[发明专利]复合钢工件及其制造方法

说明书

本发明涉及一种复合钢工件或一种机器零件，它是一个至少有一个纵向孔的料筒，该料筒最好至少有一部分外表面形成柱形，沿一个或几个孔的周围至少有一个耐磨和/或耐腐蚀的衬套，经过例如压、锻、轧等工艺，它与料筒形成复合金属或金属的连接。此外，本发明还涉及此种复合钢工件的制造方法。

本发明的目的是提出一种制造复合钢工件的简易方法。这种工件的内侧是耐腐蚀和/或耐磨损的，并能满足工作中对它们所提出的全部要求。特别是这种复合钢工件应当满足实际工作中对它们所提出的形状和结构方面的要求，并仍应具有足够的强度，这种复合工件或机器零件在数量级为1000至2000巴的内压、往往为高的腐蚀应力、以及尤其是在塑料加工中常用的填料作用下，遭受很大的磨损。已经证实，某些填料如玻璃纤维可使这些零件的使用寿命降至原始值的1/10。尤其是在压铸机中，螺杆和料筒之间的最大允许间隙约为0.25毫米，因此可以推断磨损率在这里意味着什么。机器制造厂为了解决这一技术问题已经作出了巨大的努力。

对本文开始所述类型的复合工件通过以下所述达到上述目的，即尤其是为了构成塑料加工用的双螺杆或多螺杆输送器，在料筒内的孔具有与圆形不同的截面形状，例如至少由两个搭接的圆构成的形状;其剖面同样为非圆形的衬套，它与料筒之间的金属复合面沿其周长与料筒的外表面之间有不同的法向距离。还可以设计成另一种型式，即尤其是为了构成塑料加工用的双螺杆或多螺杆输送机，在料筒内的圆孔相对于料筒中心是偏心的，其剖面同样为圆形的衬套和料筒之间的金属复合面，沿其周长与料筒外表面之间有不同的法向距离。

按照本发明，本文开始所述类型的方法，其特征为，尤其是为了构成一个塑料加工用的由复合钢制成的双螺杆或多螺杆输送机，在所需要的一个或几个孔处，至少设一个芯体的料筒与此一个或几个芯体一起在加温下受到尤其是使横截面减小的变形，从而使芯体的横截面成为非圆形以及在一个或几个芯体内加工一个或几个孔。另一种方案可以是，尤其是为了构成塑料加工用的复合钢制双螺杆或多螺杆输送机，在所需一个或几个孔的地方至少设一个芯体的料筒，它与此一个或几个芯体一起受到尤其是使横截面减小的热变形，从而使圆形的芯体相对于料筒中心偏心，或使圆形芯体处于相对于料筒外表面距离不同的位置，并在此芯体中加工一个或几个孔。

有了按本发明的复合钢工件，可以基本上满足在实际工作中对它提出的所有形状和强度方面的要求。

本发明的最佳实施例可从以下的介绍、附图和从属权利要求加以了解。

下面借助于附图作为举例详细介绍本发明。图1a、1b、1c和图2a和2b以及图3a和3c表示了制造方法的不同阶段和不同的复合钢工件剖面;图4和5表示工件不同的原始状态和最终成品的剖面，以及图6示意表示了实施本发明方法的一种设备。

按本发明的方法是从制造内设一个芯体的料筒出发，此带有芯体的料筒在加温情况下使横截面减小，以便达到芯体和料筒之间的金属复合。为此，在一根用作料筒的金属棒或金属型材中加工一个（或多个）孔，孔中置入一个或多个准确配合作为芯体的金属杆，置入前先要清洗料筒内表面和芯体外表面。料筒两端在抽真空后闭合成封气的，以避免在这以后进行的加热处理工序中被氧化，金属的复合是在此加工温度下进行的，此温度最好为约1000至1260℃。

图1a表示塑料加工用的复合钢柱体剖面，它有料筒1和装在料筒内分成两部分的芯体2′和3′。制成这一工件是通过在一个圆柱形金属棒内钻一个偏心孔，随后在此孔内装入一个芯体3′，接着加工另一个与此已有孔搭接的孔。在加工此另一个孔时被局部切除的芯体3′和另一个芯体2′，与孔的内表面一样经过清洗后重新装入孔中（例如用酒精、三氯乙烯等）。封闭两端（例如焊上一块板并抽真空）后，这一工件在1180℃下经受一次加热变形即横截面减小，也就是进行热锻。图1b中展开表示了所得之复合钢工件，其中芯体2′、3′和料筒1通过金属复合而连接在一起。通过在芯体2′、3′中加工另外两个互相搭接的孔形成一个孔3，它由芯体材料构成的衬套4所包围。