技术的冷凝器管板采用聚四氟乙烯悬浮树脂作为外表层，有效地提高了冷凝器管板的耐化学品腐蚀、以及耐高温的性能。
附图说明
[0009]图1为本专利技术的流程方框图；图2为本专利技术压制模具的工作原理示意图；图3为本专利技术烧制模具的工作原理示意图；图中：1、阴模，2、阳模，3、模芯，4、模套，5、聚四氟乙烯悬浮树脂，6、金属基板，7、上模，8、下模，9、外模，10、螺母。
具体实施方式
[0010]在下文中将基于附图来描述本专利技术的实施例。
[0011]如图2和图3所示，其示出用于一体化制备冷凝器管板的成型模具，包括压制模具和烧制模具，压制模具包括阴模1和阳模2，阴模1和阳模2均呈圆形板状结构，阴模1、阳模2上下相对设置且外侧共同间隙套装有模套4，模套4为圆形环状结构，模套4、阴模1及阳模2共同本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于一体化制备冷凝器管板的成型模具，包括压制模具，所述压制模具包括阴模以及与阴模相对设置的阳模，其特征在于，所述阳模和阴模的外侧共同间隙套装有模套，所述模套、阴模及阳模共同密闭围合形成圆盘状的压制模腔，所述压制模腔内竖直穿设有多个与管板相配合的模芯，所述模芯的两端分别贯穿阴模和阳模。2.根据权利要求1所述的一种用于一体化制备冷凝器管板的成型模具，其特征在于，所述阴模和阳模均呈圆形板状结构，开设有与模芯相配合的通孔Ⅰ。3.根据权利要求2所述的一种用于一体化制备冷凝器管板的成型模具，其特征在于，所述模套为圆形环状结构，所述阴模和阳模的外径均小于模套的内径。4.根据权利要求2所述的一种用于一体化制备冷凝器管板的成型模具，其特征在于，所述模芯为耐压型蕊棒，所述模芯的外径小于管板的孔的内径。5.根据权利要求1所述的一种用于一体化制备冷凝器管板的成型模具，其特征在于，所述成型模具还包括烧制模具，所述烧制模具包括上模、下模、以及夹设在上模与下模之间的外模，所述上模和下模均呈圆形板状结构，所述外模为圆形环状结构，所述外模、上模及下模共同密闭围合成圆盘状的烧制模腔。6.根据权利要求5所述的一种用于一体化制备冷凝器管板的成型模具，其特征在于，所述上模和下模上均开设有与模芯相配合的通孔Ⅱ，所述上模和下模的外径均大于外模的外径。7.权利要求1～6任一项所述的一种用于一体化制备冷凝器管板的成型模具的成型方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、预制聚四氟乙烯悬浮树脂、以及带多孔的金属基板；S2、压制模具填料及合模：将压制模具的模套间隙套装在阴模的外侧，同时使模芯自下而上竖直穿过阴模，从而将模芯可拆卸地安装在阴模上；然后，计算好制备管板所需聚四氟乙烯悬浮树脂的总量，将占总量2/5的聚四氟乙烯悬浮树脂均匀地填充进阴模与模套所形成的模腔内；继而，先将金属基板平放在当前模腔内的聚四氟乙烯悬浮树脂的上方，使模芯穿过金属基板的孔中心，再用占总量1/5的聚四氟乙烯悬浮树脂密实均匀地对金属基板的孔内周与模芯的外周形成的间隙进行填充；最后，将占总量2/5的聚四氟乙烯悬浮树脂密实均匀地加在金属孔板的上方...

【专利技术属性】
技术研发人员：许华，
申请(专利权)人：南通旭之初换热设备有限公司，
类型：发明
国别省市：