[發明專利]一種螺旋轉子鑄造方法及加工裝置

在審

• 申請號: 202210702943.3
• 申請日: 2022-06-21
• 公開（公告）號: CN114985681A
• 公開（公告）日: 2022-09-02
• 發明（設計）人: 王紅新;王曉林;方金艷;孔瑜偉
• 申請（專利權）人: 冰輪環境技術股份有限公司
• 主分類號: B22C9/02
• 分類號: B22C9/02;B22C9/10;B22C7/00;B22C7/06;B22C17/00;B22C19/00;B22C23/02
• 代理公司: 煙臺上禾知識產權代理事務所(普通合伙) 37234
• 代理人: 趙加鑫

本發明公開了一種螺旋轉子鑄造方法，所述螺旋轉子包括螺旋部和軸部，所述軸部設于所述螺旋部的兩端，將螺旋轉子的螺旋部拆分為多段子螺旋部，針對每段子螺旋部分別設置對應的模芯，至少一個所述模芯的一端設有基準圓餅，所述基準圓餅的軸心與所述子螺旋部的軸心重合。由此，本發明的螺旋轉子鑄造方法可以控制螺旋體冷卻過程中的收縮量，解決了螺旋體鑄造過程中熱脹冷縮不均勻導致部分位置加工余量不足的問題。本發明還公開了一種螺旋轉子的加工裝置。

技術領域

本發明涉及一種壓縮機轉子鑄造成型方法，尤其指一種適用于制造壓縮機螺旋轉子鑄造成型的方法及加工裝置。

背景技術

螺旋轉子是目前壓縮機最為廣泛應用的轉子類型之一，螺旋轉子的加工工藝關系到壓縮機的能耗、壽命以及成本等。

目前市面上的螺旋轉子主要制造方法是利用金屬圓柱坯料加工，螺旋轉子兩端的安裝軸部分使用車削加工，螺旋轉子中間的螺旋部分使用銑刀銑削或者砂輪磨削的加工方法。

傳統的制造方法耗時費工，且浪費金屬材料，浪費機床的刀具。另一方面毛坯材料的表面機械特性要強于毛坯材料內部的機械特性，傳統方法加工出來的螺旋轉子所獲得的機械特性并非最佳。

針對傳統制造方法的不足，轉子螺旋部的鑄造進行了改進，利用帶螺旋狀的鑄造模具，將螺旋部直接鑄造成螺旋形狀，從而減少車削和磨削的加工工作量。但是螺旋狀的金屬在冷卻時溫度不均勻易造成收縮的不均勻，導致個別冷卻后的鑄件，其螺旋部某些地方沒有加工余量，而這一位置目前難以提前預測，尤其是對于長度較大的螺旋體更是如此，導致最終該毛坯鑄件失效，若增大鑄造時預留的加工余量，則后續的加工工序一點也不省工，對提高工作效率的幫助不大。另一方面加工余量大，材料的機械性能會下降，目前業內對于長度較長的螺旋體，還沒有很好的解決方案。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是：提供一種螺旋轉子鑄造方法及加工裝置。

為解決上述技術問題，本發明所采用的技術方案是：

一種螺旋轉子鑄造方法，所述螺旋轉子包括螺旋部和軸部，所述軸部設于所述螺旋部的兩端，將螺旋轉子的螺旋部拆分為多段子螺旋部，針對每段子螺旋部分別設置對應的模芯，至少一個所述模芯的一端設有基準圓餅，所述基準圓餅的軸心與所述子螺旋部的軸心重合。

在上述技術方案的基礎上，本發明還可以做如下改進。

進一步地，利用以下公式計算螺旋轉子的螺旋部中間需要設置基準圓餅的數量，設：材料彈性模量為E，材料的熱收縮率為λ，材料泊松比為μ，螺旋部長度為L，螺旋部大徑為Φ，螺旋部小徑為基準圓餅的厚度為K，螺旋法向加工余量為τ，則內部基準圓餅的數量N為：

N向上取整數。

進一步地，所述模芯的端面上設有拼接定位結構。

進一步地，所述模芯內設有定位孔，所述定位孔為非圓孔或多個獨立的圓孔。

進一步地，包括以下步驟：

S1、制備模具，所述模具包括模樣組和模芯組，所述模樣組用于制作鑄造螺旋轉子的砂型，包括上模樣和下模樣；所述模芯組用于制作鑄造轉子螺旋部的砂芯組，所述模芯組由多個模芯組合而成，所述模芯包括模盒和芯軸，所述芯軸的一端設置有基準圓餅；

S2、制作砂芯組和砂型：

S21、分別在每個所述模盒和芯軸之間注入芯砂，等待芯砂凝固成型，隨后將芯軸從砂芯中旋轉抽出，獲得砂芯；拼接砂芯，將多段砂芯按設計次序拼接在一起獲得鑄造螺旋部的砂芯組；