[发明专利]螺旋杆双辊驱动挤压成形装置及工艺

说明书

本发明涉及金属塑性成形工艺与装备技术领域，提供了一种螺旋杆双辊驱动挤压成形装置及工艺，所述装置包括模具、入料筒和两个轧辊；模具内部开设螺旋型腔，将直线型坯料成形为螺旋杆；入料筒用于坯料的上料；两个轧辊用于为坯料提供挤压成形的轴向压力。所述工艺对坯料进行软化处理，对模具进行润滑处理；设定轧辊倾斜角度、轧辊间距及扭矩；将坯料穿进入料筒，使其被轧辊咬入，坯料在轧辊驱动下绕自身轴线匀速旋转并匀速向前进入模具型腔内，挤压成形得到螺旋杆成品。本发明结构简单，易于制造，可连续成形任意长度的螺旋杆，成形精度高，具有广阔应用前景。

技术领域

本发明涉及金属塑性成形工艺与装备技术领域，特别涉及一种螺旋杆双辊驱动挤压成形装置及工艺。

背景技术

螺旋杆呈空间螺旋杆状结构，其沿轴线方向的每一个垂直截面都是完整的圆形，常用于制造螺杆泵等液体输送设备转子，其与定子相互啮合形成密封腔室推动液体前进，进行液体输送。

螺旋杆加工制造通常采用切削加工成形或挤压成形。采用数控车床对金属棒料切削加工成形会造成大量材料浪费，加工时间长，生产效率低，且传统切削加工会切断原有金属纤维组织，降低力学性能。现阶段挤压成形螺旋杆大多采用封闭型腔挤压成形，所能成形螺旋杆最大尺寸受型腔尺寸限制，且挤压力完全由挤压顶杆单独提供，受力状态较差，对设备要求高。

因此有必要研发新的螺旋杆挤压成形工艺及装置。

发明内容

本发明的目的是至少克服现有技术的不足之一，提供了一种螺旋杆双辊驱动挤压成形装置及工艺，结构简单、易于制造，可连续成形任意长度的螺旋杆(特别适用于实心螺旋杆)，成形精度较高。

本发明采用如下技术方案：

一方面，本发明一种螺旋杆双辊驱动挤压成形装置，包括模具、入料筒和两个轧辊；

所述模具内部开设有螺旋型腔，螺旋型腔与螺旋杆外形轮廓一致，用于将直线型坯料成形为螺旋杆；所述入料筒用于坯料的上料；两个所述轧辊用于为坯料提供挤压成形的轴向压力；

所述坯料穿过所述入料筒，在两个所述轧辊的轧制摩擦力驱动下，经过所述模具挤压成形为螺旋杆。

如上所述的任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，两个所述轧辊设置在所述入料筒和模具之间，两个所述轧辊在空间中关于所述坯料轴线呈对称分布，两个所述轧辊中心点连线与所述坯料轴线垂直相交；两个所述轧辊轴线与坯料轴线之间的夹角相同；两个所述轧辊旋转方向相同，例如均为从入料端沿逆时针方向旋转，转动角速度相同。

如上所述的任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述模具、导料筒、入料筒和坯料四者的轴线均重合。

如上所述的任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述轧辊表面进行滚花处理，以增大摩擦系数。

如上所述的任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述轧辊的入料端设置咬入锥角A，咬入锥角A为3°～10°。

如上所述的任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述模具的入料端设置有用于保证所述坯料顺畅进入模具型腔的导向锥角B。

另一方面，本发明还提供了一种螺旋杆双辊驱动挤压成形工艺，包括：

S1、对坯料进行软化处理，对模具进行润滑处理；

S2、设定轧辊的倾斜角度、轧辊间距及轧辊扭矩；轧辊的倾斜角度为轧辊轴线与坯料轴线之间的夹角；

S3、将坯料穿进入料筒，对坯料施加轴向力使其被两个轧辊咬入；坯料在两个轧辊驱动下绕自身轴线匀速旋转并匀速向前进入模具型腔内，挤压成形得到螺旋杆成品。