[发明专利]螺杆泵等壁厚空心转子转模挤压成形工艺及成形装置

说明书

本发明涉及螺杆泵技术领域，提供了一种螺杆泵等壁厚空心转子转模挤压成形工艺及成形装置，该工艺包括：对金属管料进行软化处理并车削外圆或车削内孔；金属管料、转模、挤压筒挤压前润滑处理；将润滑后的金属管料放入挤压筒，设定挤压顶杆的运动速度和压力、转模的转动角速度及扭矩；对金属管料进行挤压成形，得到成品。该成形装置包括机架、丝杠、挤压筒、挤压筒固定座、挤压顶杆、转模、转模固定座；挤压筒用于放置金属管料；丝杠驱动挤压顶杆在挤压筒内运动实现对坯料的挤压；转模轴线中心设螺旋通孔；转模绕轴线旋转时将经挤压顶杆挤压的金属管料成形为螺杆泵转子。本发明能提高材料利用率，降低加工成本，提高加工效率，具有广阔应用前景。

技术领域

本发明涉及螺杆泵技术领域，特别涉及一种螺杆泵等壁厚空心转子转模挤压成形工艺及成形装置。

背景技术

螺杆泵作为液体输送设备，转子为其主要的旋转部件。转子通常为实心金属材质，并具有特殊的空间螺旋结构。为实现其特殊的螺旋结构常采用特定的加工设备对金属棒料切削加工成型。然而在切削加工过程中有近一半以上的材料被切除，造成了材料的大量浪费。并且切削加工成本比较高，加工周期长。同流量和压力下空心转子对功率的需求小于实心转子，并且对定子橡胶的压力也小，相对摩擦损耗也小，有利于延长定子的使用寿命。因此有必要制定出新的螺杆泵空心转子加工成型工艺以起到节省加工材料，降低成本，提高加工效率，降低能耗，延长设备的使用寿命的目的。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术的不足，提供了一种螺杆泵等壁厚空心转子转模挤压成形工艺及成形装置，提高加工制造过程中的材料利用率，降低加工成本，提高加工效率，提高使用寿命。

本发明采用如下技术方案：

一种螺杆泵等壁厚空心转子转模挤压成形工艺，所述工艺包括如下步骤：

S1、下金属管料，对金属管料进行软化处理，再车削外圆，车削后的管料壁厚满足使用要求，且在挤压过程中管料不会产生局部压溃，致使无法成形；

S2、对经S1处理后的所述金属管料、转模、挤压筒进行挤压前润滑预处理；

S3、将经过润滑处理后的所述金属管料放入所述挤压筒，设定挤压顶杆的运动速度及压力、转模的转动角速度及扭矩；对所述金属管料进行挤压成形，得到成品；顶杆的压力和转模的扭矩设定使所述管料所承受的应力水平高于其屈服强度，使得所述金属管料产生永久变形，顶杆的压力和转模的扭矩具体通过实验或计算确定。

进一步的，所述金属管料的材料为不锈钢、铜或复合金属。

进一步的，步骤S1中，所述软化处理具体为：对金属管料进行退火处理，处理后的金属管料硬度不高于200HV。

进一步的，步骤S3中，螺旋泵等壁厚空心转子成形过程中，转模的转动角速度、挤压顶杆的运动速度满足如下关系式：

式中ω为模具转动角速度；V为挤压顶杆运动速度；S为转子螺距；D为转子螺旋线水平投影圆直径。

一种螺杆泵等壁厚空心转子转模挤压成形装置，用于上述的螺杆泵等壁厚空心转子转模挤压成形工艺，所述成形装置包括机架、丝杠、丝杠驱动电机及减速器、挤压筒、挤压筒固定座、挤压顶杆、转模、转模固定座驱动电机及减速器、转模固定座；

所述挤压筒用于放置金属管料；

所述丝杠位于所述挤压筒后端，所述丝杠在丝杠驱动电机及减速器的驱动下，驱动所述挤压顶杆在所述挤压筒内运动从而实现对金属管料的挤压；

所述转模位于所述挤压筒前端，所述转模轴线中心设置有螺旋通孔；所述转模在转模固定座驱动电机及减速器的驱动下绕轴线旋转，将经所述挤压顶杆挤压的金属管料成形为螺杆泵等壁厚空心转子；