鍛壓技術(shù)：螺旋定子內(nèi)曲面高壓脹形方法研究
2022-04-06【作 者】王樹(shù)強(qiáng);劉希敏;倪洪啟;李祥瑞
【引 言】
傳統(tǒng)的定子是在金屬圓筒的內(nèi)壁注膠生成不等壁厚的橡膠層螺旋曲面; 新型定子是在預(yù)加工有內(nèi)螺旋曲面的金屬定子內(nèi)壁注膠生成等壁厚橡膠層螺旋曲面，如圖 1 所示。等壁厚橡膠層定子螺桿鉆具馬達(dá)和螺桿泵雖然只是將易損部件———厚薄不均的橡膠襯套，設(shè)計(jì)成均勻壁厚，但是其在應(yīng)用過(guò)程中表現(xiàn)的特性卻有很大的差別。
內(nèi)高壓脹形是一種利用管材制造空心變截面復(fù)雜零件的先進(jìn)技術(shù)。其應(yīng)用分為兩類(lèi)，一類(lèi)是較多應(yīng)用于汽車(chē)、航空、船舶等領(lǐng)域的薄壁件生產(chǎn)［2 － 5］，另一類(lèi)是厚度較大的工件采用脹形工藝，一般是為了提高材料性能，例如發(fā)電機(jī)護(hù)環(huán)的液壓脹形［6 － 7］。定子的內(nèi)螺旋曲面脹形不屬于薄壁零件的脹形，目的卻是為了獲得具有一定尺寸和幾何精度的復(fù)雜表面。螺旋定子內(nèi)螺旋曲面是光滑曲面，并且具有大導(dǎo)程特征，脹形過(guò)程中工件所受軸向約束力小。
脹形工藝具有不受工件細(xì)長(zhǎng)幾何特征的影響，過(guò)程可控和加工效率高的特點(diǎn)。雖然定子和轉(zhuǎn)子間的配合過(guò)盈量對(duì)螺旋機(jī)械的性能有重要的影響，但是由于一般會(huì)在金屬定、轉(zhuǎn)子之間澆注一層橡膠層，螺旋曲面的幾何廓形允許存在一定誤差。因此，螺旋定子內(nèi)螺旋曲面的加工對(duì)于幾何尺寸精度的要求不是很高，充模脹型獲得的幾何精度可以滿足生產(chǎn)要求。
【結(jié) 語(yǔ)】
提出了內(nèi)高壓脹形生產(chǎn)內(nèi)螺旋曲面定子的新工藝方法，此方法可以實(shí)現(xiàn)內(nèi)螺旋曲面管件的高效率、低成本成形加工。通過(guò)有限元分析獲得了成形壓力、管件壁厚、工件螺距和界面摩擦系數(shù)對(duì)成形的影響規(guī)律。根據(jù)模擬結(jié)果進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究，獲得了壁厚較為均勻的內(nèi)螺旋曲面。實(shí)際生產(chǎn)中還存在加載曲線難以精確控制，管件容易破裂等問(wèn)題，需要進(jìn)一步展開(kāi)研究。此工藝方法也可以應(yīng)用于其他內(nèi)螺旋曲面管件的生產(chǎn)。
以下是正文：
