高硼矽超長直管內孔徑圓柱度加工整形工藝的製作方法
2024-02-06 14:17:15 2
專利名稱：高硼矽超長直管內孔徑圓柱度加工整形工藝的製作方法
技術領域：
本發明屬於非金屬材料加工整形工藝技術領域，尤其涉及一種對於內徑
尺寸及形位公差要求極高的高硼矽超長1000-2300mm直管的加工整形工藝。
背景技術：
隨著科學技術的發展，對科學實驗用儀器儀表的精度要求越來越高，特別是對測量微小氣體的皂膜流量計和檢測校驗標準裝置，它的主體為皂膜管，這種管按國家JJG-586-2006《皂膜流量計》標準規定，應選用無色透明硼矽玻璃材料製作，而目前我國生產的皂膜管，採用人工拉制、機械拉製法或垂直引向拉製法等，但無論採用哪種拉制方法，都不能解決玻璃管管內徑尺寸公差要求及圓柱度的形位公差要求。就其目前最先進的垂直引向拉製法，也只能控制玻璃管的外經尺寸公差在0.2mm以上，對於內徑尺寸公差、圓柱度根本無法控制其技術指標要求，而高硼矽超長直管屬非金屬材料，非金屬材料不能進行機械加工，這就阻礙了這種管的生產和儀表的精度，也阻礙了玻璃管產品透明優點在其產品上所能發揮的特殊性作用了。
另外，由於用來測量微小氣體的皂膜流量計，廣泛應用於航天、航空、航海、醫藥、化工、石油、冶金、礦山等領域，如果其精度達不到要求的技術指標，將會直接影響這些領域所生產出來的產品的內在質量。
發明內容
本發明為了解決上述的技術問題而提供了一種高硼矽超長直管內孔徑圓柱度加工整形工藝，它具有加工精度高的顯著效果。本發明是這樣實現的
高硼矽超長直管內孔徑圓柱度加工整形工藝如下
(1) 選用耐高溫合金金屬模具，利用專用設備動態調整金屬模具並將金 屬模具加熱，使金屬模具加熱到膨脹係數為最大值；
(2) 將高硼矽超長直管套裝在金屬模具外面繼續進行高溫二次加熱，使
溫度達到85(TC-950°C，開啟真空設備進行抽真空處理，使高硼矽超長直管與 金屬模具緊緊附合在一起，再自然冷卻到室溫後開始自然脫膜，即得。
所述的耐高溫合金金屬模具的材質為310S耐高溫不鏽鋼或GH135耐高溫 不鏽鋼。
本發明的優點是具有顯著的高加工精度。本發明為了發揮玻璃管產品具 有透明度這一特點，使其有效的在更多的場合應用，採用了二次熱加工技術， 首先加工出高精度的金屬內模，因金屬模具是加工外圓，按照現在的機械加 工能力長1000毫米的圓棒其加工精度可達到0.02毫米的公差，圓柱度可達到 0.04毫米。為此利用玻璃的膨脹係數與金屬的膨脹係數的差別不同來實現玻 璃管內徑尺寸公差及圓柱度的要求。這樣就大大提高了玻璃管產品內徑的精 度要求，可廣泛的應用於有配合尺寸要求且透明場所的要求。
經本發明工藝加工整形生產出來的高硼矽超長直管是微小氣體流量校準 檢定裝置的核心測量元件，其檢定精度要求在千分之一，而目前由於氣體微 小流量檢測裝置的皂膜管，其精度只能達到百分之0.2，其主要原因，為高硼 矽超長直管拉製成型時不能保證其內經尺寸要求，尤其對於細長管根本無法 保證。用本發明工藝製造出的高精度流量儀表，其精度達可以到世界先進水 平，填補國內空白。
本發明可以廣泛應用於航天、航空、航海、醫藥、化工、石油、冶金、 礦山、大專院校等領域，為這些領域進行科學實驗、分析，提供精確數據，提高這些領域產品內在質量，為製作高精密活塞提供了材料，本發明必將為 我國高科技發展作出不可替代的貢獻，具有較好的市場應用前景。
具體實施方式
實施例1:
本發明所述的高硼矽超長直管內孔徑圓柱度加工整形工藝如下
(1) 選用市場有售的310S耐高溫不鏽鋼材質製成的耐高溫合金金屬模 具，即先加工出高精度的金屬內模，因金屬模具是加工外圓，按照現在的機
械加工能力長1000毫米的圓棒其加工精度可達到0.02毫米的公差，圓柱度可 達到0.04毫米；再利用專用設備動態調整金屬模具，所述的動態調整就是將 模具安裝在燈工車床卡盤上，啟動燈工車床，調整至適合轉速；此時將金屬 模具加熱，使金屬模具加熱到膨脹係數為最大值；
(2) 將高硼矽超長直管套裝在金屬模具外面繼續進行高溫二次加熱，使 溫度達到85(TC，開啟真空設備進行抽真空處理，使高硼矽超長直管與金屬模 具緊緊附合在一起，再自然冷卻到室溫後開始自然脫膜，即得。
對於內徑尺寸及形位公差要求較高的玻璃管只能採用二次熱加工抽管方 法才能滿足技術要求。
具體實施時，首先我們分析了玻璃管即高硼矽超長直管的膨脹係數為3.2 X 10—720度，加工玻璃直管的耐高溫合金金屬模具的膨脹係數為19. 9X 10—720度，當加溫溫度在85(TC時，此兩種材料膨脹係數相差很大。正是由 於其材料膨脹係數不同的特殊性，我們利用此特性採用成品玻璃管即高硼矽
超長直管對其進行高溫二次加熱，當其溫度達到850'C時玻璃管產品達到軟化 程度，同時開啟真空設備進行抽真空處理，當玻璃管完全軟化後經抽真空後 完全與金屬模具緊緊附合在一起，這時便能達到玻璃管內孔徑加工精度的要 求。根據熱脹冷縮的原理，當二次加溫達到850'C時，金屬模具已經開始膨脹 達到最大值19. 9X 10—720度，同時玻璃管軟化後則緊緊地附合在金屬模具上 面。當完成上述過程後，自然冷卻到室溫時，這時由於兩種材料膨脹係數不 同，金屬膨脹係數大，其收縮變化也大，玻璃膨脹係數小，其變化也小。這 樣兩者便產生了空間，自然開始脫膜完成玻璃管加工過程。
檢測所加工的高硼矽超長直管是否合格，需按照玻璃管內徑尺寸及圓柱 度要求加工標準的塊規，然後放入玻璃管即高硼矽超長直管內一頭，同時堵 住一頭立起來之後加入水檢査塊規與玻璃面之間是否有滲漏現象，如不滲漏 則加工的玻璃產品為合格產品。
實施例2:
實施時，所述的耐高溫合金金屬模具的材質還可以選用GH135耐高溫不 鏽鋼材質。
將高硼矽超長直管套裝在金屬模具外面繼續進行高溫二次加熱，使溫度 達到90(TC，其它同實施例l。 實施例3:
將高硼矽超長直管套裝在金屬模具外面繼續進行高溫二次加熱，使溫度 達到95(TC，其它同實施例1或實施例2。
權利要求
1、高硼矽超長直管內孔徑圓柱度加工整形工藝，其特徵在於(1)選用耐高溫合金金屬模具，利用專用設備動態調整金屬模具並將金屬模具加熱，使金屬模具加熱到膨脹係數為最大值；(2)將高硼矽超長直管套裝在金屬模具外面繼續進行高溫二次加熱，使溫度達到850℃-950℃，開啟真空設備進行抽真空處理，使高硼矽超長直管與金屬模具緊緊附合在一起，再自然冷卻到室溫後開始自然脫膜，即得。
2、 根據權利要求1所述的高硼矽超長直管內孔徑圓柱度加工整形工藝， 其特徵在於所述的耐高溫合金金屬模具的材質為310S耐高溫不鏽鋼或GH135 耐高溫不鏽鋼。
全文摘要
本發明屬於非金屬材料加工整形工藝技術領域，尤其涉及一種對於內徑尺寸及形位公差要求極高的高硼矽超長1000-2300mm直管的加工整形工藝。本發明工藝是先選用耐高溫合金金屬模具，利用專用設備動態調整金屬模具並將金屬模具加熱，使金屬模具加熱到膨脹係數為最大值；再將高硼矽超長直管套裝在金屬模具外面繼續進行高溫二次加熱，使溫度達到850℃-950℃，開啟真空設備進行抽真空處理，使高硼矽超長直管與金屬模具緊緊附合在一起，再自然冷卻到室溫後開始自然脫膜，即得。本發明具有顯著的高加工精度，利用玻璃與金屬的膨脹係數的差別不同來實現玻璃管內徑尺寸公差及圓柱度的要求，可以廣泛應用於航天、航空、航海、醫藥、化工等領域，具有較好的市場應用前景。
文檔編號C03B23/08GK101665320SQ20091018772
公開日2010年3月10日 申請日期2009年9月29日 優先權日2009年9月29日
發明者平 陳 申請人:瀋陽北星儀表製造有限公司