一种高精度低成本等壁厚单螺杆泵空心转子成型设备及工艺的制作方法

文档序号:23659678发布日期:2021-01-15 13:57阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种高精度低成本等壁厚单螺杆泵空心转子成型设备,其特征在于,包括成型模具、压力机构(1)、无缝钢管(6)以及送料机构(14),所述成型模具包括上模具(4)以及下模具(5),所述压力机构(1)上侧安装有下滑座(2)以及上滑座(3),且上滑座(3)位于下滑座(2)上侧,所述下模具(5)与上模具(4)分别固定在下滑座(2)与上滑座(3)互相靠近的一端,所述送料机构(14)的一侧固定有沿其横向长度方向设置的齿条(13),送料机构(14)上端滑动连接有夹持机构(8),夹持机构(8)的底座上端固定有第二伺服电机(11),第二伺服电机(11)的输出轴端部固定有齿轮(12),齿轮(12)与齿条(13)啮合传动,夹持机构(8)的一侧转动连接有用于夹持无缝钢管(6)的夹爪(7),且无缝钢管(6)的另一端位于上模具(4)与下模具(5)之间,所述夹持机构(8)的上端固定有第一伺服电机(9),夹持机构(8)的输出轴端部连接有同步带轮,同步带轮通过同步带(10)与夹爪(7)同步传动连接。

2.根据权利要求1所述的一种高精度低成本等壁厚单螺杆泵空心转子成型设备,其特征在于,所述上模具(4)与下模具(5)互相靠近的一侧均加工有型腔曲面。

3.根据权利要求2所述的一种高精度低成本等壁厚单螺杆泵空心转子成型设备,其特征在于,所述上模具(4)与下模具(5)合模后的型腔进口端形成一个直径为d1的圆形,所述上模具(4)与下模具(5)合模后的出口端型腔形成一个直径为d2的圆形,且所述d1大于d2,所述d1通过特殊的平滑的型腔曲面连接到d2。

4.根据权利要求3所述的一种高精度低成本等壁厚单螺杆泵空心转子成型设备,其特征在于,所述直径为d1的圆形与直径为d2的圆形不同心。

5.根据权利要求4所述的一种高精度低成本等壁厚单螺杆泵空心转子成型设备,其特征在于,所述模具型腔和部分分型面或者全部分型面相交处有一个特定大小范围的倒角r1;

所述上模具(4)与下模具(5)可由一块或多块模具构成;

所述上模具(4)与下模具(5)合模后在出口端一侧形成一段与单螺杆泵转子相同的螺旋状的型腔,其型腔和部分分型面或者全部分型面相交处可设置倒角。

6.根据权利要求1所述的一种高精度低成本等壁厚单螺杆泵空心转子成型设备,其特征在于,所述第一伺服电机(9)和第二伺服电机(11)均采用数控系统或plc控制且可联动,且数控系统或plc控制还控制压力机构(1)的下滑座(2)和上滑座(3)的张合。

7.一种使用权利要求1-6任一项所述设备的单螺杆泵空心转子成型工艺,其特征在于,包括以下步骤:

s1、选用无缝钢管(6)作为空心转子的毛坯材料,并通过车削或抛光使无缝钢管(6)抛光使其表面光滑;

s2、将无缝钢管(6)一端装夹在夹持机构(8)上,另一端放入成型模具型腔内,此时压力机构(1)带动上模具(4)与下模具(5)分离;

s3、数控系统控制第二伺服电机(11)和第一伺服电机(9),驱动送料机构(14)前进和夹持机构(8)旋转运动,使无缝钢管(6)前进一小段距离并旋转一个角度,无缝钢管(6)前进的距离和旋转的角度使其在模具内的部分始终尽量沿上模具(4)和下模具(5)的型腔运动;

s4、无缝钢管(6)运动停止后,数控系统发出指令使第二伺服电机(11)使能失效,第二伺服电机(11)失去保持力矩,能使夹持机构(8)在送料机构(14)上的运动不受约束;

s5、数控系统控制压力机构(1)上侧的下滑座(2)和上滑座(3)相向运动,带动上模具(4)和下模具(5)合模,模具在合模的过程中逐渐将直的无缝钢管(6)压制成螺旋形状,由于压制过程中无缝钢管(6)的直径d1逐渐压缩至螺旋管直径d2,使无缝管金属产生径向塑性变形,该塑性变形过程会让金属产生金属记忆并克服弹性变形,使空心转子的截面直径和导程达到一个较高的精度;

s6、由于无缝钢管(6)的塑性变形过程会产生一定的轴向力并使模具外的无缝钢管(6)产生轴向上的轻微运动,此时夹持机构(8)在无缝钢管(6)轴向方向的运动不收约束,夹持机构(8)受该轴向力在送料机构(14)滑上滑动,从而抵消该运动带来的不利影响;

s7、下滑座(2)和上滑座(3)的相对运动带动上模具(4)和下模具(5)合模并达到一定压力后,数控系统发出指令控制下滑座(2)和上滑座(3)反向运动并带动上模具(4)和下模具(5)分开;

s8、待上模具(4)和下模具(5)分开一端距离后,数控系统发出指令重复步骤s3-s7,通过该重复动作逐步将无缝钢管(6)压缩成螺旋状的单螺杆泵空心转子。


技术总结
本发明公开了一种高精度低成本等壁厚单螺杆泵空心转子成型设备及工艺,包括成型模具、压力机构、无缝钢管以及送料机构,所述成型模具包括上模具以及下模具,所述压力机构上侧安装有下滑座以及上滑座,且上滑座位于下滑座上侧,所述下模具与上模具分别固定在下滑座与上滑座互相靠近的一端,所述送料机构的一侧固定有沿其横向长度方向设置的齿条,送料机构上端滑动连接有夹持机构,夹持机构的底座上端固定有第二伺服电机,第二伺服电机的输出轴端部固定有齿轮,齿轮与齿条啮合传动,夹持机构的一侧转动连接有用于夹持无缝钢管的夹爪。本发明原材料来源广泛价格低,设备要求简单,工艺环节少,能够极大减少单螺杆泵等壁厚空心转子的加工成本。

技术研发人员:林重;严岭
受保护的技术使用者:武汉完美几何机电设备有限公司
技术研发日:2020.10.23
技术公布日:2021.01.15
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