CN107913982A - 一种单螺杆转子的铸造方法 - Google Patents

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原和平
叶毅
马科军
周中华
陈贞毅
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Haomi Power Equipment Co Ltd
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22C—FOUNDRY MOULDING
    • B22C9/00—Moulds or cores; Moulding processes
    • B22C9/02—Sand moulds or like moulds for shaped castings
    • B22C9/04—Use of lost patterns
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B22C—FOUNDRY MOULDING
    • B22C9/00—Moulds or cores; Moulding processes
    • B22C9/22—Moulds for peculiarly-shaped castings

Abstract

本发明涉及一种单螺杆转子的铸造方法，包括以下步骤：(1)将单螺杆转子实体切割成多段，然后根据每一段的外形，加工形成多段铸件毛坯；(2)将多段铸件毛坯重新组装，形成单螺杆转子消失模型；(3)在单螺杆转子消失模型表面刷涂耐火材料并烘干，埋于石英砂中并振动使石英砂贴合单螺杆转子消失模型表面；(4)在负压下将液态金属浇入石英砂中，使单螺杆转子消失模型气化并使液态金属占据单螺杆转子消失模型的位置，冷凝后形成单螺杆转子铸造毛坯，打磨后即得所述单螺杆转子粗加工前的形状。与现有技术相比，本发明节省了大量用机床加工开槽时间以及刀具，大大的降低了制造成本，缩短了这类零件的加工时间。

Description

一种单螺杆转子的铸造方法
技术领域
本发明涉及转子制造领域，具体涉及一种单螺杆转子的铸造方法。
背景技术
单螺杆压缩机是一种结构性能优秀的回转机械。自从上一个世纪60年代在国外开始发展以来，已经有多种产品进入工业市场。一般的单螺杆转子上有六个齿，在圆柱面上倾斜布置，且齿成扭曲状；采用常规的整体铸造方法制作的模具难以从砂型中取出；采用塑料模或者蜡模等消失模制作的办法难度在于整体模具难以制作。所以，至今的单螺杆转子齿槽都是采用实心圆柱金属棒材整体切削加工而成；这种制作方法，一方面浪费金属材料，另一方面，消耗大量的加工工时，成本高。特别是螺杆转子上的齿槽加工需要去掉较多的金属材料，一方面造成材料的浪费，另一方面还需要采用专用机床进行长时间的切削，造成螺杆转子及其压缩机的制造成本上升。迄今为止，所有单螺杆压缩机的制造企业都用实体圆柱金属材料直接加工的方法。
发明内容
本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种加工成本低的单螺杆转子的铸造方法。
本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：一种单螺杆转子的铸造方法，包括以下步骤：
(1)将单螺杆转子实体切割成多段，然后根据每一段的外形，加工形成多段铸件；
(2)将多段铸件重新组装，形成单螺杆转子消失模型；
(3)在单螺杆转子消失模型表面刷涂耐火材料并烘干，埋于石英砂中并振动使石英砂贴合单螺杆转子消失模型表面；
(4)在负压下将液态金属浇入石英砂中，使单螺杆转子消失模型气化并使液态金属占据单螺杆转子消失模型的位置，冷凝后形成单螺杆转子毛坯，打磨后得到所述单螺杆转子粗加工前的形状，精加工后得到单螺杆转子。
由于单螺杆转子表面设有六个齿，在圆柱面上倾斜布置，且齿成扭曲状，即表面极其不规则，所以如果单纯采用切削工艺，不仅对切削工艺的要求高，且时间长、成本大。本发明采用的是浇筑的方法，形成与单螺杆转子模型一样的单螺杆转子毛坯，不需要复杂切削过程，可以大大减小生产时间，也降低了生产的成本。
所述的单螺杆转子实体沿着其轴向切割成5～10段。由于单螺杆转子的表面极其复杂，所以将单螺杆转子实体切割成多段，将复杂的表面分割成多段相对简单的表面，从而缩短了单螺杆转子消失模型的成型时间，进一步缩短生产时间。
每个所述铸件包括中心的圆柱体部以及设置在圆柱体部外侧的齿部，相邻两个铸件的圆柱体部叠加，铸件的齿部光滑衔接。
所述圆柱体部上设有至少两个定位孔，安装时，定位销穿过所有铸件在相同位置上的定位孔，通过定位孔，可以保证多段铸件在组装时的位置是精确的，不会产生错位而导致最终的单螺杆转子的外形发生错误。
所述的单螺杆转子模型采用的材质为石蜡或泡沫，这两种材质在高温下发生气化，从而在石英砂内部形成一个空腔，当液态金属流入该空腔内并凝固之后，就可以形成毛坯。
所述的石英砂的粒径为30～70目。而且在石英砂中埋设单螺杆转子时要不断振动，使得石英砂致密，在单螺杆转子消失模型气化之后形成的空腔内不会有石英砂进入。
所述液态金属浇入时，采用的气压为-0.03～-0.05Mpa。
所述液态金属的温度为1440～1480℃。
所述打磨采用粗磨磨削工艺，所述精加工采用精磨磨削工艺。
与现有技术相比，本发明的有益效果体现在以下几方面：
(1)通过浇筑的方法代替现有的切削工艺，对工艺的要求大大降低，同时提高了生产效率，降低了生产成本；
(2)将单螺杆转子实体切割成多段，降低了单螺杆转子模型的加工难度，缩短了生产时间。
附图说明
图1为本发明的单螺杆转子消失模型的结构示意图；
图2为本发明的单螺杆转子消失模型的爆炸结构示意图。
其中，1为铸件，11为圆柱体部，12为齿部，2为定位孔。
具体实施方式
下面对本发明的实施例作详细说明，本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。
实施例1
一种单螺杆转子的铸造方法，包括以下步骤：
(1)将单螺杆转子实体切割成7段，然后根据每一段的外形，雕刻形成多段铸件；其中，每个铸件1的结构如图1、图2所示，包括中心的圆柱体部11以及设置在圆柱体部11外侧的齿部12，相邻两个铸件1的圆柱体部11叠加，铸件1的齿部12光滑衔接，圆柱体部11上设有两个定位孔2，安装时，一根定位销穿过所有铸件1在相同位置上的定位孔2，通过定位孔2，可以保证多段铸件在组装时的位置是精确的，不会产生错位而导致最终的单螺杆转子的外形发生错误。单螺杆转子消失模型采用的材质为石蜡或泡沫。
(2)将多段铸件重新组装，形成单螺杆转子消失模型；
(3)在单螺杆转子消失模型表面刷涂耐火材料并烘干，埋于石英砂中并振动使石英砂贴合单螺杆转子消失模型表面；
(4)在负压下将液态金属浇入石英砂中，使单螺杆转子消失模型气化并使液态金属占据单螺杆转子消失模型的位置，冷凝后形成单螺杆转子毛坯，打磨即得单螺杆转子。
整个生产工艺的时间为8h，比现有的单螺杆转子生产工艺时间大大缩短。

Claims (9)

1.一种单螺杆转子的铸造方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)将单螺杆转子实体切割成多段，然后根据每一段的外形，加工形成多段铸件；
(2)将多段铸件重新组装，形成单螺杆转子消失模型；
(3)在单螺杆转子消失模型表面刷涂耐火材料并烘干，埋于石英砂中并振动使石英砂贴合单螺杆转子消失模型表面；
(4)在负压下将液态金属浇入石英砂中，使单螺杆转子消失模型气化并使液态金属占据单螺杆转子消失模型的位置，冷凝后形成单螺杆转子毛坯，打磨后得到所述单螺杆转子粗加工前的形状，精加工后得到单螺杆转子。
2.根据权利要求1所述的一种单螺杆转子的铸造方法，其特征在于，所述的单螺杆转子实体沿着其轴向切割成5～10段。
3.根据权利要求1所述的一种单螺杆转子的铸造方法，其特征在于，每个所述铸件包括中心的圆柱体部以及设置在圆柱体部外侧的齿部，相邻两个铸件的圆柱体部叠加，铸件的齿部光滑衔接。
4.根据权利要求3所述的一种单螺杆转子的铸造方法，其特征在于，所述圆柱体部上设有至少两个定位孔，安装时，定位销穿过所有铸件在相同位置上的定位孔。
5.根据权利要求1所述的一种单螺杆转子的铸造方法，其特征在于，所述的单螺杆转子消失模型采用的材质为石蜡或泡沫。
6.根据权利要求1所述的一种单螺杆转子的铸造方法，其特征在于，所述的石英砂的粒径为30～70目。
7.根据权利要求1所述的一种单螺杆转子的铸造方法，其特征在于，所述液态金属浇入时，采用的气压为-0.03～-0.05MPa。
8.根据权利要求1所述的一种单螺杆转子的铸造方法，其特征在于，所述液态金属的温度为1440～1480℃。
9.根据权利要求1所述的一种单螺杆转子的铸造方法，其特征在于，所述打磨采用粗磨磨削工艺，所述精加工采用精磨磨削工艺。
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