專利名稱：一種利用注射成型法制造旋梭的方法
技術領域：
本發明涉及縫紉機配件，尤其涉及縫紉機中的旋梭。
背景技術：
旋梭是縫紉機的重要組成部份，在縫紉設備中，以鎖式線跡縫合的縫紉機最為普遍。這些縫紉機大多數是采用旋梭，以其梭尖勾住線環，同時擴大線環，并引導線環環繞過梭心而構成鎖式線跡的。現有旋梭采用的金屬材料普遍是20Cr或20CrMo材料，原料通常采用霧化法生產，原料粒度普遍采用5 20微米。公開號為CN102500757A的中國發明專利于2012年6月20日公開了一種旋梭 內梭的制造方法，包括注射成型步驟、燒結步驟和噴砂處理步驟，在注射成型步驟中，選擇1-5 μ m和15-25 μ m的兩種粒度的20Cr或20CrMo合金粉末，其中兩種粒度的粉末的比例為1-2 1，將其與適當的粘接劑進行混煉制粒，然后在注射成型溫度下采用雙螺桿注射劑將其注射到預熱的成型模具中，然后采用二步法進行脫脂處理，形成旋梭內梭的坯料；將該旋梭內梭坯料進行在1250-1280°C燒結處理；燒結后進行噴砂處理6-8分鐘即可。采用霧化法生產的20Cr或20CrMo合金粉末，金屬材料純度低，雜質含量高。而且成分偏析，造成燒結過程尺寸可控性差。另外，上述發明專利中的旋梭內梭注射過程容易產生偏析，產品一致性差。

發明內容
本發明所要解決的技術問題就是提供一種利用注射成型法制造旋梭的方法，成分不容易偏析，燒結過程尺寸可控性好。為解決上述技術問題，本發明采用如下技術方案一種利用注射成型法制造旋梭的方法，其特征在于所述旋梭采用的合金材料為Fe2Ni Mo,FeCrMo或者FeCr，該旋梭的制造方法包括如下步驟( I)將原料合金粉末進行無偏析混合；( 2 )將原料合金粉末進行合金化處理；(3)將原料合金粉末進行磨篩，(4)將原料合金粉末進行喂料制備；(5)將喂料進行注射成型；(6)成型后旋梭進行燒結。作為優選，所述Fe2NiMo的原料合金粉末以重量計含有O. 2 O. 3%Mo粉、I. 5 2. 5%羰基鎳粉、余量為羰基鐵粉。作為優選，所述FeCrMo的原料合金粉末以重量計含有O. 2 O. 3%Mo粉、I. 5 2. 5%Cr粉、余量為羰基鐵粉。作為優選，所述FeCr的原料合金粉末以重量計含有O. 5 I. 5%Cr粉、余量為羰基鐵粉。作為優選，所述原料合金粉末磨篩后的粒度為O. 5^80微米。作為優選，所述合金化處理的溫度20(T800°C，合金化時間O. 2飛小時。作為優選，所述注射成型的條件為注射溫度14(Tl80°C，注射壓力8(Tl00MPa，模具溫度1(T60°C。作為優選，所述燒結的條件為燒結溫度80(Tl300°C，燒結時間為2(T3600min，氣
氛為真空燒結或保護氣氛燒結。作為優選，燒結采用連續式燒結爐，該燒結爐包括一組合式爐體，所述爐體的爐頭設有可升降爐門和進料口，爐尾設有可升降爐門和出料口，所述爐體從爐頭到爐尾依次設置有脫脂段、燒結段、緩冷段、冷卻段，所述脫脂段設有至少一根惰性氣體管道，所述惰性氣 體管道的出氣口分段設置在脫脂段爐膛內，同時脫脂段設有至少一根控碳氣體管道，所述控碳氣體管道的出氣口分段設置在脫脂段爐膛內。作為優選，所述惰性氣體管道從脫脂段左端進入爐膛，所述控碳氣體管道從脫脂段右端進入爐膛，所述惰性氣體管道及控碳氣體管道上設有流量調節閥。本發明改進了產品原料配方，采用羰基法生產的鐵粉球型粉末為主要原料，消除了成分偏析及不必要的內在雜質，產品燒結收縮一致性好；另外，本發明在注射成型前進行預合金化處理，注射產品一致性好，燒結后產品收縮一致性高。


下面結合附圖和具體實施方式
對本發明作進一步描述圖I為燒結所用的燒結爐結構示意圖；圖2為脫脂段惰性氣體管道結構示意圖；圖3為脫脂段冷卻通氣孔結構示意圖；圖4為脫脂段積蠟罐結構示意圖；圖5為緩冷段結構示意圖；圖6為冷卻段結構示意圖；圖7為冷卻段進氣管道結構示意圖；圖8為冷卻段進氣管道中布氣管結構示意圖；圖9為溫度報警裝置結構示意圖；圖10為溫度報警裝置控制原理示意圖。
具體實施例方式下面具體說明本發明旋梭制造方法的實施例。實施例I :合金材料為Fe2Ni Mo，其原料組成為2%羰基鎳粉、O. 25%Mo粉，余粉為羰基鐵粉，原料粒度O. 5 80微米。首先合金粉末進行無偏析混合，然后將合金粉末置于爐內在保護氣氛下合金化處理。處理溫度20(T800°C，合金化時間O. 2飛小時，合金化處理采用爐體為真空爐、具有通保護氣體(惰性氣體、還原性氣體)的連續爐或批次爐。合金化處理后，粉末進行磨篩。磨篩后得到的原料合金粉粒度為0.5 80微米。然后將原料合金粉末進行喂料制備，再將喂料進行注射成型；成型后旋梭進行燒結。實施例I的比較實施例，以同等粒度的霧化20Cr材料進行注射；同等條件下，燒結后，Fe2Ni材料材料尺寸一次合格率90%，20Cr材料，一次合格率60% ;霧化20Cr材料尺寸表現在尺寸異常變形，收縮率不一致。實施例2 合金材料為FeCrMo，其原料組成為l%Cr粉、0. 25%Mo粉，其余為羰基鐵粉，原料粒度0. 5 80微米。首先進行無偏析混合，然后將原料合金粉末置于爐內在保護氣氛下合金化處理。處理溫度20(T800°C，合金化時間0.2飛小時。合金化處理后，粉末進行磨篩。磨篩后得到的原料合金粉粒度為0. 5^80微米。然后將原料合金粉末進行喂料制備，再將喂料進行注射成型；成型后旋梭進行燒結。
實施例2的比較實施例，同等粒度的霧化20Cr材料進行注射；同等條件下，燒結后，Fe2Ni材料材料尺寸一次合格率92%，20Cr材料，一次合格率61. 5% ;霧化20Cr材料尺寸表現在尺寸異常變形，收縮率不一致。實施例3 合金材料為FeCr，其原料組成為l%Cr粉，余為羰基鐵粉，原料粒度0. 5^80微米。首先進行無偏析混合，然后將原料合金粉末置于爐內在保護氣氛下合金化處理。合金化處理溫度20(T800°C，合金化時間0. 2飛小時。合金化處理后，粉末進行磨篩。磨篩后得到的原料合金粉粒度為0. 5^80微米。然后將原料合金粉末進行喂料制備，再將喂料進行注射成型；成型后旋梭進行燒結。實施例3的比較實施例，同等粒度的霧化20Cr材料進行注射；同等條件下，燒結后，FeCr材料尺寸一次合格率90. 2%，20Cr材料，一次合格率61. 2% ;霧化20Cr材料尺寸表現在尺寸異常變形，收縮率不一致。上述對比實施例充分表明，采用本發明的原料，進行注射成型，燒結后產品的一次合格率得到大幅度提高，本發明的原料及制造方法，具有顯著的優越性。下面對成型后旋梭進行燒結所用的燒結爐做出具體說明。如圖I所示，為本發明采用的連續式燒結爐，其包括一組合式爐體，所述爐體的爐頭設有可升降爐門和進料口 6、爐尾設有可升降爐門和出料口 60，所述爐體從爐頭到爐尾依次設置有脫脂段I、燒結段2、緩冷段3、冷卻段4。所述爐體結構為網帶爐或者步進梁式連續爐；采用推舟結構燒結爐時，料舟尺寸與爐膛溫度呈整數倍關系。所述進料口 6與出料口 60之間采用外置循環機構。該外循環機構采用鏈輪、皮帶或齒輪傳動機構實現。所述爐體在脫脂段與燒結段的連接段15上設有取樣口 150，所述取樣口采用上開口或側開口方式。該取樣口采用機械拉桿或螺栓緊固方式打開或關閉取樣口。如圖2至圖4所示為脫脂段的具體結構，所述脫脂段設有至少一根惰性氣體管道11，所述惰性氣體管道的出氣口分段設置在脫脂段爐膛13內，同時脫脂段設有至少一根控碳氣體管道12，所述控碳氣體管道的出氣口分段設置在脫脂段爐膛13內。惰性氣體管道11及控碳氣體管道12可沿軸向設置一排或多排出氣口。圖2中惰性氣體管道11設有三根，分別為第一惰性氣體管道110、第二惰性氣體管道111、第三惰性氣體管道112，其伸入爐膛13內部的長度不同。控碳氣體管道12也可以采用與惰性氣體管道11相同的結構。控碳氣體氣流方向的調節可通過轉動控碳氣體管道12進行，控碳氣體管道兩端轉動連接在調向活節上，具體可采用螺紋聯接，控碳氣體管道上設有手柄，轉動手柄，則出氣口方向隨控碳氣體管道12轉動發生變化，當然，為了實現惰性氣體管道11的出氣口方向的調節，其也可以采用調向活節結構。所述脫脂段設有至少兩個連通爐膽與爐體外空氣的冷卻通氣孔131，該冷卻通氣孔為可關閉及調節通氣量的可調通氣孔。該冷卻通氣孔131穿過保溫層130與脫脂段爐膽連通。通氣孔131采用自然通氣方式。當需要調節區段溫度時，可通過打開該區段上開口的開口大小來實現，可以用一個可轉動的擋板來遮住開口，轉動擋板即可調節開口大小。所述控碳氣體管道內的控碳氣體采用脫碳性氣氛，該脫碳性氣氛為H2或者H2O或者氨分解氣體或者CO2或者O2也或者是上述氣體的組合。所述脫脂段前端下方設置積蠟罐14，所述積蠟罐上設有接蠟口 140、惰性氣體入口 141及排空閥142。 如圖5所示為緩冷段的具體結構，所述緩冷段3設置風冷夾套結構，即將緩冷段設置為夾套管結構，外管套在內管上，外管與內管之間有一定的空間形成風冷夾套內腔30，所述風冷夾套內腔30由一鼓風機31向內吹風。如圖6至圖8所示為冷卻段具體結構，所述冷卻段設置一可升降分隔門40將冷卻段隔開，所述冷卻段在可升降分隔門前側及后側分別設有進氣管道41，所述分隔門前側的進氣管道用來輸送還原性氣體，所述分隔門后側的進氣管道用來輸送惰性氣體。其中，所述進氣管道41包括一橫向伸入冷卻段的布氣管411,該布氣管兩端為活結413，布氣管上設有若干個出氣口 412。活結與布氣管采用螺紋聯結，當需要調整氣流方向時，通過轉動布氣管角度來實現。如圖9和圖10所示，以脫脂段上的溫度報警裝置為例進行說明，脫脂段爐膛13外的保溫層130上設有一主測溫熱電偶51及一跟蹤測溫熱電偶50，所述主測溫熱電偶及及跟蹤測溫熱電偶與控制柜5連接，控制柜上設有一跟蹤超溫報警器52。控制柜5內控制器根據主測溫熱電偶51及一跟蹤測溫熱電偶50測得的數據判斷是否超溫，如果超溫，則控制跟蹤超溫報警器52報警。燒結段上的溫度報警裝置與上述脫脂段上的溫度報警裝置結構相同。另外，所述脫脂段及燒結段的發熱體采用碳化硅發熱體，所述燒結爐在脫脂段、燒結段設置燒結尺寸圖象采集系統。該系統具有光電耦合機構，具有光學系統、信號處理系統、燒結收縮曲線設定程序及推舟時間設定程序等組成。緩冷段設置了保護氣體進氣管道32，作為通入燒結氣體保護氣體之用，緩冷段設置熱電偶測溫裝置，用于監測緩冷段的溫度，便于及時調整冷卻速度，減少產品變形。本發明的有益效果為I、在脫脂段分段增設惰性氣體管道，管道可根據需要在不同溫區進行流量及氣流方向調節；2、為避免氣流影響溫度場的均勻性，在脫脂段爐膽外側設冷卻通氣孔，避免爐膛內部溫度無法控制；3、在脫脂段設置控碳氣體管道，控碳氣體根據需要可在不同區段進行調整，控碳氣體進入爐膛內部后氣流方向可調；4、控碳氣體米用脫碳性氣氛,這些氣氛包括H2、H20、氨分解氣體、CO2> O2以及它們的組合，以適應控碳需要。含O2混合氣體氣體比例控制在非爆炸范圍。5、為確保尺寸均勻，采用網帶爐、步進梁式連續爐；推舟結構燒結爐時，料舟尺寸與爐膛溫度呈整數倍關系。6、在緩冷段(燒結段與冷卻段)進氣設置控溫手段，控制冷卻速度，減少產品變形；7、在冷卻段設置分隔門，分隔門前段配置還原性氣體管道，以保證產品冷卻時的電位；8、為確保分隔爐門開啟時氧化性氣體的混入，在分隔爐門后段設置惰性氣體密封措施，以避免氧化性氣氛進入分隔門前段而引起產品冷卻時氧化。
9、為避免產品脫脂及燒結過程的溫度場不均勻而造成產品變形，優選優質溫度控制措施，溫度的控制精度截面溫差±5°C以內。這些措施包括優質炭化硅發熱體、對稱設置的溫度傳感檢測跟蹤措施；10、為有效實現燒結過程尺寸可控，在脫脂段、燒結段設置燒結尺寸圖象采集系統，自動跟蹤產品燒結尺寸變化情況，以調整脫脂、燒結工藝制度；11、為避免爐頭積蠟，在爐頭下設置積蠟罐體；積蠟罐體上設置惰性氣體管道，以保證排蠟過程不需要停爐操作，無氧化性氣體破壞系統平衡；12、為實現過程生產連續性，采用外置循環機構，確保系統連續循環運行。13、在脫脂段后續設置取樣口，便于取樣分析脫脂過程情況并做調整。本發明適用于蠟基、塑性體系的連續脫脂燒結，燒結過程可實現碳可控，氣氛可控、溫度可控，產品尺寸可控，產品精度高，可與真空爐燒結產品媲美。
權利要求
1.一種利用注射成型法制造旋梭的方法，其特征在于所述旋梭采用的合金材料為Fe2Ni Mo、FeCrMo或者FeCr，該旋梭的制造方法包括如下步驟 (1)將原料合金粉末進行無偏析混合； (2)將原料合金粉末進行合金化處理； (3)將原料合金粉末進行磨篩， (4)將原料合金粉末進行喂料制備； (5)將喂料進行注射成型； (6)成型后旋梭進行燒結。
2.根據權利要求I所述的利用注射成型法制造旋梭的方法，其特征在于所述Fe2NiMo的原料合金粉末以重量計含有O. 2 O. 3%Mo粉、I. 5 2. 5%羰基鎳粉、余量為羰基鐵粉。
3.根據權利要求I所述的利用注射成型法制造旋梭的方法，其特征在于所述FeCrMo的原料合金粉末以重量計含有O. 2 O. 3%Mo粉、I. 5 2. 5%Cr粉、余量為羰基鐵粉。
4.根據權利要求I所述的利用注射成型法制造旋梭的方法，其特征在于所述FeCr的原料合金粉末以重量計含有O. 5 I. 5%Cr粉、余量為羰基鐵粉。
5.根據權利要求I所述的利用注射成型法制造旋梭的方法，其特征在于所述原料合金粉末磨篩后的粒度為O. 5^80微米。
6.根據權利要求I所述的利用注射成型法制造旋梭的方法，其特征在于所述合金化處理的溫度20(T80(TC，合金化時間O. 2 6小時。
7.根據權利要求I所述的利用注射成型法制造旋梭的方法，其特征在于所述注射成型的條件為注射溫度14(Tl80°C，注射壓力8(Tl00MPa，模具溫度1(T60°C。
8.根據權利要求I所述的利用注射成型法制造旋梭的方法，其特征在于所述燒結的條件為燒結溫度80(Tl300°C，燒結時間為2(T3600min，氣氛為真空燒結或保護氣氛燒結。
9.根據權利要求I所述的利用注射成型法制造旋梭的方法，其特征在于燒結采用連續式燒結爐，該燒結爐包括一組合式爐體，所述爐體的爐頭設有可升降爐門和進料口，爐尾設有可升降爐門和出料口，所述爐體從爐頭到爐尾依次設置有脫脂段、燒結段、緩冷段、冷卻段，所述脫脂段設有至少一根惰性氣體管道，所述惰性氣體管道的出氣口分段設置在脫脂段爐膛內，同時脫脂段設有至少一根控碳氣體管道，所述控碳氣體管道的出氣口分段設置在脫脂段爐膛內。
10.根據權利要求9所述的利用注射成型法制造旋梭的方法，其特征在于所述惰性氣體管道從脫脂段左端進入爐膛，所述控碳氣體管道從脫脂段右端進入爐膛，所述惰性氣體管道及控碳氣體管道上設有流量調節閥。
全文摘要
本發明公開了一種利用注射成型法制造旋梭的方法，所述旋梭采用的合金材料為Fe2Ni Mo、FeCrMo或者FeCr，該旋梭的制造方法包括如下步驟(1)將原料合金粉末進行無偏析混合；(2)將原料合金粉末進行合金化處理；(3)將原料合金粉末進行磨篩，(4)將原料合金粉末進行喂料制備；(5)將喂料進行注射成型；(6)成型后旋梭進行燒結。本發明改進了產品原料配方，采用羰基法生產的鐵粉球型粉末為主要原料，消除了成分偏析及不必要的內在雜質，產品燒結收縮一致性好。
文檔編號B22F5/00GK102962462SQ20121049290
公開日2013年3月13日 申請日期2012年11月27日 優先權日2012年11月27日
發明者申建中 申請人:浙江一火科技有限公司