CN102483062A - 涡旋部件用成形模 - Google Patents

Abstract

本发明的目的在于，确保推杆的大小并提高成形模的强度及耐久性，延长成形模的寿命。涡旋部件用成形模(2)是用来成形具有涡卷状部分(51)的涡旋部件(50)的成形模。推压涡卷状部分(51)的末端的涡卷用推杆(3)与涡卷状部分(51)中的抵接部分(55)抵接。与涡卷状部分(51)中的抵接部分(55)对应的槽(13c)的宽度比与涡卷状部分(51)中的抵接部分(55)以外的部分对应的槽(13a)的宽度大。

Description

涡旋部件用成形模

技术领域

本发明涉及涡旋部件用成形模。

背景技术

以往，通过铸造或压铸成形等来对涡旋压缩机的固定涡旋件或可动涡旋件等具有涡卷状部分的涡旋部件进行模成形。例如，采用专利文献1(日本特开2002-219553号公报)所述的成形装置来对涡旋部件进行模成形。在这样的成形装置中，为了实施可靠的脱模和在成形时排放空气，在涡旋件涡卷部末端设有多个推杆。

发明概要

但是，为了避免推杆在推出涡旋部件的成形品时发生变形，需要确保推杆具有某种程度的大小。并且，随之，还需要加粗涡旋部件的涡卷状部分，与此相关地，需要将成形模内部的涡卷状的模腔部分的槽宽加宽到超过成形品的设计要求。

在这样加宽了成形模内部的槽宽的情况下，涡卷状的模腔部分的相邻的槽之间的部分的壁厚变薄。其结果是，有可能由于成形模的强度降低而使成形模的耐久性降低，从而成形模的寿命变短。

并且，在相邻的槽之间的壁的部分，由于难以确保冷却配管的配置空间，因此无法对成形模充分地进行冷却，从这点来看，也有可能使成形模的寿命变短。

此外，在涡卷部填充不良的情况下，有可能推杆不起作用，成形品留在模内而给予模具过大的热负荷，从而缩短模寿命。

本发明在于解决上述问题并提供一种能够大幅度地延长成形模的寿命的涡旋部件用成形模。

本发明第一方面的涡旋部件用成形模是用来成形具有涡卷状部分的涡旋部件的成形模。推压涡卷状部分的末端的涡卷用推杆与涡卷状部分中的抵接部分抵接。与抵接部分对应的槽的宽度比与涡卷状部分中的抵接部分以外的部分对应的槽的宽度大。

因此，由于能够确保涡卷用推杆所抵接的抵接部分的宽度并缩小抵接部分以外的涡卷状的槽的宽度，因此相邻的槽之间的部分的壁厚也变厚。其结果是，由于涡旋部件用成形模的强度提高，因而成形模的耐久性提高，从而能够延长成形模的寿命。

本发明第二方面的涡旋部件用成形模形成为，在第一方面的涡旋部件用成形模中，与涡卷状部分中的抵接部分以外的部分对应的槽的宽度实质上与涡旋部件的完成品中的涡卷状部分的壁厚相等。

在此，由于与涡卷状部分中的抵接部分以外的部分对应的槽的宽度实质上与涡旋部件的完成品中的涡卷状部分的壁厚相等，因此能够以与涡旋部件的完成品大致相同的尺寸成形。因此，与第一方面同样地，由于能够使槽宽更窄，因此成形模的强度提高，能够延长寿命。此外，材料成品率提高。

本发明第三方面的涡旋部件用成形模形成为，在第一方面的涡旋部件用成形模中，还具备冷却部。在第一方面的涡旋部件用成形模中，对于设置冷却部，由于能够充分地加厚槽间的壁，因此将冷却部设置在与涡旋部件用成形模中的涡卷状部分对应的槽的附近，以便对涡旋部件用成形模进行冷却。

在此，由于还具备对涡旋部件用成形模进行冷却的冷却部，该冷却部设置在与涡旋部件用成形模中的涡卷状部分对应的槽的附近，因此能够比以往更有效地降低涡旋部件用成形模的热负荷，从而能够延长涡旋部件用成形模的寿命。

本发明第四方面的涡旋部件用成形模是用来成形涡旋部件的成形模，所述涡旋部件具有涡卷状部分和形成于涡卷状部分的根部侧的板状的端板。该成形模具备涡旋部件用成形模、涡卷用推杆和端板用推杆。涡卷用推杆推压涡卷状部分的末端。端板用推杆推压端板的表面。

在此，由于具备涡旋部件用成形模、涡卷用推杆和端板用推杆，因此，即使在涡旋部件的涡卷部填充不良时，也能够可靠地将成形品从涡旋部件用成形模中推出，消除了涡旋部件的取出不良且防止了对成形模施加过大的热负荷，因此能够延长涡旋部件用成形模的寿命。此外，设备运转率提高。并且，由于新增加了端板用的推杆，因此施加给涡卷用推杆的力减小。因此能够使推杆以往所需要的大小更小。其结果是，能够加厚相邻的槽之间的部分的壁厚，涡旋部件用成形模的强度提高，因而成形模的耐久性提高，从而能够延长成形模的寿命。

本发明第五方面的涡旋部件用成形模形成为，在第四方面的涡旋部件用成形模中，还具备冷却部。将冷却部设置在与涡旋部件用成形模中的涡卷状部分对应的槽的附近。

在此，由于还具备对涡旋部件用成形模进行冷却的冷却部，该冷却部设置在与涡旋部件用成形模中的涡卷状部分对应的槽的附近，因此能够比以往更有效地降低涡旋部件用成形模的热负荷，从而能够延长涡旋部件用成形模的寿命。

本发明第六方面的涡旋部件用成形模是用来成形涡旋部件的成形模，所述涡旋部件具有涡卷状部分和形成于涡卷状部分的根部侧的板状的端板，其中，使用推压涡卷状部分的末端的涡卷用推杆作为贯通孔的塞子，并且所述涡旋部件用成形模具备推压端板的表面的端板用推杆。由于将涡卷部末端的推杆作为塞子，因而仅用作排放空气用的通道。此外，使用端板用推杆来推出涡旋部件。

因此，不需要考虑涡卷末端部推杆的强度，能够使用与以往的推杆相比大幅缩小的杆。因此，能够使涡旋部件用的槽宽更窄，成形模的强度提高，能够延长寿命。在该情况下，由于作为排放空气的通道，因此，即使不是塞子，只要延迟推出定时以使推出的力不作用即可。此外，由于具备端板用推杆，因此，即使在涡旋部件的涡卷部填充不良时，也能够可靠地将成形品从涡旋部件用成形模中推出，消除了涡旋部件的取出不良且防止了对成形模施加过大的热负荷，因此能够延长涡旋部件用成形模的寿命。

本发明第七方面的涡旋部件用成形模形成为，在第六方面的涡旋部件用成形模中，还具备冷却部。在第五方面的涡旋部件用成形模中，对于设置冷却部，由于能够充分地加厚槽间的壁，因此将冷却部设置在与涡旋部件用成形模中的涡卷状部分对应的槽的附近，以便对涡旋部件用成形模进行冷却。

在此，由于还具备对涡旋部件用成形模进行冷却的冷却部，该冷却部设置在与涡旋部件用成形模中的涡卷状部分对应的槽的附近，因此能够比以往更有效地降低涡旋部件用成形模的热负荷，从而能够延长涡旋部件用成形模的寿命。

附图说明

图1是具备本发明实施方式的涡旋部件用成形模的成形装置的结构图。

图2是图1中的可动模的涡卷状槽附近的放大剖视图。

图3是沿着图2中的箭头A方向的视图。

图4是概要性地示出图3中的涡卷状槽13a和抵接部分用槽13c的图。

图5是图1中的冷却水配管的剖视图。

具体实施方式

下面，参照附图来说明本发明的涡旋部件用成形模的实施方式。

<涡旋部件用成形装置1的结构>

图1至图3所示的涡旋部件用成形装置1(下面，称为“成形装置1”)是用来成形涡旋压缩机的固定涡旋件或可动涡旋件等涡旋部件50的成形装置，该涡旋部件50具有：涡卷状部分51；以及形成于涡卷状部分51的根部侧的板状的端板52。

再者，在本实施方式中，作为涡旋部件50的一个示例，列举具有涡卷状部分51、端板52和凸台53的可动涡旋件为例进行说明，但也可以适当改变成形装置1的模腔13的形状来成形固定涡旋件。

成形装置1具备：涡旋部件用成形模2(下面，称为“成形模2”)；推杆机构7；以及可动模载置台8。成形模2具有：涡卷用推杆3；端板用推杆4；冷却用配管5；以及坯料填充机构6。

在该成形装置1中，通过利用坯料填充机构6施加压力，从而向成形模2内部填充半熔融或半凝固金属材料即坯料C，由此能够对涡旋部件50进行模成形。

在成形了涡旋部件50后，沿着可动模载置台8将构成成形模2的一个可动模11从另一个固定模12拉开。然后，利用推杆机构7将涡卷用推杆3和端板用推杆4推入到可动模11内部，由此，能够从可动模11内部取出涡旋部件50。

下面，在其他项目中进一步详细地说明成形模2。

<涡旋部件用成形模2的结构>

如图1所示，成形模2主要具有沿着可动模载置台8往复移动的可动模11、以及固定模12。再者，关于成形模2的其他的结构要素、即：涡卷用推杆3、端板用推杆4以及冷却用配管5，在其他项目中更详细地进行说明。

此外，在成形装置1中形成有横浇道54，该横浇道54是用来将半熔融或半凝固金属材料填充到模腔13中的流路，所述模腔13是在可动模11和固定模12结合时形成的、呈涡旋部件50的形状的空间。

关于可动模11，如图1至图3所示，在用来形成涡旋部件50的模腔13中具有：涡卷状槽13a，其用来形成涡卷状部分51；以及平板状槽13b，其用来形成端板52。

并且，在可动模11中形成有抵接部分用槽13c，该抵接部分用槽13c与涡卷状部分51中的抵接部分55对应，涡卷状部分51中的抵接部分55与推压涡卷状部分51的末端51a(参照图1)的涡卷用推杆3抵接。该抵接部分用槽13c的宽度比涡卷状槽13a的宽度大，该涡卷状槽13a与涡卷状部分51中的抵接部分55以外的部分对应。

由此，在成形涡旋部件50时，即使将涡卷状部分51的整体的厚度成形得较薄，也能够局部地确保与涡卷用推杆3抵接的抵接部分55较宽。

其结果是，由于能够确保涡卷用推杆3所抵接的抵接部分55的宽度并缩窄抵接部分55以外的涡卷状槽13a的宽度，因此可动模11中的相邻的槽13a之间的部分的壁厚也变厚。由此，因成形模2的强度降低而使成形模2的耐久性降低的可能性消除，能够延长成形模2的寿命。

抵接部分55及用来形成该抵接部分55的抵接部分用槽13c的宽度只要是大于涡卷用推杆3的直径的宽度即可。

此外，在本实施方式中，由于与涡卷状部分51中的抵接部分55以外的部分对应的涡卷状槽13a的宽度尺寸被设定成实质上与涡旋部件50的完成品中的涡卷状部分51的壁厚相等，因此能够以与完成品大致相同的尺寸成形(所谓的“近净(near netshape)成形”)，能够进一步缩窄槽宽，因而成形模的耐久性提高，能够延长寿命。此外，材料成品率提高。

再者，与进行切削加工来对涡旋部件50进行表面精加工相关地，优选的是，对于涡卷状槽13a的宽度最好考虑到涡旋件设计壁厚+必要切削加工余量及模具的偏差量、精度。

在此，图4中概要性地示出了与涡卷状部分51对应的涡卷状槽13a和与抵接部分55对应的抵接部分用槽13c。以往，出于与涡卷用推杆3抵接的需要，为了确保宽度在涡卷用推杆3的直径以上的槽宽，需要形成整体上宽幅的涡卷状槽B，而在本实施方式中成形为：将涡卷状槽13a整体的厚度缩窄到大致与涡旋部件50的完成品的宽度同样程度的厚度，仅使与抵接部分55对应的抵接部分用槽13c成为局部鼓出的形状，因此能够实现实质上与完成品相等尺寸的近净化。

再者，由于利用立铣刀等对形成于涡卷状部分51的抵接部分55局部地进行切削即可，因此成形后的涡旋部件50的材料成品率高。此外，在对抵接部分55进行切削后，利用轴形磨具、空气研磨机(AERO LAP)等实施表面精加工，能够精加工成涡旋部件50的完成品所要求的尺寸和表面粗糙度。

<涡卷用推杆3的结构>

图1及图3所示的涡卷用推杆3安装于推杆驱动机构7，且能够穿过形成于可动模11的贯通孔15(参照图2)而在模腔13的涡卷状槽13a的末端出没。

涡卷用推杆3在涡旋部件50成形后推压涡旋部件50的涡卷状部分51的末端51a中的抵接部分55，从而能够从可动模11中推出涡旋部件50。

<端板用推杆4的结构>

图1所示的端板用推杆4安装于推杆机构7，且能够穿过形成于可动模11的贯通孔16(参照图2)而出没于模腔13的平板状槽13b。

端板用推杆4在涡旋部件50成形后推压涡旋部件50的端板52，从而能够从可动模11中推出涡旋部件50。

端板用推杆4比涡卷用推杆3粗。并且，在推出成形品时，与涡卷用推杆3相比，加大端板用推杆4与成形品的接触面积并对端板用推杆4施加更大的负荷，这更有利于防止较细的涡卷用推杆3损坏，因此是优选的。

<冷却用配管5的结构>

图1及图5所示的冷却用配管5是用来供给冷却水的配管，其插入在形成于可动模11的注水孔17(参照图2)中。注水孔17形成于可动模11中的、涡卷状槽13a的相邻的槽之间的壁18。

具体而言，如图5所示，冷却用配管5为双层管的结构，该冷却用配管5具有：插入到注水孔17的里端附近的注水用的内管21；以及排水用的外管22。外管22与注水孔17液密地嵌合。

因此，在成形涡旋部件50时，虽然由于高温/高压的坯料C被压入模腔13内而使热传导至可动模11，但利用由冷却用配管5连续地供给的冷却水能够对可动模11充分地进行冷却。因而能够延长可动模11以及成形模2整体的寿命。

<实施方式的特征>

(1)

在实施方式的成形模2中，与和涡卷用推杆3抵接的抵接部分55对应的抵接部分用槽13c的宽度比与涡卷状部分51中的抵接部分55以外的部分对应的涡卷状槽13a的宽度大。

由此，能够确保与涡卷用推杆3抵接的抵接部分55的宽度、且缩窄抵接部分55以外的涡卷状槽13a的宽度，因此可动模11中的相邻的槽13a之间的壁18的部分的壁厚也变厚。其结果是，成形模2(更具体而言是可动模11)的强度提高，并且成形模2的耐久性提高，因此能够大幅地延长成形模2的寿命。此外，随之，还能够降低成形模2的制造及维护等的成本。

(2)

此外，在实施方式的成形模2中，由于能够缩小与涡卷状部分51中的抵接部分55以外的部分对应的涡卷状槽13a的宽度，因此能够实现近净化。此外，由于涡卷状槽13a的宽度变细而使涡卷状槽13a之间的壁18变厚，因此能够确保冷却用配管5的配置空间。

(3)

此外，在实施方式的成形模2中，与涡卷状部分51中的抵接部分55以外的部分对应的涡卷状槽13a的宽度尺寸被设定成实质上与涡旋部件50的完成品中的涡卷状部分51的壁厚相等。由此，能够实现以与涡旋部件50的完成品大致相同的尺寸成形的所谓的“近净化成形”，材料成品率提高。

(4)

此外，近年来，涡旋部件的成形采用了这样的利用半熔融压铸材料的成形法：与铸铁材料(FC材)及铝压铸品相比材料强度高，即使减薄涡卷状部分的壁厚也能够满足设计强度，能够实现以与完成品大致相同的尺寸成形的所谓的“近净化成形”。

在本实施方式中，对于涡卷状部分51的成形，由于在涡卷状部分51的中途局部地形成与涡卷用推杆3抵接的宽幅的抵接部分55，因此对于涡卷状部分51的整体不需要确保宽度在涡卷用推杆3的直径以上。因此，不需要将涡卷状部分51的整体成形成比设计要求厚度厚，能够发挥利用半熔融压铸材料的成形法的能够薄壁成形的特征。

(5)

并且，在实施方式的成形模2中，由于在成形后的涡旋部件50的涡卷状部分51形成有与涡卷用推杆3抵接的宽幅的抵接部分55，因此不需要随着涡卷状部分51的薄型化而减细涡卷用推杆3。因此，不会发生涡卷用推杆3弯曲或折断等不良情况。

(6)

在实施方式的成形装置1中，具备：具有抵接部分用槽13c的成形模2，所述抵接部分用槽13c用来如上述那样在成形后的涡旋部件50的涡卷状部分51形成与涡卷用推杆3抵接的宽幅的抵接部分55；涡卷用推杆3，其用来推压涡卷状部分51的末端51a；以及端板用推杆4，其用来推压端板52的表面。

这样，由于除了具备涡卷用推杆3以外还具备端板用推杆4，因此即使在填充不良时也能够可靠地将成形品从成形模2中推出，设备运转率提高。

此外，即使在填充不良时，由于利用涡卷用推杆3和端板用推杆4这两个推杆来推出涡旋部件50的成形品，因此能够降低涡卷用推杆3损坏的发生率。

(7)

在实施方式的成形装置1中，具备冷却用配管5作为对成形模2进行冷却的冷却部，该冷却用配管5设置于与成形模2的可动模11中的涡卷状部分51对应的涡卷状槽13a的附近的壁18。由此，能够对成形模2充分地进行冷却，能够大幅地延长成形模2的寿命。

(8)

特别是，本实施方式的成形模2还具备冷却用配管5作为冷却部。对于设置冷却用配管5，由于能够充分地加厚槽间的壁，因此将冷却用配管5设置在与成形模2中的涡卷状部分51对应的涡卷状槽13a的附近，以便对成形模2进行冷却。

在此，由于还具备对成形模2进行冷却的冷却用配管5，该冷却用配管5设置在与成形模2中的涡卷状部分51对应的涡卷状槽13a的附近，因此能够比以往更有效地降低成形模2的热负荷，能够延长成形模2的寿命。

(9)

并且，本实施方式的成形模2是用来成形涡旋部件50的成形模，该涡旋部件50具有涡卷状部分51和形成于涡卷状部分51的根部侧的板状的端板52。该成形模2具备成形模2的主要部分(即，可动模11和固定模12)、涡卷用推杆3和端板用推杆4。涡卷用推杆3推压涡卷状部分51的末端。端板用推杆4推压端板52的表面。

在此，由于具备成形模2、涡卷用推杆3和端板用推杆4，因此，即使在涡旋部件50的涡卷状部分51填充不良时，也能够可靠地将成形品从成形模2中推出，消除了涡旋部件50的取出不良，防止了对成形模2施加过大的热负荷，因此能够延长成形模2的寿命。此外，设备运转率提高。

(10)

并且，本实施方式的成形模2是用来成形涡旋部件50的成形模，该涡旋部件50具有涡卷状部分51和形成于涡卷状部分51的根部侧的板状的端板52，其中，使用推压涡卷状部分51的末端的涡卷用推杆3作为贯通孔15的塞子，并且所述成形模2具备用来推压端板52的表面的端板用推杆4。由于将涡卷部末端的推杆3作为塞子，因此仅用作空气排放用的通道。此外，使用端板用推杆4来推出涡旋部件50。

因此，不需要考虑涡卷末端部推杆3的强度，能够使用与以往的推杆相比更小的杆。因此，能够使涡旋部件50用的槽宽更窄，成形模2的强度提高，能够延长寿命。在该情况下，由于作为排放空气的通道，因此，即使不是塞子，只要延迟推出定时以使推出的力不作用即可。此外，由于具备端板用推杆4，因此，即使在涡旋部件50的涡卷状部分51填充不良时，也能够可靠地将成形品从成形模2中推出，消除了涡旋部件50的取出不良且防止了对成形模2施加过大的热负荷，因此能够延长成形模2的寿命。

(11)

并且，本实施方式的成形模2还具备冷却用配管5。对于设置冷却用配管5，由于能够充分地加厚槽间的壁，因此将冷却用配管5设置在与成形模2中的涡卷状部分51对应的槽13a的附近，以便对成形模2进行冷却。

在此，由于还具备对成形模2进行冷却的冷却用配管5，该冷却用配管5设置在与成形模2中的涡卷状部分51对应的槽13a的附近，因此能够比以往更有效地降低成形模2的热负荷，从而能够延长成形模2的寿命。

<实施方式的变形例>

(A)

在上述的实施方式中，作为对成形模2进行冷却的冷却部的一个示例，列举用来连续地供给冷却水的冷却用配管5为例进行了说明，但本发明不限于此，可采用各种其他的冷却构件。例如，还可以采用用来供给水以外的各种液体制冷剂及气体制冷剂的配管、或者珀耳帖元件等进行电冷却的元件等。

(B)

在上述的实施方式中，关于推杆和塞子，记载的是杆，但这些杆也可以不是圆柱形状。此外，关于末端形状，也可以不是平坦的。通过使用推出用或塞住用的块状、片状等变通的推出形状，能够形成使成形品成形后的加工更容易的那样的槽形状。

产业上的可利用性

本发明能够广泛地应用于具有涡卷状部分的涡旋部件用成形模。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2002-219553号公报

Claims (7)

1.一种涡旋部件用成形模(2)，其用来成形具有涡卷状部分(51)的涡旋部件(50)，其中，

推压所述涡卷状部分(51)的末端的涡卷用推杆(3)与所述涡卷状部分(51)中的抵接部分(55)抵接，与所述涡卷状部分(51)中的抵接部分(55)对应的槽(13c)的宽度比与所述涡卷状部分(51)中的所述抵接部分(55)以外的部分对应的槽(13a)的宽度大。

2.根据权利要求1所述的涡旋部件用成形模(2)，其中，

与所述涡卷状部分(51)中的所述抵接部分(55)以外的部分对应的槽(13a)的宽度实质上与所述涡旋部件(50)的完成品中的所述涡卷状部分(51)的壁厚相等。

3.根据权利要求1所述的涡旋部件用成形模(2)，其中，

所述涡旋部件用成形模(2)还具备对所述涡旋部件用成形模(2)进行冷却的冷却部(5)，该冷却部(5)设置在与所述涡旋部件用成形模(2)中的所述涡卷状部分(51)对应的槽(13a)的附近。

4.一种涡旋部件用成形模(2)，其用来成形涡旋部件(50)，所述涡旋部件(50)具有涡卷状部分(51)和形成于所述涡卷状部分(51)的根部侧的板状的端板(52)，其中，

所述涡旋部件用成形模(2)具备：

涡卷用推杆(3)，其用来推压所述涡卷状部分(51)的末端；以及

端板用推杆(4)，其用来推压所述端板(52)的表面。

5.根据权利要求4所述的涡旋部件用成形模(2)，其中，

所述涡旋部件用成形模(2)还具备对所述涡旋部件用成形模(2)进行冷却的冷却部(5)，该冷却部(5)设置在与所述涡旋部件用成形模(2)中的所述涡卷状部分(51)对应的槽(13a)的附近。

6.一种涡旋部件用成形模(2)，其用来成形具有涡卷状部分(51)的涡旋部件(50)，其中，

使用推压所述涡卷状部分(51)的末端的涡卷用推杆(3)作为贯通孔(15)的塞子，并且所述涡旋部件用成形模(2)具备推压所述端板(52)的表面的端板用推杆(4)。

7.根据权利要求6所述的涡旋部件用成形模(2)，其中，

所述涡旋部件用成形模(2)还具备对所述涡旋部件用成形模(2)进行冷却的冷却部(5)，该冷却部(5)设置在与所述涡旋部件用成形模(2)中的所述涡卷状部分(51)对应的槽(13a)的附近。

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