[发明专利]空心螺旋杆三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，提供了一种空心螺旋杆三辊驱动挤压成形装置及工艺，所述装置包括模具、入料筒、导料筒和三个轧辊；模具内部开设螺旋型腔，用于将直线型空心坯料成形为空心螺旋杆；入料筒用于上料；三个轧辊用于提供挤压成形的轴向压力；导料筒用于改善经轧辊挤压的空心坯料的圆度。所述工艺对空心坯料进行软化处理，对模具、导料筒进行润滑处理；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经导料筒进入模具型腔内，挤压成形得到空心螺旋杆成品。本发明结构简单，易于制造，可连续成形任意长度的空心螺旋杆，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，特别涉及一种空心螺旋杆三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。

现阶段螺旋杆大多采用实心结构，而在同流量与压力下，采用空心螺旋杆制成的转子对设备功率要求低于采用实心螺旋杆制成的转子，同时对定子橡胶的压力也更小，有利于延长螺杆泵使用寿命。

现有技术中，空心螺旋杆的外轮廓通常采用旋风铣削机加工制成，类似于数控车床旋转车削加工；空心螺旋杆内部型腔很难加工，目前有两种方法：一是将空心螺旋杆切开，一分为二，加工内部型腔；二是采用与内部型腔轮廓相同的模具，采用电化学腐蚀的原理，一点一点的将内部材料腐蚀掉。缺陷：成本太高、效率低、耗时太长、材料浪费严重。

传统空心螺旋杆挤压成形受挤压腔室空间限制，只能成形一定长度的空心螺旋杆，因此有必要制定新的空心螺旋杆挤压成形工艺。

发明内容

本发明的目的是至少克服现有技术的不足之一，提供了一种空心螺旋杆三辊驱动挤压成形装置及工艺，本发明装置结构简单、易于制造，可连续成形任意长度的空心螺旋杆，成形精度较高。

本发明采用如下技术方案：

一方面，本发明一种空心螺旋杆三辊驱动挤压成形装置，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，螺旋型腔与空心螺旋杆外形轮廓一致，用于将直线型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。

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，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。

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、入料筒和空心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空心坯料顺畅进入模具型腔的导向锥角B。

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，所述导料筒内部设置带有锥度的内圆通孔，改善经所述轧辊挤压的所述空心坯料圆度。