石材切割機蓋的製作方法

2023-11-05 13:38:32

本發明涉及石材切割機領域，尤其涉及一種石材切割機蓋。

背景技術：

石材切割機是一種由切割刀組，石料輸送臺，定位導板及機架組成的多刀多級石材切割機器，可用於直線切割各類磚體以及玻璃等物體，該機器具有環保清潔，精準高質等特點。石材切割機蓋在機器使用過程中能起到保護工作人員安全的作用，然而傳統的石材切割機蓋結構複雜，體積和重量都較大，生產成本高。

技術實現要素：

本發明的目的是針對現有技術中存在的上述問題，提出了一種結構簡單、重量輕、成本低、使用壽命久的石材切割機蓋。

本發明的目的可通過下列技術方案來實現：石材切割機蓋，包括：

蓋體部，所述蓋體部首末兩端均為圓弧結構，末端圓弧結構半徑大於首端圓弧結構半徑，兩圓弧結構相切連接，蓋體部上表面的邊向下垂直延伸形成蓋體部側面；

柱體部，所述柱體部通過一連接柱連接到蓋體部一側，所述柱體部截面上相對的兩條邊平行，另外兩條邊成對稱的圓弧結構，所述柱體部上表面為斜坡面。

在上述的石材切割機蓋中，所述蓋體部首端圓弧結構為向上凸起結構，所述凸起結構中心設有第一圓形通道貫穿所述蓋體部上表面，所述凸起結構表面均勻設有四個凹槽，所述凸起結構圓周向未與柱體連接的一側延伸形成第一固定座。

在上述的石材切割機蓋中，所述蓋體部末端圓弧結構為向下凹陷結構，所述凹陷結構中心設有第二圓形通道貫穿所述蓋體部上表面，所述凹陷結構圓周向未與柱體連接的一側延伸形成第二固定座。

在上述的石材切割機蓋中，所述蓋體部和柱體部均由三維編織纖維/鋁合金複合材料製成。

由於鋁合金的密度低、強度高、塑性好，所以本發明石材切割機蓋採用鋁合金材料製成能很好的解決傳統石材切割機蓋體積和重量大的問題，使石材切割機蓋更輕量化，使用和搬運更方便。而且，鋁合金的價格低廉，能降低本發明石材切割機蓋的生產成本。

另外，本發明還在鋁合金材料中預先形成有三維編織纖維預型件，將預型件作為增強骨架形成一種層合複合材料，可顯著提高鋁合金的強度、剛度等性能，使複合材料具有優良的抗衝擊損傷性能、力學性能和耐燒蝕性能，綜合性能優良。

所以，本發明蓋體部和柱體部均採用三維編織纖維/鋁合金複合材料製成，可以獲得綜合性能優良，且質量輕、成本低的石材切割機蓋。

在上述的石材切割機蓋中，所述三維編織纖維/鋁合金複合材料中三維編織纖維的體積百分比為10-20％。三維編織纖維在複合材料中含量過多或過少，均起不到較好的增強作用，複合材料的綜合性能難以得到有效提高。因此本發明以鋁合金為主體，添加10-20％的三維編織纖維形成綜合性能較好的三維編織纖維/鋁合金複合材料，並用來製成本發明石材切割機蓋的蓋體部和柱體部，從而獲得綜合性能優異的製品。

在上述的石材切割機蓋中，所述三維編織纖維由碳纖維、玻璃纖維、石英纖維、高矽氧纖維、芳綸纖維中的一種或多種經三維全五向編織而成。三維全五向編織是指在三維五向編織預型件的空位處增加軸向紗，這樣可以有效的消除軸向空位的存在，製成的三維全五向編織纖維材料可以有效彌補三維四向、三維五向編織纖維材料在軸向性能上的不足。

在上述的石材切割機蓋中，所述三維全五向編織的編織角為10-15度。纖維的編織角越小，越有利於材料性能的改進，本發明中10-15度的編織角可以使三維編織纖維材料獲得較好的彎曲強度等性能。

在上述的石材切割機蓋中，所述鋁合金由以下質量百分比成分組成1.7％≤Mg≤2.3％，5.8％≤Zn≤6.7％，0＜Zr≤0.15％，0＜Sc≤0.4％，Mn＜0.4％，Cr＜0.15％，Ti＜0.1％，餘量為Al以及不可避免的雜誌元素。

在上述的石材切割機蓋中，所述鋁合金中Zr和Sc的質量百分比之和0.3％-0.45％，Sc和Zr的質量比＞1。

本發明在鋁合金中添加了微量的Sc元素，Sc元素既是稀土元素又是過渡族金屬，它在鋁合金中兼具有稀土元素的淨化合金、改善鑄錠組織的作用和過渡族金屬元素的再結晶抑制劑作用，且作用效果更佳。此外，Sc元素在鋁合金中還可以形成Al3Sc共格沉澱相具有極強烈的時效硬化作用。因此，添加Sc元素可以全面提高鋁合金的強度、韌性、耐熱性、耐蝕性等性能。

另外，本發明還添加了Zr和Ti元素，Zr和Ti元素也屬於過渡族金屬元素，對鋁合金組織細化的效果僅次於Sc，但是，價格均比Sc便宜，複合添加可以有效降低鋁合金的成本。而且，複合添加上述含量的Sc元素和Zr元素，尤其是，Zr和Sc的質量百分比之和0.3％-0.45％，Sc和Zr的質量比＞1時，鋁合金中形成Zr-Sc晶胞結構偏聚更為強烈，極易析出偏聚粒子，從而對基體Al晶粒細化作用更為明顯。

在上述的石材切割機蓋中，所述蓋體部和柱體部均通過以下步驟製成：將纖維材料經三維全五向編織成三維編織纖維，將三維編織纖維固定在蓋體部和柱體部的模具後澆入由鋁合金熔煉而成的金屬液體，得到蓋體部和柱體部的半成品，將半成品經熱處理後得到蓋體部和柱體部。

由於三維編織纖維的柔軟性，很難形成穩固的支架，因此在澆入金屬液時，需要先將三維編織纖維固定在模具中，然後再澆入金屬液，澆入的速度應不緩不急，使金屬液充分填充到纖維骨架中。

在上述的石材切割機蓋中，模具溫度為230-260℃，澆注溫度為660-680℃，加壓壓力為80-100MPa，建壓時間為1-3s，保壓時間為5-10s。

在上述的石材切割機蓋中，熱處理包括固溶處理和時效處理，所述固溶處理的溫度為500-530℃，時間為30-50min。

在上述的石材切割機蓋中，時效處理的溫度為100-150℃，時間為20-30h。

本發明三維編織纖維/鋁合金複合材料製成的蓋體部和柱體部半成品經固溶處理後進行時效處理，從而細化晶粒和晶界，而晶粒和晶界越細小，製品的強度等綜合性能越好。

與現有技術相比，本發明具有以下有益效果：

1.本發明石材切割機蓋僅包括蓋體部和柱體部兩部分，結構簡單，製造難度低，且節約成本，同時固定部分增強了機器的穩固性，使得生產過程更加安全可靠。

2.本發明石材切割機蓋的蓋體部和柱體部均採用三維編織纖維/鋁合金複合材料製成，可以獲得優良的綜合性能，且質量輕、成本低。

附圖說明

圖1為石材切割機蓋結構示意圖。

圖中，100，蓋體部；110，首端圓弧結構；111，第一圓形通道；112，凹槽；113，第一固定座；120，末端圓弧結構；121，第二圓形通道；122，第二固定座；200，柱體部；300，連接柱。

具體實施方式

以下是本發明的具體實施例，並結合附圖說明對本發明的技術方案作進一步的描述，但本發明並不限於這些實施例。

如圖1所示,本發明石材切割機蓋包括蓋體部100，柱體部200，柱體部200通過一連接柱300連接到蓋體部100一側。

進一步地，蓋體部100首末兩端均為圓弧結構，末端圓弧結構120半徑大於首端圓弧結構110半徑，兩圓弧結構相切連接，蓋體部上表面的邊向下垂直延伸形成蓋體部側面。

進一步地，蓋體部100首端圓弧結構110為向上凸起結構，所述凸起結構中心設有第一圓形通道111貫穿所述蓋體部上表面，所述凸起結構表面均勻分布有四個凹槽112，所述凸起結構圓周向未與柱體連接的一側延伸形成第一固定座113。

進一步地，蓋體部100末端圓弧結構120為向下凹陷結構，所述凹陷結構中心設有第二圓形通道121貫穿所述蓋體部上表面，所述凹陷結構圓周向未與柱體連接的一側延伸形成第二固定座122。

進一步地，柱體部200截面相對的兩條邊平行，另外兩條邊成對稱的圓弧結構，柱體部200上表面為斜坡面。

進一步地，蓋體部100和柱體部200均由三維編織纖維/鋁合金複合材料製成，其中，三維編織纖維的體積百分比為10-20％。

進一步地，三維編織纖維由碳纖維、玻璃纖維、石英纖維、高矽氧纖維、芳綸纖維中的一種或多種經三維全五向編織而成，編織角為10-15度。

進一步地，鋁合金由以下質量百分比成分組成：1.7％≤Mg≤2.3％，5.8％≤Zn≤6.7％，0＜Zr≤0.15％，0＜Sc≤0.4％，Mn＜0.4％，Cr＜0.15％，Ti＜0.1％，餘量為Al以及不可避免的雜誌元素。其中，Zr和Sc的質量百分比之和0.3％-0.45％，Sc和Zr的質量比＞1。

以下以柱體部200的為具體實施例進行說明，蓋體部100的具體實施方案與以下實施例相同或相近均可：

實施例1：