[发明专利]涡旋盘模具

说明书

本发明公开一种涡旋盘模具，属于涡旋盘加工技术领域。涡旋盘模具包括凸模和凹模，凹模上设有上下连通的圆柱槽和涡旋槽，凸模和圆柱槽共同成型涡旋盘上的环状凸起，涡旋槽用于成型涡旋盘上的涡旋体，涡旋槽沿其延伸方向包括多个依次连接的成型槽段，成型槽段沿其槽深方向包括成型槽段调速段和成型槽段非调速段，成型槽段调速段靠近圆柱槽设置，成型槽段调速段用于调节涡旋盘坯料在涡旋槽槽深方向的流速，以使得到的涡旋体在其延伸方向各点处的高度一致。本发明最终得到的涡旋体在其延伸方向上各点处的高度一致，加工精度高，可减少或省去后续的精加工过程，生产效率高，生产成本低。

技术领域

本发明涉及涡旋盘加工技术领域，尤其涉及一种涡旋盘模具。

背景技术

涡旋盘是涡旋式压缩机的核心零件，包括动涡旋盘和静涡旋盘。涡旋盘一面为涡旋形的凸起(即涡旋体)，另一面为环状凸起，根据金属塑性加工的规律和实践，其涡旋线形凸起在成形过程中高度方向会产生较大的高度差，不但成形困难，浪费材料，而且给后续的精加工造成很大的麻烦。

现有涡旋盘的塑性加工方法主要有常规热模锻和背压式热模锻。其中，常规热模锻由于涡旋盘的涡旋体为非对称结构且壁厚不均，导致其成形高度不一致，生产效率和材料利用率很低。对于背压式热模锻，虽能解决上述问题，但对于锻压设备及模具要求较高，需对压力机做专门改造，且必须采用液压压力机，并还需另增加一套背压系统，生产成本高，生产率低。

发明内容

本发明的目的在于提供一种涡旋盘模具，得到的涡旋盘的涡旋线形凸起各处高度较均匀，节省材料，方便后续精加工，且对压力机类型无特别要求，实用性强，生产成本低，生产效率高。

为实现上述目的，提供以下技术方案：

一种涡旋盘模具，包括凸模和凹模，所述凹模上设有上下连通的圆柱槽和涡旋槽，所述凸模和所述圆柱槽用于共同成型所述涡旋盘上的环状凸起，所述涡旋槽用于成型所述涡旋盘上的涡旋体，所述涡旋槽沿其延伸方向包括多个依次连接的成型槽段，所述成型槽段沿其槽深方向包括成型槽段调速段和成型槽段非调速段，所述成型槽段调速段靠近所述圆柱槽设置，所述成型槽段调速段用于调节涡旋盘坯料在所述涡旋槽槽深方向的流速，以使得到的所述涡旋体在其延伸方向各点处的高度一致。

作为本发明的涡旋盘模具的优选方案，设定所述涡旋体上与所述成型槽段对应的部分为成型段，所述成型槽段调速段的槽深与所述成型段的壁厚、所述成型段到所述涡旋体中心的最短距离及所述涡旋体的材料有关。

作为本发明的涡旋盘模具的优选方案，设定在所述涡旋槽的延伸方向上任意分布的两个成型槽段分别为第一成型槽段和第二成型槽段，所述第一成型槽段沿槽深方向包括第一成型槽段调速段和第一成型槽段非调速段，所述第二成型槽段沿槽深方向包括第二成型槽段调速段和第二成型槽段非调速段；

设定所述涡旋体上与所述第一成型槽段对应的部分为第一成型段，所述涡旋体上与所述第二成型槽段对应的部分为第二成型段；

当所述第一成型段的壁厚等于所述第二成型段的壁厚时：

若所述第一成型段到所述涡旋体中心的最短距离大于所述第二成型段到所述涡旋体中心的最短距离，则所述第一成型槽段调速段的槽深大于所述第二成型槽段调速段的槽深；

若所述第一成型段到所述涡旋体中心的最短距离小于所述第二成型段到所述涡旋体中心的最短距离，则所述第一成型槽段调速段的槽深小于所述第二成型槽段调速段的槽深。

作为本发明的涡旋盘模具的优选方案，设定所述成型槽段调速段的槽深为L，则L＝2ub-kz，其中，b为所述成型段的壁厚基本尺寸，z为所述成型段到所述涡旋体中心的最短距离，k为距离影响系数，u为材料影响系数。

作为本发明的涡旋盘模具的优选方案，所述距离影响系数k的取值范围为0.08～0.3。