CN109763981B - 一种复合转子、生产该转子的注塑模具及转子生产工艺 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种复合转子、生产该转子的注塑模具及转子生产工艺，其复合转子通过在主轴的螺旋齿牙上开设交错的槽口组和咬合齿，使包覆在主轴外的起到防腐作用的包覆层与主轴之间的咬合力增大，其注塑模具利用安装于排气口的冷却装置对排气口进行冷却，在注塑形成包覆层的过程中，使从排气口排出的防腐材料,经冷却装置快速的冷却，观察防腐材料冷却后的形状判定注塑模具内是否残留空，其生产工艺通过螺旋沟槽加工、开口槽加工与主轴外圆加工的三个步骤，在复合转子的主轴上形成槽口组与咬合齿，使注塑步骤中防腐材料在主轴上的粘附力更强。

Description

一种复合转子、生产该转子的注塑模具及转子生产工艺

技术领域

本发明涉及真空泵用的转子结构技术领域，具体为一种复合转子、生产该转子的注塑模具及转子生产工艺。

背景技术

螺杆转子是真空泵以及空压机中的重要部件，它的加工以及工艺是真空泵以及空压机行业的核心技术，现有的螺杆转子是加工是先通过金属浇筑出螺杆转子的金属主体，之后再通过数控机床或是车床对金属主体进行加工，在金属主体上加工出螺旋型线，使金属主体上出现螺旋的齿牙，之后在已经完成加工的金属主体外喷涂或者是注塑包覆一层防腐材料，对螺杆转子进行防腐保护。

但是，由于喷涂或者是注塑在金属主体表面的防腐材料厚度一般在0.03-0.05mm，防腐材料在金属主体上的附着力并不理想，如果涂层脱落会造成泵卡死、转子被腐蚀从而使泵的使用寿命大大减少。

在专利号为CN201810687393.6以下称对比文件1的中国专利中公开一种水润滑双螺杆压缩机转子结构，本发明的螺杆转子结构由主体材料为铸铁转子芯和不锈钢轴套及外表面包覆的PEEK工程塑料组成，其特点是：螺杆转子的主体材料为价格低廉且易切削的铸铁，在螺杆转子高压侧热套一段不锈钢轴套以方便给高压侧轴承传递扭矩。

但是，对比文件1仍存在以下问题：

1、上述专利加工制造出的螺杆转子的防腐层存在附着力不理想容易脱落的问题，容易在工作过程中出现防腐材料脱落，导致泵卡死；

2、上述专利加工制造出的螺杆转子因金属主体的体积与质量大，在泵启动过程中需要的力矩大，且在泵运转的过程中震动也大。

此外，在专利号为CN201721206712.4以下尘对比文件2的中国专利中公开一种可实时检测模具型腔温度的注塑模具，包括注塑模具本体，所述模具本体包括动模板、定模板、冷却孔、定模座板、型芯板、导柱、导套、动模座板、支撑板、限位钉、推板、推杆固定板、拉料杆、推板导柱、推板导套、推杆、复位杆以及方铁，所述型芯板的表面设有温度传感器，所述模具本体外设有一控制器，所述控制器的输出端连接一微型气体机，所述微型气体机连通到冷却孔，所述温度传感器连接到控制器的输入端。

但是，对比文件2仍存在以下问题：

1、无法判定注塑过程中注塑型腔内的空气是否排净，易导致注塑出的包覆层中存在挤压，在转子工作过程中，气泡处易凹陷。

并且，在专利号为CN201711158822.2以下称对比文件3的中国专利中公开一种螺杆转子防腐表面快速成型工艺方法，它包括备料、合模、填充、保压、冷却、脱模步骤，来解决传统金属材料转子的加工工期长、不防腐蚀、不能维修及再利用等缺陷。

但是，对比文件3仍存在以下问题：

1、按照对比文件3提供的方法加工出的螺杆转子，其表面包覆的防腐材料与主轴之间并不具有很强的附着力，长时间使用后容易脱落；

2、按照对比文件3提高的方法加工出的螺杆转子，其表面的防腐材料层容易存在气泡缺陷，导致螺杆转子在使用过程中，防腐材料层挤压塌陷，出现破损。

发明内容

针对以上问题，本发明提供了一种复合转子，其通过在主轴的螺旋齿牙上开设交错的槽口组和咬合齿，使包覆在主轴外的起到防腐作用的包覆层与主轴之间的咬合力增大，解决传统螺杆转子防腐材料容易脱落的技术问题，同时通过槽口组实现了螺杆转子体积与质量的缩减，减小了泵启动过程中，螺杆转子的启动力矩，也降低了泵在运转过程中的震动。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种复合转子，包括主轴，沿该主轴的轴线方向，其外圆周侧壁上螺旋设置有螺旋齿牙，该螺旋齿牙的外部与其所在的所述主轴的外部，均包裹一层防腐的包覆层，还包括：

槽口组，所述槽口组设置于所述螺旋齿牙上，其沿所述螺旋齿牙的螺旋方向设置，且其内注塑填充形成所述包覆层；以及

咬合齿，若干的所述咬合齿沿所述主轴的轴线方向，螺旋缠绕于所述主轴的外圆周侧壁上，其相互等距平行设置，且其位于所述螺旋齿牙的螺距之间。

作为改进，所述螺旋齿牙的螺距沿所述主轴的轴线成等距设置或是变距设置。

作为改进，所述槽口组包括：

开口槽，若干的所述开口槽贯穿设置于所述螺旋齿牙上，其沿所述主轴的轴线方向圆周等距设置；以及

螺旋沟槽，若干的所述螺旋沟槽设置于所述旋齿牙上，其平行于所述螺旋齿牙的螺旋方向设置，且其位于所述螺旋齿牙螺旋方向两侧的螺旋齿面上,该螺旋沟槽相互平行设置，且该螺旋沟槽与所述开口槽交叉设置。

作为改进，所述开口槽为扇形设置，其为敞口扇形设置或者是收口扇形设置。

本发明复合转子的有益效果在于：

（1）本发明较对比文件1，通过在主轴的螺旋齿牙上开设交错的槽口组和咬合齿，使包覆在主轴外的起到防腐作用的包覆层与主轴之间的咬合力增大，使防腐材料牢固的包覆在主轴上，避免了防腐材料从主轴上脱落，同时也避免了防腐材料脱落造成泵卡死，转子腐蚀；

（2）本发明较对比文件1，通过槽口组的开设，降低了转子的质量，使转子在旋转的启动过程中的需要的启动力矩减小，降低了启动电机的载荷，延长了启动电机的使用寿命，且转子在运转过程中的震动也大大减小；

（3）本发明较对比文件1，利用槽口组中的开口槽与螺旋沟槽的配合形成二维的平面粘附，并且配合咬合齿的设置在纵向上增加粘附，进而形成三维的立体粘附，增大防腐材料在主轴上的立体粘附能力，使转子在工作状态下，不论从那个方向对包覆层形成冲击力，都可以有效的分解消化冲击力，保护包覆层，避免防腐材料脱落。

本发明提供了一种注塑模具，其较传统的注塑模具，利用安装于排气口的感光传感器对排气口防腐材料进行透光性监测，判定在注塑形成包覆层的过程中，注塑模具内是否残留空气，解决如何快速、准确判定注塑模具内是否有空气残留的技术问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种注塑模具，其包括正对设置的第一模芯与第二模芯，所述第一模芯与第二模芯密封拼接形成注塑型腔，所述注塑型腔包覆上述所述的一种复合转子上的螺旋齿牙，并对该螺旋齿牙进行所述包覆层的注塑包覆加工。

作为改进，所述第一模芯与第二模芯均为方形设置，所述第一模芯正对所述第二模芯的一侧设置有第一型腔，该第一型腔长度方向的两端均设置有半圆形的第一轴口。

作为改进，所述第二模芯正对所述第一模芯的一侧设置有第二型腔，该第二型腔长度方向的两端均设置有半圆形的第二轴口，该第二轴口与所述第一轴口组合形成架设所述主轴的轴孔，所述第二型腔与所述第一型腔组合形成所述注塑型腔，该注塑型腔与所述包覆层的外形呈仿形设置。

作为改进，沿垂直所述主轴轴向的方向，所述第一模芯顶部开设有排气口，其底部开设有注塑口，该排气口与该注塑口均与所述第一型腔连通，且该排气口与该注塑口成对角设置，所述排气口处设置有处设置有透明输送管，该透明输送管的一侧设置有感光传感器。

作为改进，沿垂直所述主轴轴向的方向，所述第二模芯顶部开设有排气口，其底部开设有注塑口，该排气口与该注塑口均与所述第二型腔连通，且该排气口与该注塑口成对角设置，所述排气口处设置有处设置有透明输送管，该透明输送管的一侧设置有感光传感器。

本发明注塑模具的有益效果在于：

（1）本发明较对比文件2，利用安装于排气口的透明输送管对防腐材料进行输送，同时利用感光传感器监测透明输送管的透光性，在注塑形成包覆层的过程中，使从排气口排出的防腐材料,经感光传感器的监测，快速判定注塑型腔内是否存在空气；

（2）本发明较对比文件2，将防腐材料的进料的注塑口设置于注塑模具的下方，将排气口设置于注塑模具的上方，通过下方进料，上方排气，使防腐材料在注塑型腔内从下至上逐步漫延，将注塑型腔内的空气排空。

本发明提供了一种复合转子生产工艺，其较传统的螺杆转子生产工艺，通过螺旋沟槽加工、开口槽加工与主轴外圆加工的三个步骤，在复合转子的主轴上形成槽口组与咬合齿，使注塑步骤中防腐材料在主轴上的粘附力更强，解决转子表层防腐的包覆层易脱落的技术问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种复合转子生产工艺，包括以下步骤：

步骤一，铸造，将熔融金属浇入铸型，凝固后形成复合转子的球磨铸铁主体坯料；

步骤二，型线加工，将铸造好的球磨铸铁主体坯料转移至数控机床内，并由数控机床内的装夹具对该球磨铸铁主体坯料进行装夹固定，装夹固定完成后数控机床对球磨铸铁主体坯料进行螺旋齿牙的螺旋型线加工；

步骤三，螺旋沟槽加工，完成螺旋型线加工后的球磨铸铁主体坯料继续固定，由数控机床对所述螺旋齿牙上的螺旋齿面进行铣削加工，在所述螺旋齿面上形成平行于所述螺旋齿牙的螺旋方向设置的螺旋沟槽；

步骤四，开口槽加工，完成螺旋沟槽加工后的球磨铸铁主体坯料继续固定，由数控机床对所述螺旋齿牙进行铣削加工，在所述螺旋齿牙上形成沿主轴的轴向圆周等距分布的若干开口槽；

步骤五，主轴外圆加工，完成开口槽加工后的球磨铸铁主体坯料继续固定，由数控机床对主轴的外圆面进行加工，在该主轴的外圆面上形成咬合齿，球磨铸铁主体坯料完成加工，成型为球磨铸铁主体；

步骤六，喷砂，完成加工后的球磨铸铁主体从数控机床上取下，转移至喷砂设备内，由压缩空气为动力,以形成高速喷射束将喷料高速喷射到球磨铸铁主体进行喷砂处理；

步骤七，注塑，将完成喷砂处理的球磨铸铁主体放置于注塑模具内进行注塑加工在所述螺旋齿牙的外部与其所在的所述主轴的外部，均匀包裹一层防腐的包覆层，其包括以下步骤：

a，定位装配，将球磨铸铁主体放置于注塑模具的注塑型腔内，使所述主轴轴向的两端与轴孔卡合，之后旋转主轴，使所述螺旋齿牙与所述注塑型腔匹配设置；

b，预加热，将定位装配后的球磨铸铁主体与注塑模具进行加热，若注塑原料熔点为X℃，则将球磨铸铁主体与注塑模具加热至（X+50）±10℃，升温速度为60℃/min；

c，注塑，将热熔后的注塑原料通过注塑口加压充入到注塑型腔内，使注塑原料充满注塑型腔，注塑原料的流速为1000g/min；

d，判定，判定，在注塑原料加压充入注塑型腔内后，利用感光传感器对排气口从透明输送管输出的注塑原料进行检测，连续4min中内感光传感器（84）感应不到透明输送管内的气泡时，判定注塑型腔内没有空气残留；

e，保温保压，判定注塑型腔内没有空气残留后，将排气口关闭，对注塑模具进行保温、保压处理，温度为（X+50）±10℃，压力为20bar，时间为2-4min；

f，冷却，对保温保压后的注塑模具进行冷却处理，使注塑模具的温度降低至160℃，降温速度为20℃/min；

g，出料，打开冷却处理后的注塑模具，将注塑模具内完成包覆层包覆的复合转子从注塑型腔内取出；

步骤八，精加工，将注塑完成的复合转子转移至数控机床内，并由数控机床内的装夹具对该球磨铸铁主体坯料进行装夹固定，装夹固定完成后数控机床对复合转子进行螺旋型线的加工处理；

步骤九，成型输出，完成精加工后的复合转子从数控机床上取下转移输出。

本发明生产工艺的有益效果在于：

（1）本发明较对比文件3，通过螺旋沟槽加工、开口槽加工与主轴外圆加工的三个步骤，在复合转子的主轴上形成槽口组与咬合齿相互配合的立体加固的粘附体系，使注塑步骤中防腐材料在主轴上的粘附力更强，不易脱落；

（2）本发明较对比文件3，通过在注塑步骤中增加判定步骤，利用判定步骤判定注塑模具内是否有空气残留，使注塑处的复合转子的包覆层不存在气泡缺陷，增强包覆层的强度与使用寿命；

（3）本发明较对比文件3，通过利用喷砂步骤，在主轴的表面进行喷砂处理，使注塑步骤时，防腐材料与主轴表面之间槽摩擦系数更高，粘附力更强。

综上所述，本发明具有结构巧妙、防腐效果佳、使用寿命长等优点，尤其适用于真空泵用的转子结构技术领域。

附图说明

图1为本发明主轴正视结构示意图；

图2为本发明主轴俯视结构示意图；

图3为本发明主立体结构示意图；

图4为本发明复合转子立体结构示意图；

图5为本发明粘附体系结构示意图；

图6为本发明注塑模具剖视结构示意图；

图7为本发明第二模芯正视结构示意图；

图8为本发明第一模芯立体结构示意图；

图9为本发明第二模芯立体结构示意图；

图10为本发明感光传感器设置结构示意图；

图11为本发明实施例四生产工艺流程图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、 “右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“ 顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、 “第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

实施例1：

如图1、图2、图3与图4所示，一种复合转子，包括主轴1，沿该主轴1的轴线方向，其外圆周侧壁上螺旋设置有螺旋齿牙2，该螺旋齿牙2的外部与其所在的所述主轴1的外部，均包裹一层防腐的包覆层3，还包括：

槽口组4，所述槽口组4设置于所述螺旋齿牙2上，其沿所述螺旋齿牙2的螺旋方向设置，且其内注塑填充形成所述包覆层3；以及

咬合齿5，若干的所述咬合齿5沿所述主轴1的轴线方向，螺旋缠绕于所述主轴1的外圆周侧壁上，其相互等距平行设置，且其位于所述螺旋齿牙2的螺距之间。

其中，所述螺旋齿牙2的螺距沿所述主轴1的轴线成等距设置或是变距设置。

需要说明的是，本发明的复合转子，通过设置槽口组4与咬合齿5，使具有防腐作用的包覆层3包覆在主轴1与螺旋齿牙2的外部时，可以通过槽口组4与咬合齿5的作用，增大包覆层3与主轴1之间以及包覆层3与螺旋齿牙2之间的粘附力。

进一步说明的是，本发明复合转子的包覆层3是通过模具注塑包覆在主轴1与螺旋齿牙2的外部的，在注塑的过程中，防腐材料会通过用过模具注满注塑型腔，而螺旋齿牙2上开设的槽口组4就会注满槽口组4，在防腐材料冷却后，形成包覆层3，包覆层3通过槽口组穿插在螺旋齿牙2上，且包覆层3一体设置，在复合转子进行旋转挤压工作过程中，包覆层3受到挤压力，分解到槽口组4内，有效的避免包覆层受挤压力脱落。

更进一步说明的是，本发明的复合转子通过咬合齿5，增大主轴1与包覆层3之间的粘附力，在复合转子进行螺旋挤压工作时，通过咬合齿5的作用，避免包辅材4与主轴1光滑的表面发生相对的移动，保护包覆层3。

值得说明的是，本发明将开口槽41开设至螺旋齿牙2的根部，并且将螺旋沟槽42沿螺旋齿牙2的螺旋型线方向设置，一方便是出于增大包覆层3与螺旋齿牙2的接触面积，增加粘附强度，另一方面，是考虑到再对螺旋齿牙2进行包覆防腐的包覆层3的过程中，在注塑模具内，可以通过开口槽41与螺旋沟槽42的设置，使液态的防腐材料流动方向与复合转子的型线方向契合，使防腐材料自身的压力方向也与复合转子的型线方向一致，保证在注塑包覆层3使，注塑模具内的空气被排空。

如图2与图3所示，作为一种优选的实施方式，所述槽口组4包括：

开口槽41，若干的所述开口槽41贯穿设置于所述螺旋齿牙2上，其沿所述主轴1的轴线方向圆周等距设置；以及

螺旋沟槽42，若干的所述螺旋沟槽42设置于所述螺旋齿牙2上，其平行于所述螺旋齿牙2的螺旋方向设置，且其位于所述螺旋齿牙2螺旋方向两侧的螺旋齿面21上,该螺旋沟槽42相互平行设置，且该螺旋沟槽42与所述开口槽41交叉设置。

进一步的，所述开口槽41为扇形设置，其为敞口扇形设置或者是收口扇形设置。

如图5所示，需要说明的是，本发明的复合转子上的槽口组4包括开口槽41与螺旋沟槽42，以单个开口槽41所在位置为基准配合位于该开口槽41处的螺旋沟槽42与咬合齿5形成一个三维的粘附体系400，其中，该粘附体系400内的开口槽41的开口方向设置于三维坐标体系上的X轴上，而对应开口槽41处的螺旋沟槽42设置于三维坐标体系的Y轴上，此外，配合咬合齿5则设置于三维坐标体系的Z轴上，通过粘附体系，使防腐材料形成的包覆层3在主轴1与螺旋齿牙2上的粘附能力最强。

进一步说明的是，为了保证复合转子工作时，包覆层3受到的挤压力分散的也更加均匀，本发明优选的将开口槽41沿所述主轴1的轴线方向圆周等距设置,换言之，即均布了多少个开口槽41，就建立了多少个三维立体的粘附体系，包覆层3受挤压力时，挤压力就向所有的三维立体的粘附体系进行力的分解，挤压力分解的更加均匀。

实施例2：

参考实施1描述本发明实施例2的一种注塑模具。

如图6、图7与图8所示，一种注塑模具，其包括正对设置的第一模芯6与第二模芯7，所述第一模芯6与第二模芯7密封拼接形成注塑型腔8，其特征在于，所述注塑型腔8包覆上述实施例1中所述的一种复合转子上的螺旋齿牙2，并对该螺旋齿牙2进行所述包覆层3的注塑包覆加工。

需要说明的是，本发明中，将复合转子放置在注塑型腔8内后，通过对注塑型腔8通入加热热熔后的防腐材料，利用防腐材料将主轴1与螺旋齿牙2包围，形成包覆层3，利用包覆层3对主轴1与螺旋齿牙2进行包覆，实现对主轴1与螺旋齿牙2的防腐保护。

如图6、图7与图8所示，作为一种优选的实施方式，所述第一模芯6与第二模芯7均为方形设置，所述第一模芯6正对所述第二模芯7的一侧设置有第一型腔61，该第一型腔61长度方向的两端均设置有半圆形的第一轴口62。

进一步的，所述第二模芯7正对所述第一模芯6的一侧设置有第二型腔71，该第二型腔71长度方向的两端均设置有半圆形的第二轴口72，该第二轴口72与所述第一轴口62组合形成架设所述主轴1的轴孔60，所述第二型腔71与所述第一型腔61组合形成所述注塑型腔8，该注塑型腔8与所述包覆层3的外形呈仿形设置。

需要说明的是，本发明中，第一型腔61与第二型腔71均与螺旋齿牙2的螺旋外形成仿形设置，第一型腔61与第二型腔71组合形成注塑型腔8，通过第一型腔61与第二型腔71的仿形设置对主轴1与螺旋齿牙2进行定位。

如图8与图10所示，作为一种优选的实施方式，沿垂直所述主轴1轴向的方向，所述第一模芯6顶部开设有排气口81，其底部开设有注塑口82，该排气口81与该注塑口82均与所述第一型腔61连通，且该排气口81与该注塑口82成对角设置，所述排气口81处设置有透明输送管83，该透明输送管83的一侧设置有感光传感器84。

需要说明的是，本发明中，将注塑口82设置于注塑模具的底部，在注塑模具的顶部开设排气口81，加热热熔后的防腐材料通过注塑口82注入到注塑模具内的注塑型腔8内，将注塑型腔8内的空气逐步从排气口81排出，在空气从排气口81逐步排出的过程中，部分的防腐材料也会随空气从注塑模具的排气口81排出，而在排出的过程中，设置在排气口81的透明输送管83会将防腐材料连同夹杂在防腐材料内的气泡一同输出，而感光传感器84则会监测透明输送管83的透光性，在透明输送管83开始输出防腐材料后，连续的4min中内透明输送管83的透光性不发生变化，即没有气泡掺杂，就可以判定注塑型腔8内的空气已经排空。

进一步说明的是，排气口81与注塑口82成对角设置，是为了将注塑型腔8内的空气通过防腐材料从设置有注塑口82的一角逐步挤压至设置有排气口81的一角彻底排出，保证注塑型腔8内没有留存空气。

更进一步说明的是，在注塑口82对注塑型腔8内充入液态的防腐材料时，防腐材料自注塑口82进入后，由于防腐材料带有一定的压力，防腐材料可以通过轻松的沿着开口槽41与螺旋沟槽42在注塑型腔8内进行流动，不会在沟槽处出现紊流与涡流的情况，导致注塑型腔8内还存在空气，最终成型的包覆层3内出现空鼓。

实施例3：

图9为本发明一种注塑模具的实施例3的一种结构示意图；如图10所示，其中与实施例2中相同或相应的部件采用与实施例2相应的附图标记，为简便起见，下文仅描述与实施例2的区别点。该实施例3与图1所示的实施例2的不同之处在于：

如图9与图10所示，一种注塑模具，沿垂直所述主轴1轴向的方向，所述第二模芯7顶部开设有排气口81，其底部开设有注塑口82，该排气口81与该注塑口82均与所述第二型腔71连通，且该排气口81与该注塑口82成对角设置，所述排气口81处设置有透明输送管83，该透明输送管83的一侧设置有感光传感器84。

需要说明的是，该实施方式为本发明实施例2的并列的另一种排气口与注塑口的实施方式，其工作原理与实施例2中的工作原理相同。

实施例4：

参考实施1、实施例2与实施例3描述本发明实施例4的一种复合转子生产工艺。

如图11所示，一种复合转子生产工艺，包括以下步骤：

步骤一，铸造，将熔融金属浇入铸型，凝固后形成复合转子的球磨铸铁主体坯料；

步骤二，型线加工，将铸造好的球磨铸铁主体坯料转移至数控机床内，并由数控机床内的装夹具对该球磨铸铁主体坯料进行装夹固定，装夹固定完成后数控机床对球磨铸铁主体坯料进行螺旋齿牙2的螺旋型线加工；

步骤三，螺旋沟槽加工，完成螺旋型线加工后的球磨铸铁主体坯料继续固定，由数控机床对所述螺旋齿牙2上的螺旋齿面21进行铣削加工，在所述螺旋齿面21上形成平行于所述螺旋齿牙2的螺旋方向设置的螺旋沟槽42；

步骤四，开口槽加工，完成螺旋沟槽42加工后的球磨铸铁主体坯料继续固定，由数控机床对所述螺旋齿牙2进行铣削加工，在所述螺旋齿牙2上形成沿主轴1的轴向圆周等距分布的若干开口槽41；

步骤五，主轴外圆加工，完成开口槽加工后的球磨铸铁主体坯料继续固定，由数控机床对主轴1的外圆面进行加工，在该主轴1的外圆面上形成咬合齿5，球磨铸铁主体坯料完成加工，成型为球磨铸铁主体；

步骤六，喷砂，完成加工后的球磨铸铁主体从数控机床上取下，转移至喷砂设备内，由压缩空气为动力,以形成高速喷射束将喷料高速喷射到球磨铸铁主体进行喷砂处理；

步骤七，注塑，将完成喷砂处理的球磨铸铁主体放置于注塑模具内进行注塑加工在所述螺旋齿牙2的外部与其所在的所述主轴1的外部，均匀包裹一层防腐的包覆层3，其包括以下步骤：

a,定位装配，将球磨铸铁主体放置于注塑模具的注塑型腔8内，使所述主轴1轴向的两端与轴孔60卡合，之后旋转主轴1，使所述螺旋齿牙2与所述注塑型腔8匹配设置；

b,预加热，将定位装配后的球磨铸铁主体与注塑模具进行加热，若注塑原料熔点为X℃，则将球磨铸铁主体与注塑模具加热至与（X+50）℃±10℃，升温速度为60℃/min；

c,注塑，将热熔后的注塑原料通过注塑口82加压充入到注塑型腔8内，使注塑原料充满注塑型腔8，注塑原料的流速为1000g/min；

d,判定，在注塑原料加压充入注塑型腔8内后，利用感光传感器84对排气口81从透明输送管83输出的注塑原料进行检测，连续4min中内感光传感器84感应不到透明输送管83内的气泡时，判定注塑型腔8内没有空气残留；

e,保温保压，判定注塑型腔8内没有空气残留后，将排气口81与注塑口82均关闭，对注塑模具进行保温、保压处理，温度为（X+50）℃±10℃，压力为20bar，时间为2-4min；

f,冷却，对保温保压后的注塑模具进行冷却处理，使注塑模具的温度降低至160℃，降温速度为20℃/min；

g,出料，打开冷却处理后的注塑模具，将注塑模具内完成包覆层3包覆的复合转子从注塑型腔8内取出；

步骤八，精加工，将注塑完成的复合转子转移至数控机床内，并由数控机床内的装夹具对该球磨铸铁主体坯料进行装夹固定，装夹固定完成后数控机床对复合转子进行螺旋型线的加工处理，去除包覆层3的加工余量；

步骤九，成型输出，完成精加工后的复合转子从数控机床上取下转移输出。

其中，步骤二至步骤五中球磨铸铁主体坯料在加工过程中始终固定装夹在数控机床内，由数控机床内进行加工，保证了成型的球磨铸铁主体的尺寸精度。

进一步的，步骤三至步骤五中，单个开口槽41所在位置为基准配合位于该开口槽41处的螺旋沟槽42与咬合齿5形成一个三维的粘附体系400，其中，该粘附体系400内的开口槽41的开口方向设置于三维坐标体系上的X轴上，而对应开口槽41处的螺旋沟槽42设置于三维坐标体系的Y轴上，此外，配合咬合齿5则设置于三维坐标体系的Z轴上，通过粘附体系，使防腐材料形成的包覆层3在主轴1与螺旋齿牙2上的粘附能力最强。

更进一步的是，步骤六中，为了增大包覆层3与主轴1之间的摩擦力，使复合转子在旋转挤压工作过程中，包覆层3不会在主轴1光滑的表面上出现相对滑动，同时，也是为了配合咬合齿5的设置，使包覆层3更好的粘附在主轴上。

本发明，步骤七中，注塑模具注塑形成的包覆层3具有一定的加工余量，该加工余量为20-30Mm，因此，步骤八中，需要将步骤七中的加工余量通过精加工去除。

本发明步骤七中的防腐材料优选为PEEK材料，其熔点为340℃，则步骤b中，球磨铸铁主体与注塑模具预加热至为490-510℃，步骤e中保温温度为490-510℃，两者温度均高出防腐材料的熔点，是充分考虑防腐材料在注塑型腔内的流动性。

本发明，步骤d中，设置在排气口81的透明输送管83会将防腐材料连同夹杂在防腐材料内的气泡一同输出，而感光传感器84则会监测透明输送管83的透光性，在透明输送管83开始输出防腐材料后，连续的4min中内透明输送管83的透光性不发生变化，即没有气泡掺杂，就可以判定注塑型腔8内的空气已经排空，且透明输送管83输出的防腐材料可以快速回流到原料箱内进行回用，避免了原料的浪费，本发明的透明输送管83优选耐高温透明管材。

本发明，步骤f中，在冷却时，冷却剂从排气口81处通过设置在第一模芯6与第二模芯7侧壁内的冷却水道向注塑口82流动冷却，在冷却剂流动冷却的过程中，模具型腔8内的防腐材料冷却成型的过程中会发生收缩，通过注塑口82的保温保压，防腐材料能快速的补充到收缩的部分，使成型出的包覆层3始终处于设计的尺寸，不会出现偏差。

工作过程：

本发明中，将熔融金属浇入铸型，凝固后形成复合转子的球磨铸铁主体坯料，将铸造好的球磨铸铁主体坯料转移至数控机床内，并由数控机床内的装夹具对该球磨铸铁主体坯料进行装夹固定，装夹固定完成后数控机床对球磨铸铁主体坯料进行螺旋齿牙2的螺旋型线加工，完成螺旋型线加工后的球磨铸铁主体坯料继续固定，由数控机床对所述螺旋齿牙2上的螺旋齿面21进行铣削加工，在所述螺旋齿面21上形成平行于所述螺旋齿牙2的螺旋方向设置的螺旋沟槽42，完成螺旋沟槽42加工后的球磨铸铁主体坯料继续固定，由数控机床对所述螺旋齿牙2进行铣削加工，在所述螺旋齿牙2上形成沿主轴1的轴向圆周等距分布的若干开口槽41，完成开口槽加工后的球磨铸铁主体坯料继续固定，由数控机床对主轴1的外圆面进行加工，在该主轴1的外圆面上形成咬合齿5，球磨铸铁主体坯料完成加工，成型为球磨铸铁主体，完成加工后的球磨铸铁主体从数控机床上取下，转移至喷砂设备内，由压缩空气为动力,以形成高速喷射束将喷料高速喷射到球磨铸铁主体进行喷砂处理，将完成喷砂处理的球磨铸铁主体放置于注塑模具内，使所述主轴1轴向的两端与轴孔60卡合，之后旋转主轴1，使所述螺旋齿牙2与所述注塑型腔8匹配设置，将定位装配后的球磨铸铁主体与注塑模具进行加热，若注塑原料熔点为340℃，则将球磨铸铁主体与注塑模具加热至与490-510℃，升温速度为60℃/min，将热熔后的注塑原料通过注塑口82加压充入到注塑型腔8内，使注塑原料充满注塑型腔8，注塑原料的流速为1000g/min，在注塑原料加压充入注塑型腔8内后，利用利用感光传感器84对排气口81从透明输送管83输出的注塑原料进行检测，连续4min中内感光传感器84感应不到透明输送管83内的气泡时，判定注塑型腔8内没有空气残留，将排气口81关闭，利用注塑口82的防腐材料对注塑模具进行保温、保压处理，温度为490-510℃，压力为20bar，时间为2-4min，对保温保压后的注塑模具进行冷却处理，使注塑模具的温度降低至160℃，降温速度为20℃/min，打开冷却处理后的注塑模具，将注塑模具内完成包覆层3包覆的复合转子从注塑型腔8内取出，将注塑完成的复合转子转移至数控机床内，并由数控机床内的装夹具对该球磨铸铁主体坯料进行装夹固定，装夹固定完成后数控机床对复合转子进行螺旋型线的加工处理，去除包覆层3的加工余量，成型输出，完成精加工后的复合转子从数控机床上取下转移输出。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种注塑模具，其包括正对设置的第一模芯(6)与第二模芯(7)，所述第一模芯(6)与第二模芯(7)密封拼接形成注塑型腔(8)，其特征在于，还包括通过该注塑模具注塑形成的复合转子；

所述复合转子包括主轴(1)，沿该主轴(1)的轴线方向，其外圆周侧壁上螺旋设置有螺旋齿牙(2)，该螺旋齿牙(2)的外部与其所在的所述主轴(1)的外部，均包裹一层防腐的包覆层(3)，槽口组(4)设置于所述螺旋齿牙(2)上，其沿所述螺旋齿牙(2)的螺旋方向设置，且其内注塑填充形成所述包覆层(3)，若干的咬合齿(5)沿所述主轴(1)的轴线方向，螺旋缠绕于所述主轴(1)的外圆周侧壁上；

所述注塑型腔(8)包覆螺旋齿牙(2)，并对该螺旋齿牙(2)进行所述包覆层(3)的注塑包覆加工；

所述第一模芯(6)正对所述第二模芯(7)的一侧设置有第一型腔(61)，所述第二模芯(7)正对所述第一模芯(6)的一侧设置有第二型腔(71)，所述第二型腔(71)与所述第一型腔(61)组合形成所述注塑型腔(8)，该注塑型腔(8)与所述包覆层(3)的外形呈仿形设置；

所述第一模芯(6)顶部开设有排气口(81)。

2.根据权利要求1所述的一种注塑模具，其特征在于，所述螺旋齿牙(2)的螺距沿所述主轴(1)的轴线成等距设置或是变距设置。

3.根据权利要求1所述的一种注塑模具，其特征在于，若干的咬合齿(5)相互等距平行设置，且其位于所述螺旋齿牙(2)的螺距之间。

4.根据权利要求1所述的一种注塑模具，其特征在于，所述槽口组(4)包括：

开口槽(41)，若干的所述开口槽(41)贯穿设置于所述螺旋齿牙(2)上，其沿所述主轴(1)的轴线方向圆周等距设置；以及

螺旋沟槽(42)，若干的所述螺旋沟槽(42)设置于所述螺旋齿牙(2)上，其平行于所述螺旋齿牙(2)的螺旋方向设置，且其位于所述螺旋齿牙(2)螺旋方向两侧的螺旋齿面(21)上,该螺旋沟槽(42)相互平行设置，且该螺旋沟槽(42)与所述开口槽(41)交叉设置。

5.根据权利要求4所述的一种注塑模具，其特征在于，所述开口槽(41)为扇形设置，其为敞口扇形设置或者是收口扇形设置。

6.根据权利要求5所述的一种注塑模具，其特征在于，所述第一模芯(6)与第二模芯(7)均为方形设置，该第一型腔(61)长度方向的两端均设置有半圆形的第一轴口(62)。

7.根据权利要求6所述的一种注塑模具，其特征在于，所述第二型腔(71)长度方向的两端均设置有半圆形的第二轴口(72)，该第二轴口(72)与所述第一轴口(62)组合形成架设所述主轴(1)的轴孔(60)。

8.根据权利要求6所述的一种注塑模具，其特征在于，沿垂直所述主轴(1)轴向的方向，所述第一模芯(6)底部开设有注塑口(82)，该排气口(81)与该注塑口(82)均与所述第一型腔(61)连通，且该排气口(81)与该注塑口(82)成对角设置，所述排气口(81)处设置有透明输送管(83)，该透明输送管(83)的一侧设置有感光传感器(84)。

9.根据权利要求7所述的一种注塑模具，其特征在于，沿垂直所述主轴(1)轴向的方向，所述第二模芯(7)顶部同样开设有排气口(81)，其底部同样开设有注塑口(82)，该排气口(81)与该注塑口(82)均与所述第二型腔(71)连通，且该排气口(81)与该注塑口(82)成对角设置，所述排气口(81)处同样设置有透明输送管(83)，该透明输送管(83)的一侧同样设置有感光传感器(84)。

10.一种复合转子生产工艺，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一，铸造，将熔融金属浇入铸型，凝固后形成复合转子的球磨铸铁主体坯料；

步骤二，型线加工，将铸造好的球磨铸铁主体坯料转移至数控机床内，并由数控机床内的装夹具对该球磨铸铁主体坯料进行装夹固定，装夹固定完成后数控机床对球磨铸铁主体坯料进行螺旋齿牙(2)的螺旋型线加工；

步骤三，螺旋沟槽加工，完成螺旋型线加工后的球磨铸铁主体坯料继续固定，由数控机床对所述螺旋齿牙(2)上的螺旋齿面(21)进行铣削加工，在所述螺旋齿面(21)上形成平行于所述螺旋齿牙(2)螺旋方向设置的螺旋沟槽(42)；

步骤四，开口槽加工，完成螺旋沟槽加工后的球磨铸铁主体坯料继续固定，由数控机床对所述螺旋齿牙(2)进行铣削加工，在所述螺旋齿牙(2)上形成沿主轴(1)的轴向圆周等距分布的若干开口槽(41)；

步骤五，主轴外圆加工，完成开口槽加工后的球磨铸铁主体坯料继续固定，由数控机床对主轴(1)的外圆面进行加工，在该主轴(1)的外圆面上形成咬合齿(5)，球磨铸铁主体坯料完成加工，成型为球磨铸铁主体；

步骤六，喷砂，完成加工后的球磨铸铁主体从数控机床上取下，转移至喷砂设备内，由压缩空气为动力,以形成高速喷射束将喷料高速喷射到球磨铸铁主体进行喷砂处理；

步骤七，注塑，将完成喷砂处理的球磨铸铁主体放置于注塑模具内进行注塑加工在所述螺旋齿牙(2)的外部与其所在的所述主轴(1)的外部，均匀包裹一层防腐的包覆层(3)，其包括以下步骤：

a，定位装配，将球磨铸铁主体放置于注塑模具的注塑型腔(8)内，使所述主轴(1)轴向的两端与轴孔(60)卡合，之后旋转主轴(1)，使所述螺旋齿牙(2)与所述注塑型腔(8)匹配设置；

b，预加热，将定位装配后的球磨铸铁主体与注塑模具进行加热，若注塑原料熔点为X℃，则将球磨铸铁主体与注塑模具加热至与(X+50)℃±10℃，升温速度为60℃/min；

c，注塑，将热熔后的注塑原料通过注塑口(82)加压充入到注塑型腔(8)内，使注塑原料充满注塑型腔(8)，注塑原料的流速为1000g/min；

d，判定，在注塑原料加压充入注塑型腔(8)内后，利用感光传感器(84)对排气口(81)从透明输送管(83)输出的注塑原料进行检测，连续4min中内感光传感器(84)感应不到透明输送管(83)内的气泡时，判定注塑型腔(8)内没有空气残留；

e，保温保压，判定注塑型腔(8)内没有空气残留后，将所有排气口(81)与注塑口(82)均关闭，对注塑模具进行保温、保压处理，温度为(X+50)℃±10℃，压力为20bar，时间为2-4min；

f，冷却，对保温保压后的注塑模具进行冷却处理，使注塑模具的温度降低至160℃，降温速度为20℃/min；

g，出料，打开冷却处理后的注塑模具，将注塑模具内完成包覆层(3)包覆的复合转子从注塑型腔(8)内取出；

步骤八，精加工，将注塑完成的复合转子转移至数控机床内，并由数控机床内的装夹具对该球磨铸铁主体坯料进行装夹固定，装夹固定完成后数控机床对复合转子进行螺旋型线的加工处理；

步骤九，成型输出，完成精加工后的复合转子从数控机床上取下转移输出。