[发明专利]空心螺旋杆三辊驱动挤压成形装置及工艺

权利要求书

1.一种空心螺旋杆三辊驱动挤压成形装置，其特征在于，所述装置包括模具、入料筒、导料筒和三个轧辊；

所述模具内部开设有螺旋型腔，用于将空心坯料成形为空心螺旋杆；所述入料筒用于空心坯料的上料；三个所述轧辊用于为空心坯料提供挤压成形的轴向压力；所述导料筒用于改善经所述轧辊挤压的所述空心坯料的圆度；

所述空心坯料穿过所述入料筒，在三个所述轧辊的轧制摩擦力驱动下，经过所述导料筒的整形，再通过所述模具挤压成形为空心螺旋杆；所述轧辊对空心坯料的压下量范围：0.1mm压下量0.5mm；

所述空心螺旋杆相应参数与轧辊倾斜角度满足如下关系式：

式中，α为轧辊倾斜角度，即轧辊轴线与坯料轴线所夹锐角；S为空心螺旋杆螺距；D为空心螺旋杆螺旋线水平投影圆直径。

2.如权利要求1所述的空心螺旋杆三辊驱动挤压成形装置，其特征在于，三个所述轧辊均设置在所述入料筒和导料筒之间，三个所述轧辊中心点连线构成等边三角形，且三个所述轧辊中心点所在平面与所述空心坯料轴线垂直相交；三个所述轧辊轴线与空心坯料轴线之间的夹角均相同，三个所述轧辊旋转方向相同，转动角速度相同。

3.如权利要求1所述的空心螺旋杆三辊驱动挤压成形装置，其特征在于，所述模具、导料筒、入料筒和空心坯料四者的轴线均重合。

4.如权利要求1所述的空心螺旋杆三辊驱动挤压成形装置，其特征在于，所述轧辊表面进行滚花处理。

5.如权利要求1所述的空心螺旋杆三辊驱动挤压成形装置，其特征在于，所述轧辊的入料端设置咬入锥角A，咬入锥角A为3°～10°。

6.如权利要求1所述的空心螺旋杆三辊驱动挤压成形装置，其特征在于，所述模具的入料端设置有用于保证所述空心坯料顺畅进入模具型腔的导向锥角B。

7.如权利要求1所述的空心螺旋杆三辊驱动挤压成形装置，其特征在于，所述导料筒内部设置带有锥度的内圆通孔。

8.一种空心螺旋杆三辊驱动挤压成形工艺，其特征在于，使用如权利要求1-7任一项所述的装置，所述工艺包括：

S1、对空心坯料进行软化处理，对模具、导料筒进行润滑处理；

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空心坯料轴线之间的夹角；

S3、将空心坯料穿进入料筒，对空心坯料施加轴向力使其被三个轧辊咬入；空心坯料在三个轧辊驱动下绕自身轴线匀速旋转并匀速向前，经导料筒整形后进入模具型腔内，挤压成形得到空心螺旋杆成品。

9.如权利要求8所述的空心螺旋杆三辊驱动挤压成形工艺，其特征在于，步骤S1中，所述软化处理为对空心坯料进行退火处理，处理后硬度不高于200HV。