塑料机械用合金镀铬注塑螺杆的制作方法

本发明涉及塑料机械用合金镀铬注塑螺杆，属于螺杆技术领域。

背景技术：

螺杆是螺杆式注射装置塑化部件中的重要零件，它的作用是对塑料进行输送、压实、熔化、搅拌和施压。在螺杆旋转时，塑料对于机筒内壁、螺杆螺槽底面、螺棱推进面以及塑料与塑料之间都会产生摩擦及相互运动，因此，需要注塑螺杆具有较强的耐磨、耐腐蚀性能。目前，国内常用的注塑螺杆材料为38crmoal,或者日本进口sacm645，国内螺杆的热处理，一般采取镀铬工艺，镀铬之前高频淬火或氮化，然后镀铬。但传统工艺处理的镀铬层容易脱落，防腐蚀性能差。在实际应用中，难以实现低温、均质、稳定的塑化，且螺杆磨损严重，经常需要频繁更换螺杆，不利于提高生产效率。因此，需要改进注塑螺杆的材料及其表面的热处理工艺等，使其表面的镀层不易脱落，提高螺杆整体的耐磨、耐腐蚀性能。

技术实现要素：

本发明的目的是提供塑料机械用合金镀铬注塑螺杆。

本发明要解决的问题是现有的注塑螺杆耐磨耐腐蚀性能较差，且镀层易脱落的缺陷。

为实现本发明的目的，本发明采用的技术方案是：

塑料机械用合金镀铬注塑螺杆，包括螺杆本体、杆柄、端面、定位孔、工作段、加料段、压缩段、计量段、螺棱、双合金层、杆体、螺槽和硬铬层，其特征是：所述螺杆本体上设有杆柄，杆柄的尾端设有端面，端面前内设有定位孔，杆柄前设有工作段，工作段上依次设有加料段、压缩段和计量段，工作段上设有螺棱，螺棱牙顶喷焊有双合金层，螺棱底部交接有杆体，杆体和螺棱的交接处设有螺槽，杆柄、杆体和螺槽表面镀有硬铬层。

进一步的，所述螺杆本体选用优质合金钢为材料；表面无明显碰伤、刀痕、锈蚀等现象。

进一步的，所述螺棱两侧面角度、底径与圆弧连接处几何形状应符合设计要求，应圆滑过渡，不允许有非圆滑过渡的局部凹陷。

进一步的，所述螺杆本体加工成型应采用工艺所必需的精度及速度的数控设备。

进一步的，所述螺杆本体采用整体调质及去应力回火处理；调质炉、去应力回火炉等炉温自动控制，温度控制精度：±5℃。

进一步的，所述双合金层的厚度为1.0-1.5mm，硬度不小于hrc50（深1.2±0.2mm），芯部硬度不小于hrc30±2。

进一步的，所述杆柄、杆体和螺槽表面镀硬铬前及镀后需研磨、抛光；电镀设备应控制硬铬层氢脆、防止裂纹产生，粘结强度和孔隙率应符合gb/t11379的规定；硬铬层的镀层厚度应在0.06mm～0.1mm，镀层硬度不小于800hv0.1（深0.05-0.10mm）。

进一步的，所述螺杆本体轴线的直线度应符合gb/t1184—1996附录b的表b1中精度等级6级的规定。

进一步的，所述定位孔对基准轴线的同轴度应符合gb/t1184—1996附录b的表b4中精度等级8级的规定。

进一步的，所述端面对基准的圆跳动应符合gb/t1184—1996附录b的表b4中精度等级8级的规定；定位孔的表面、螺槽的底径以及螺棱的两侧表面粗糙度值ra不大于0.2μm。

本发明的优点是：本螺杆适用于塑料机械用直径大于40mm的合金镀铬注塑螺杆；根据螺杆加工成型需要具有良好的切削性及研磨性；切削等加工过程变形少、易抛光，选用优质合金钢为材料；对螺杆表面采用整体调质及去应力回火处理，提高了螺杆整体的耐磨耐腐蚀能力；根据螺棱牙顶和其余表面的不同受力和磨损特点，对螺杆表面进行区域化处理，在螺棱牙顶喷焊双合金，提高螺棱牙顶的硬度；同时在除螺棱牙顶外的其他表面进行镀硬铬处理，提高螺杆表面整体的耐磨耐腐蚀性能，采用电镀设备控制镀层氢脆、防止裂纹产生，提高粘结强度，降低孔隙率，使镀层不易脱落；本螺杆可适应多种塑料的加工，避免更换螺杆频繁，有利提高生产效率。

附图说明

图1是塑料机械用合金镀铬注塑螺杆的整体结构示意图；

图2是塑料机械用合金镀铬注塑螺杆的定位孔b-b的剖面示意图；

图3是塑料机械用合金镀铬注塑螺杆的螺棱的结构示意图；

图4是塑料机械用合金镀铬注塑螺杆的局部放大结构示意图；

图中：1、螺杆本体2、杆柄3、端面4、定位孔5、工作段6、加料段7、压缩段8、计量段9、螺棱10、双合金层11、杆体12、螺槽13、硬铬层。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本发明作进一步的说明。

塑料机械用合金镀铬注塑螺杆，包括螺杆本体1、杆柄2、端面3、定位孔4、工作段5、加料段6、压缩段7、计量段8、螺棱9、双合金层10、杆体11、螺槽12和硬铬层13，所述螺杆本体1上设有杆柄2，用于提供固定安装，杆柄2的尾端设有端面3，为螺杆组成部分，端面3前内设有定位孔4，用于提供定位安装，杆柄2前设有工作段5，为有效工作段，工作段5上依次设有加料段6、压缩段7和计量段8，用于输送、混炼物料，工作段5上设有螺棱9，为螺杆组成部件，螺棱9牙顶喷焊有双合金层10，用于提供耐磨、耐腐蚀层，螺棱9底部交接有杆体11，用于提供支撑转动，杆体11和螺棱9的交接处设有螺槽12，为螺杆组成部件，杆柄2、杆体11和螺槽12表面镀有硬铬层13，用于提供耐磨、耐腐蚀层。

进一步的，所述螺杆本体1选用优质合金钢为材料，表面无明显碰伤、刀痕、锈蚀等现象。

进一步的，所述螺棱9两侧面角度、底径与圆弧连接处几何形状应符合设计要求，应圆滑过渡，不允许有非圆滑过渡的局部凹陷。

进一步的，所述螺杆本体1加工成型应采用工艺所必需的精度及速度的数控设备。

进一步的，所述螺杆本体1采用整体调质及去应力回火处理；调质炉、去应力回火炉等炉温自动控制，温度控制精度：±5℃。

进一步的，所述双合金层10的厚度为1.0-1.5mm，硬度不小于hrc50（深1.2±0.2mm），芯部硬度不小于hrc30±2。

进一步的，所述杆柄2、杆体11和螺槽12表面镀硬铬前及镀后需研磨、抛光；电镀设备应控制硬铬层13氢脆、防止裂纹产生，粘结强度和孔隙率应符合gb/t11379的规定；硬铬层13的镀层厚度应在0.06mm～0.1mm，镀层硬度不小于800hv0.1（深0.05-0.10mm）。

进一步的，所述螺杆本体1轴线的直线度应符合gb/t1184—1996附录b的表b1中精度等级6级的规定。

进一步的，所述定位孔4对基准轴线的同轴度应符合gb/t1184—1996附录b的表b4中精度等级8级的规定。

进一步的，所述端面3对基准的圆跳动应符合gb/t1184—1996附录b的表b4中精度等级8级的规定；定位孔4的表面、螺槽12的底径以及螺棱9的两侧表面粗糙度值ra不大于0.2μm。

使用方法：采用cadsolidworks、pro/engineer等计算机辅助设计、建模软件等对螺杆本体1进行分析和优化设计，确定螺杆本体1的规格参数、结构形式、基体材质，达到功能和性能的要求；选用硬质合金钢为材料，材料应具有良好的切削性及研磨性，切削等加工过程变形少、易抛光；采用工艺所必需的精度及速度的数控设备加工成型螺杆本体1，螺杆本体1轴线的直线度应符合gb/t1184—1996附录b的表b1中精度等级6级的规定；螺杆本体1上的定位孔4对基准轴线的同轴度应符合gb/t1184—1996附录b的表b4中精度等级8级的规定；端面3对基准的圆跳动应符合gb/t1184—1996附录b的表b4中精度等级8级的规定；螺杆本体1表面不允许有明显碰伤、刀痕、锈蚀等现象，对螺杆本体1进行整体调质及去应力回火处理，调质炉、去应力回火炉等炉温自动控制，温度控制精度：±5℃；螺棱9两侧面角度、底径与圆弧连接处几何形状应符合设计要求，使其圆滑过渡，不允许有非圆滑过渡的局部凹陷；对螺棱9的牙顶喷焊双合金，形成双合金层10，双合金厚1.0-1.5mm，硬度不小于hrc50（深1.2±0.2mm），芯部硬度不小于hrc30±2；对除螺棱9牙顶外的其余部位进行镀硬铬，使其表面形成硬铬层13，镀层厚度应在0.06mm～0.1mm，镀层硬度不小于800hv0.1（深0.05-0.10mm），在镀硬铬前和镀硬铬后均需进行研磨、抛光等处理，电镀设备应控制硬铬层13氢脆、防止裂纹产生，粘结强度和孔隙率应符合gb/t11379的规定；定位孔4表面、螺槽12底径以及螺棱9两侧表面粗糙度值ra不大于0.2μm。