高压水射流切割机用磨料喷嘴制造技术

本实用新型专利技术公开了一种高压水射流切割机用磨料喷嘴，它是由粉末冶金烧结材料制作的内管和镶套在内管上再加工而成的外套构成。内管最好是经空心模拉制而成的硬质合金内管，外套最好是塑料、尼龙等非金属材料或钢、铜等金属材料制作的外套。本实用新型专利技术的磨料喷嘴的喷嘴内孔表面光洁度Ｒａ小于１．６，内孔和外圆的同心度偏差仅为０．００５ｍｍ，内孔圆中心轴线的直线度偏差小于０．０２ｍｍ，耐磨性能好，造价低廉，价格仅为同类产品的０．０５～０．２倍。（*该技术在2014年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及高压水射流切割技术，特别是高压水射流切割机用磨料喷嘴。
技术介绍
高压水射流切割技术是将普通压力水经增压器加至150～380MPa的高压再从喷嘴中喷射出去，依靠高速水射流的动能进行切割的技术。它具有切缝窄、无毛刺、无热应力、无粉尘、易实现异形切割等优点，对于用传统切割方法无法或难以加工的材料，如复合材料、石材、特种玻璃、高硬度材料等，高压水射流切割几乎是唯一经济可行的方法。为增强水射流的切割能力，往往在水喷嘴之后加入磨料，该磨料被高速水射流吸卷，并在磨料喷嘴中和水形成混合体，被加速后从磨料喷嘴中喷射出去形成磨料射流，它的切割能力是纯水射流的几倍至几十倍，因此广泛应用到航空、军工、有色冶金、石化、机械、建材及轻工等领域。众所周知，要将磨料有效地加速形成磨料射流，关键是要保证磨料喷嘴和水喷嘴内孔的同心度，若不同心将导致高速水射流喷射到磨料喷嘴的内壁上而大大减低磨料的切割能力，这一点通常采用确保磨料喷嘴和水喷嘴安装孔的加工精度来实现；此外，还要求磨料喷嘴内孔和外圆的同心度偏差小于0.01mm，内孔中心轴线的直线度偏差小于0.05mm。目前使用的高压水射流切割机磨料喷嘴6多为耐磨性能好的单一粉末冶金烧结材料，如硬质合金制成(如图3所示)，其加工工艺为模压成型、烧结、修内孔、精磨外圆。但是磨料喷嘴的内孔直径只有0.7～1.2mm左右，长径比为40～80，在模压成型工艺中喷嘴的内孔成型是采用中央芯棒，由于装料外力的作用，其螺旋状弯曲变形是难免的。烧结完成后，消除这种变形往往要采用激光、电火花等高成本加工手段。同时，由于烧结不可避免地产生变形，喷嘴的内孔和外圆同心度误差较大(甚至能达到0.3mm)，必须以内孔定位对外圆进行磨削加工。由于喷嘴内孔小，定位夹紧力也较小，硬质合金的磨削力却较大，只能以微量进给进行磨削，从而导致加工周期长，成本高。目前，单个磨料喷嘴的市场销售价国产的约为200～300元，进口的约为500～1300元。
技术实现思路
本技术的目的在于克服上述已有技术的缺陷，在不改变磨料喷嘴耐磨面材料的前提下，提供一种新结构的磨料喷嘴，解决磨料喷嘴的高成本问题。为实现上述专利技术目的采用的技术方案是将磨料喷嘴设计成内管和外套的镶套结构，它是由粉末冶金烧结材料制作的用作磨料喷射通道的内管和镶套固接于内管外壁上再精加工成的外套构成。本技术的内管以采用经空心模拉制而成的硬质合金内管为佳，可保证喷嘴的高耐磨性和内孔的精度，并降低加工成本。本技术的外套最好采用塑料，或尼龙，或钢，或铜制作的外套，以降低加工难度，节约成本。本技术的优点在于磨料喷嘴的内孔和外圆的同心度高，偏差仅为0.005mm；喷嘴内孔的表面光洁度Ra小于1.6，内孔中心轴线的直线度高，偏差小于0.02mm；耐磨性能好，造价低廉，价格仅为同类产品的0.05～0.2倍。附图说明图1为本技术磨料喷嘴结构图。图2为本技术磨料喷嘴和水喷嘴的安装位置示意图。图3为已有技术磨料喷嘴的结构图。具体实施方式下面结合实施例和附图对本技术作进一步说明。本技术的磨料喷嘴由内管1和外套2组成。内管1采用粉末冶金烧结材料制作，比如硬质合金，以保证其高耐磨性能。内管1可以采用现有技术的模压后烧结技术制作，但需对内孔进行光整加工。为避免在模压成型工艺中内孔中央芯棒的变形所带来的内孔弯曲，内管1选用硬质合金制作时最好采用空心模拉制工艺制作，烧结后，内孔中心轴线的直线度偏差小于0.02mm，内孔表面光洁度Ra小于1.6，完全能满足使用要求，内孔不须进行再加工，但内管用作磨料喷射通道的内孔和外圆的同心度误差仍然较大。为保证磨料喷嘴成品的内孔和外圆的同心度要求，将外套2镶套在内管1上后再加工，即不直接对内管1进行任何除去材料的加工，而是紧固地镶套好外套2后，再以内管1的内孔为基准对外套2进行加工。外套2的材料可采用塑料、尼龙等非金属材料和钢、铜等金属材料，由于外套2不是硬质合金这样的高硬度粉末冶金烧结材料，因此其加工简单，成本低廉，成品率高。本技术最好的加工顺序是空心模拉制、烧结后镶外套、精车外圆。本技术的安装情况如图2所示，高压水3通过水喷嘴4高速喷出，在水喷嘴4和磨料喷嘴之间的间隙区形成局部真空，将磨料从磨料进口5中吸卷进来并与水混合，然后水和磨料在磨料喷嘴的内管1中进一步混合流化后从喷嘴口高速喷出，进行切割。权利要求1.一种高压水射流切割机用磨料喷嘴，其特征在于它是由用作磨料喷射通道的内管(1)和镶套固接于内管(1)外壁上的外套(2)构成。2.根据权利要求1所述的高压水射流切割机用磨料喷嘴，其特征在于内管(1)是经空心模拉制而成的硬质合金内管。3.根据权利要求1所述的高压水射流切割机用磨料喷嘴，其特征在于外套(2)是塑料，或尼龙，或钢，或铜制作的外套。专利摘要本技术公开了一种高压水射流切割机用磨料喷嘴，它是由粉末冶金烧结材料制作的内管和镶套在内管上再加工而成的外套构成。内管最好是经空心模拉制而成的硬质合金内管，外套最好是塑料、尼龙等非金属材料或钢、铜等金属材料制作的外套。本技术的磨料喷嘴的喷嘴内孔表面光洁度Ra小于1.6，内孔和外圆的同心度偏差仅为0.005mm，内孔圆中心轴线的直线度偏差小于0.02mm，耐磨性能好，造价低廉，价格仅为同类产品的0.05～0.2倍。文档编号B24C5/04GK2712548SQ20042006821公开日2005年7月27日 申请日期2004年7月23日 优先权日2004年7月23日专利技术者廖兴斌, 祝爽, 张建彬, 曾汀 申请人:长沙矿山研究院本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高压水射流切割机用磨料喷嘴，其特征在于它是由用作磨料喷射通道的内管（１）和镶套固接于内管（１）外壁上的外套（２）构成。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：廖兴斌，祝爽，张建彬，曾汀，
申请(专利权)人：长沙矿山研究院，
类型：实用新型
国别省市：43[中国|湖南]