[发明专利]一种螺杆泵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，提供了一种螺杆泵转子转模挤压成形工艺及成形装置，该工艺包括：对金属坯料进行预处理，车削外圆；金属坯料、转模、挤压筒进行挤压前润滑处理；将经过润滑处理后的金属坯料放入挤压筒，设定挤压顶杆的运动速度、转模的转动角速度及扭矩；对金属坯料进行挤压成形，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坯料；丝杠驱动挤压顶杆在挤压筒内运动实现对坯料的挤压；转模轴线中心设置螺旋通孔；转模绕轴线旋转时将经挤压顶杆挤压的金属坯料成形为螺杆泵转子。本发明能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，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转子转模挤压成形工艺及成形装置。

背景技术

螺杆泵是一种依靠泵体与螺杆所形成的啮合空间容积变化和移动来输送液体或使之增压的回转泵。螺杆泵的中心部是转子和定子。转子为单螺杆泵中的主要旋转部件。转子通常为金属材质，其具有独特的空间螺旋结构，沿转子轴线方向的每一个垂直截面都是完整的圆形。目前转子多采用特殊的切削加工设备对金属坯料切削加工而成。然而在切削加工过程中有超过百分之五十的材料被切除，造成的了极大的材料损失和浪费。并且切削加工成本比较高，加工周期长。因此有必要制定出新的螺杆泵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。

本发明采用如下技术方案：

一种螺杆泵转子转模挤压成形工艺，所述工艺包括如下步骤：

S1、对金属坯料进行预处理，再车削外圆；

S2、对经S1处理后的所述金属坯料、转模、挤压筒进行挤压前润滑处理；

S3、将经过润滑处理后的所述金属坯料放入所述挤压筒，设定挤压顶杆的运动速度、转模的转动角速度及扭矩；对所述金属坯料进行挤压成形，得到成品；转模的扭矩设定应使所述金属坯料所承受的应力水平高于其屈服强度，使得所述金属坯料产生永久变形。

进一步的，金属坯料挤压成形后为具有空间螺旋结构的螺杆，螺距、偏心距、截面圆直径均符合螺杆泵转子尺寸设计要求。

进一步的，所述金属坯料的材料为不锈钢、铜或复合金属。

进一步的，步骤S1中，所述预处理具体为：

当金属坯料为不锈钢或复合金属时，对金属坯料进行软化处理，处理后的金属坯料硬度不高于200HV；

当金属坯料为铜时，进行或不进行软化处理，直接车削外圆。

进一步的，步骤S3中，螺旋泵转子成形过程中，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。

本发明还提供了一种螺杆泵转子转模挤压成形工艺及成形装置，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；

所述挤压筒用于放置金属坯料；

所述丝杠位于所述挤压筒后端，用于驱动所述挤压顶杆在所述挤压筒内运动而实现对金属坯料的挤压；

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；所述转模绕轴线旋转时将经所述挤压顶杆挤压的金属坯料成形为螺杆泵转子；