CN106077381B - 涡旋式压缩机静涡盘的制作方法和涡旋式压缩机静涡盘 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种涡旋式压缩机静涡盘的制作方法和涡旋式压缩机静涡盘，属于机械工程技术领域。它解决了现有制造方法无法制作具有凹口的涡旋压缩机定盘的问题。本涡旋式压缩机静涡盘的制作方法是按以下顺序步骤进行的：首先选择坯料；接着，第一次锻造形成过渡件；坯料的始锻温度为460℃～480℃；紧接着，立即将过渡件转移至第二锻造模具内进行第二次锻造形成静涡盘；静涡盘的终锻温度为420℃～440℃。本涡旋式压缩机静涡盘的制作方法采用两次连续锻造方式以及采用结构简单、易锻造成型的过渡件，进而保证锻造成型的静涡盘中凹口侧面与盘体顶面之间棱角饱满，呈直角过渡，进而保证静涡盘的品质以及生产效率。

Description

涡旋式压缩机静涡盘的制作方法和涡旋式压缩机静涡盘
技术领域
本发明属于机械工程技术领域，涉及一种涡旋式压缩机，特别是一种涡旋式压缩机静涡盘的制作方法。
本发明属于机械工程技术领域，涉及一种涡旋式压缩机，特别是一种涡旋式压缩机静涡盘。
背景技术
涡旋式压缩机是由一个固定的渐开线涡旋盘和一个呈偏心回旋平动的渐开线的动涡旋盘组成可压缩容积的压缩机。涡旋式压缩机主要工作部分为气体压缩部分，由定涡盘和静涡盘构成气腔。
涡旋式压缩机结构新颖、精密，具有体积小、噪音低、重量轻、振动小、能耗小、寿命长、输气连续平稳、运行可靠、气源清洁等优点；广泛运用于工业、农业、交通运输、医疗器械、食品装潢和纺织等行业和其它需要压缩空气的场合。
涡旋式压缩机技术虽然在20世纪初就已经被发明，但受限制于高精度涡旋型线加工设备，并没有得到快速发展。一直到上世纪七十年代，能源危机以及高精度数控铣床的发明才极大的推动了涡旋式压缩机的发展；但仍然存在着制造成本高，普及率极低。
目前，由于汽车工业的发展，涡旋式压缩机应用在车辆中具有良好的市场前景。为了节能环保，车辆部件要求轻量化，即包括动、静涡盘等零件须采用铝镁合金制成。而传统的动、静涡盘采用铸铁制成且采用铸造成型或整体直接切削成型。技术人员尝试采用传统方法制造铝镁合金动、静涡盘，但存在着生产效率低的问题以及产品存在着各类细微缺陷，进而影响铝镁合金动、静涡盘的品质。
为此有人提出了一种涡旋压缩机铝合金动、定盘的制造方法 (申请公布号CN104801646A)，该专利的申请人认为该技术方案可提高动、静涡盘的品质以及生产效率；申请人通过分析和试验得出，该制造方法无法提高如图4所示外圆壁具有凹口的涡旋式压缩机静涡盘的的品质以及生产效率，其主要存在凹口侧面与盘体顶面之间棱角呈圆弧状；无法满足凹口侧面与盘体顶面之间为直角过渡的技术要求。
发明内容
本发明提出了一种涡旋式压缩机静涡盘的制作方法，本发明要解决的技术问题是如何提出既能保证静涡盘的品质以及生产效率，又能使静涡盘中凹口侧面与盘体顶面之间直角过渡的制作方法。
本发明的要解决的技术问题可通过下列技术方案来实现：本涡旋式压缩机静涡盘的制作方法是按以下顺序步骤进行的：
首先，选择直径小于静涡盘直径的铝镁合金棒料且将铝镁合金棒料切成圆形薄状的坯料；坯料体积大于静涡盘的体积；
接着，加热坯料和将加热后的坯料放入第一锻造模具内并锻造成过渡件；坯料的始锻温度为460℃～480℃，第一锻造模具中具有第一电加热装置；过渡件包括呈圆形薄状的底盘和两个与底盘位置一一对应的竖耳，两个竖耳的位置与静涡盘中两个的凹口位置一一对应；底盘直径小于静涡盘直径，底盘直径大于坯料直径；
紧接着，第一锻造模具开模后立即采用机械手将过渡件转移至第二锻造模具内并锻造成静涡盘；静涡盘的终锻温度为 420℃～440℃，第二锻造模具中具有第二电加热装置；
最后，第二锻造模具开模后立即采用机械手将静涡盘放入网带炉内开始固溶 处理。
一种利用上述涡旋式压缩机静涡盘的制作方法制作的涡旋式压缩机静涡盘，包括底壁、环形外壁和位于环形外壁内的涡旋型线，环形外壁和涡旋型线均与底壁连为一体；环形外壁具有两个凹口。
与现有技术相比，本涡旋式压缩机静涡盘的制作方法采用两次连续锻造方式以及采用结构简单、易锻造成型的过渡件，进而保证锻造成型的静涡盘中凹口侧面与盘体顶面之间棱角饱满，呈直角过渡，进而保证静涡盘的品质以及生产效率。
本涡旋式压缩机静涡盘的制作方法中严格控制始锻温度和终锻温度以及采用更低的始锻温度、终锻温度和锻造模具温度，既能保证静涡盘的品质，又能提高模具使用寿命，降低制造成本以及节能减排的优点。
本涡旋式压缩机静涡盘的制作方法中静涡盘锻造成型后立即进行固溶 处理，因而充分地利用了静涡盘自身预热，即能降低固溶处理工序中能源消耗，具有节能减排的优点。
附图说明
图1是铝镁合金棒料切成坯料的结构示意图。
图2是坯料的立体结构示意图。
图3是过渡件的立体结构示意图。
图4是涡旋式压缩机静涡盘的立体结构示意图。
图中，1、环形外壁；1a、凹口；2、涡旋型线；3、底壁；4、底盘；5、竖耳。
具体实施方式
以下是本发明的具体实施例并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。
图4所示，涡旋式压缩机静涡盘包括底壁3、环形外壁1和位于环形外壁1内的涡旋型线2，环形外壁1和涡旋型线2均与底壁3连为一体；环形外壁1具有两个凹口1a。本涡旋式压缩机静涡盘的直径为115㎜。
如图1至图4所示，本涡旋式压缩机静涡盘的制作方法是依次按制作坯料、第一次锻造、第二次锻造和固溶 处理顺序步骤进行的，具体来说：
如图1所示，制作坯料为选择直径小于静涡盘直径的铝镁合金棒料，如铝镁合金棒料的直径为90㎜；铝镁合金棒料的牌号与静涡盘设计的材料牌号相同。坯料体积需略大于静涡盘的体积；根据静涡盘的体积可计算出所需铝镁合金棒料的长度，进而根据该长度沿如图1所示虚线位置将铝镁合金棒料切成多个圆形薄状的坯料，如图2所示。
第一次锻造包括加热坯料和将加热后的坯料放入第一锻造模具内并锻造成过渡件。
坯料采用自动加热装置加热，自动加热装置包括水平设置的瓷质管道和推送坯料的气动推料组件；瓷质管道外缠绕有线圈。坯料放置在瓷质管道内，当线圈通过中频电流时能对坯料进行加热；气动推料组件能将待加热的坯料从瓷质管道的一端口推入，同时使加热完成的坯料从瓷质管道的另一端口推出。坯料推出瓷质管道后立即采用机械手将坯料放入第一锻造模具内，紧接着操纵锻压设备，第一锻造模具合模实现锻压坯料，坯料被并锻造成过渡件。如图3所示，过渡件包括呈圆形薄状的底盘4和两个与底盘4位置一一对应的竖耳5，两个竖耳5的位置与静涡盘中两个的凹口1a位置一一对应；底盘4直径小于静涡盘直径，底盘4 直径大于坯料直径，如底盘4直径为105㎜；竖耳5的高度H为 5㎜～8㎜，竖耳5呈圆弧形，竖耳5的中心宽度W为凹口1a宽度的1.5～2倍；竖耳5的厚度δ与静涡盘的环形外壁1厚度基本相同。
在第一次锻造工序中，保证坯料的始锻温度为460℃～480℃，第一锻造模具中具有第一电加热装置，第一锻造模具的温度可控制在420℃～440℃。
第二次锻造为第一锻造模具开模后立即采用机械手将过渡件转移至第二锻造模具内紧接着操纵锻压设备，第二锻造模具合模实现锻压过渡件坯料，过渡件被并锻造成如图4所示的静涡盘。
在第二次锻造工序中，保证静涡盘的终锻温度为420℃～ 440℃，第二锻造模具中具有第二电加热装置，第二锻造模具的温度可控制在400℃～430℃，避免工件温度过快下降。
固溶 处理的设备包括网带炉，在第二锻造模具开模后立即采用机械手将静涡盘放入网带炉内进而开始固溶 处理。
锻压设备可采用多工位锻造压力机。自动加热装置中气动推料组件、线圈、机械手以及多工位锻造压力机通过控制电路电连接，进而实现自动控制，使相邻两个工位之间以最短时间转移，进而减少相邻两个工位之间转移过程中工件的热损耗量，即有效保证工件的温度，尤其是第一次锻造与第二次锻造之间温度，进而保证静涡盘的终锻温度在420℃～440℃，避免工件温度过快下降。
自动加热装置和固溶 处理的设备所选用的设备均适合自动化生产，因而有效地提高了生产效率。
一种利用上述涡旋式压缩机静涡盘的制作方法制作的涡旋式压缩机静涡盘，凹口1a的侧面与环形外壁1的顶面之间呈直角过渡，一个凹口1a用于介质进入，一个凹口1a用于介质流出。

Claims (6)

1.一种涡旋式压缩机静涡盘的制作方法，其特征在于，本制作方法是按以下顺序步骤进行的：
首先，选择直径小于静涡盘直径的铝镁合金棒料且将铝镁合金棒料切成圆形薄状的坯料；坯料体积大于静涡盘的体积；
接着，加热坯料和将加热后的坯料放入第一锻造模具内并锻造成过渡件；坯料的始锻温度为460℃～480℃，第一锻造模具中具有第一电加热装置；过渡件包括呈圆形薄状的底盘(4)和两个与底盘(4)位置一一对应的竖耳(5)，两个竖耳(5)的位置与静涡盘中两个的凹口(1a)位置一一对应；底盘(4)直径小于静涡盘直径，底盘(4)直径大于坯料直径；
紧接着，第一锻造模具开模后立即采用机械手将过渡件转移至第二锻造模具内并锻造成静涡盘；静涡盘的终锻温度为420℃～440℃，第二锻造模具中具有第二电加热装置；
最后，第二锻造模具开模后立即采用机械手将静涡盘放入网带炉内开始固溶处理。
2.根据权利要求1所述的涡旋式压缩机静涡盘的制作方法，其特征在于，所述坯料采用自动加热装置加热，自动加热装置包括水平设置的瓷质管道和推送坯料的气动推料组件；瓷质管道外缠绕有线圈；气动推料组件能将待加热的坯料从瓷质管道的一端口推入，同时使加热完成的坯料从瓷质管道的另一端口推出。
3.根据权利要求2所述的涡旋式压缩机静涡盘的制作方法，其特征在于，所述加热完成的坯料立即采用机械手放入第一锻造模具内。
4.根据权利要求1所述的涡旋式压缩机静涡盘的制作方法，其特征在于，所述竖耳(5)的高度H为5㎜～8㎜，竖耳(5)的宽度W为凹口(1a)宽度的1.5～2倍；竖耳(5)的厚度δ与静涡盘的环形外壁(1)厚度相同。
5.根据权利要求3所述的涡旋式压缩机静涡盘的制作方法，其特征在于，所述锻造采用多工位锻造压力机；第一锻造模具和第二锻造模具均安装在多工位锻造压力机上；自动加热装置中气动推料组件和线圈、机械手以及多工位锻造压力机通过控制电路电连接。
6.一种利用权利要求1至5中任意一项所述涡旋式压缩机静涡盘的制作方法制作的涡旋式压缩机静涡盘，包括底壁(3)、环形外壁(1)和位于环形外壁(1)内的涡旋型线(2)，环形外壁(1)和涡旋型线(2)均与底壁(3)连为一体；环形外壁(1)具有两个凹口(1a)。
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