[发明专利]一种螺旋定子内曲面分步高压充模胀形的工艺方法

说明书

一种螺旋定子内曲面分步高压充模胀形的工艺方法，涉及一种机械加工方法，首先通过外高压装置将管件胀形出凹槽部分，利用高压液体在空心管材坯料外部施加压力，由管坯两端的冲头对其进行密封操作,而且施加轴向进给力对管材施压，使坯料部分横截面积缩小,并贴模到置于其内部的螺旋面模具上获得相应的凹槽形状；然后将带有螺旋凹槽的半成品管坯安装到内高压胀形装置内，通过内高压装置将成形后的管件胀形出凸起部分，把液体注入要胀形管坯的内部,施加高压载荷,由管坯两端的冲头对其进行密封操作,而且施加轴向进给力对管材施压。本发明适用于具有多头、大导程、连续光滑内螺旋曲面管件的成形加工。

技术领域

本发明涉及一种机械加工方法，特别是涉及一种螺旋定子内曲面分步高压充模胀形的工艺方法。

背景技术

螺杆钻具马达和螺杆泵已广泛应用于石油工业，是一种非常特殊的螺旋机械。其驱动或执行机构主要是由定子和转子组成的，定子和转子组成的啮合副。通过转子和金属定子构成的密闭腔室容积的变化来实现介质的进入和排出。传统的定子是在金属圆筒的内壁注胶生成不等壁厚的橡胶层螺旋曲面；等壁厚橡胶层的金属定子，其是在预加工有内螺旋曲面的金属定子内壁注胶生成等壁厚的橡胶层。定子的制造质量直接影响螺旋机械的各项性能，高质量的加工方法可以大幅延长螺杆钻具的使用寿命，提高生产效率。

液压胀形技术是一种把液体作为传力介质,利用液体压力和轴向推力的共同作用使管坯变形成为特定形状的零件柔性加工技术，按照成形零件的不同，可以分为管件高压成形、壳体液压成形和板料液压成形。为了适应现代工业对高质量、轻量化以及低成本零件的要求，作为一种金属成形中重要工艺方法，液压成形获得了快速的发展。液压胀形工艺方法在大型自由球面容器、小型薄壁复杂机械零件、大中型发电机护环生产中已经广泛应用，研究内容和成果不断发展进步。高压胀形工艺的应用范围有逐步扩大的趋势。

发明内容

本发明的目的在于提供一种螺旋定子内曲面分步高压充模胀形的工艺方法，。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

一种螺旋定子内曲面分步高压充模胀形的工艺方法，所述方法包括外高压充模胀形阶段和内高压充模胀形阶段两个阶段；其毛坯管件的直径介于成品螺旋曲面的大径和小径之间，优选内外胀形高度相等，或根据毛坯管件规格选取；

其工艺过程：首先通过外高压装置将管件胀形出凹槽部分，利用高压液体在空心管材坯料外部施加压力，由管坯两端的冲头对其进行密封操作,而且施加轴向进给力对管材施压，使坯料部分横截面积缩小,并贴模到置于其内部的螺旋面模具上获得相应的凹槽形状；然后将带有螺旋凹槽的半成品管坯安装到内高压胀形装置内，通过内高压装置将成形后的管件胀形出凸起部分，把液体注入要胀形管坯的内部,施加高压载荷,由管坯两端的冲头对其进行密封操作,而且施加轴向进给力对管材施压，在两种压力载荷的相互作用下使管坯发生塑性形变,最后与模具的内表面完全贴合,得到所需要求的形状。

本发明的优点与效果是：

1.该工艺方法具有不受工件细长几何特征的影响。

2.该工艺方法具有过程可控和加工效率高的特点，可以实现螺旋定子壳内螺旋曲面的高效加工。

3.分步胀形大幅减小了胀形系统工作压力。

4.分步胀形，管件毛坯尺寸介于大径和小径之间，克服了胀形高度对工艺方法的限制，减少了因胀形高度过大产生的产品缺陷和胀裂风险。