[发明专利]一种密封面具有泵送槽的机械密封环加工方法

摘要

本发明为一种密封面具有泵送槽的机械密封环加工方法及成型模具，适用于粉料压制成型的机械密封环。本方法在粉料成型阶段，利用下冲模型芯在机械密封环环面压制出泵送槽，泵送槽的深度和宽度根据密封环的型号变化而变化。泵送槽在密封端面产生泵送效应和流体动压效应，实现非接触机械密封环的零泄漏密封。本发明方法具有压制成功率高、泵送槽尺寸无回弹的优点。实施本发明方法的成型模具，下冲模包括基座和型芯。型芯在粉料压制成型过程中，压制出所需泵送槽，粉料压制压力达额定值后，抽掉型芯时分保压和不保压两种情况。本发明方法在机械密封环面快速压制出泵送槽，极大的提升机械密封性能，并且不增加工艺成本。

主权项

一种密封面具有泵送槽的机械密封环加工方法，其特征在于包括以下五个步骤：A）原料选择，选用碳化硅粉料：粉料湿度3%~6%，粉料中碳化硅颗粒尺寸为0.1μm~3μm，纯度大于99%；B）压制成型，坯料（4）压制成型分为五个步骤，一，取料，使用量具量取所需粉料；二，装料，把粉料均匀装入阴模（3）；三，加压，对阴模（3）一侧施加压力，使得粉料内部的压强为50~300MPa，粉料在压力作用下，被压制成坯料（4），坯料（4）具有上表面和下表面，型芯（6）和基座（5）在压制过程中同时与下表面接触，型芯（6）在下表面产生槽，槽深0.8mm~2mm，槽的形状与型芯（6）和粉料接触形状一致，基座（5）产生下表面平面；四，抽芯，将型芯（6）与坯料（4）分离；五，脱模，将基座（5）与坯料（4）分离；C）无压烧结，无压烧结分两步进行：首先将坯料（4）放入氧化烧结炉内，在空气气氛下进行预烧，以5℃/min~10℃/min的升温速度加热到600℃，然后保温30~60min，冷却后取出坯料（4）；其次将预烧后的坯料（4）放入高温烧结炉，在氮气气氛下进行无压烧结，先以20℃/min~30℃/min的升温速度升至1400℃，随后以12.5℃/min~15℃/min的升温速度升至2200℃，在此温度下保温2~3h，随炉自然冷却至200℃，开炉取出坯料（4）；D）检测上一步骤中坯料（4）上槽的深度；E）后处理，磨削加工无压烧结后的坯料（4），磨削过程去除余量小于槽深，由原先的槽产生泵送槽（12），得到最终成品；成品机械密封环平面度小于0.9μm，表面粗糙度Ra小于0.2μm，工作面上具有泵送槽。