CN111922268A - 一种水泵转子成型方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于水泵转子技术领域，具体的说是一种水泵转子成型方法，该方法中使用的成型装置包括底座，所述底座顶端固定有圆环，所述圆环内圈沿其周向等距离设有两个以上的电机组，每个电机组包括沿圆环轴向等距离分布的推杆电机，所述推杆电机的输出轴端固定有压块，所述圆环内圈沿其周向等距离设有两个以上的锻压机组，每个锻压机组包括沿圆环轴向等距离分布的锻压机，所述锻压机的输出轴端固定有压板，所述压板用于转子的外部轮廓成型，所述底座上设有控制器，控制器用于控制成型装置工作；本发明通过利用压块和压板的配合直接形成转子的雏形，提高了转子的成型速度，可同时对多个转子进行成型操作，提高了转子的生产效率。
Description
技术领域
本发明属于水泵转子技术领域，具体的说是一种水泵转子成型方法。
背景技术
水泵是输送液体或使液体增压的机械。它将原动机的机械能或其他外部能量传送给液体，使液体能量增加，主要用来输送液体包括水、油、酸碱液、乳化液、悬乳液和液态金属等。也可输送液体、气体混合物以及含悬浮固体物的液体。
转子是指由轴承支撑的旋转体，多为动力机械和工作机械中的主要旋转部件。光盘等自身没有旋转轴的物体，当采用刚性连接或附加轴时可视为一个转子。
现有技术中也出现了一些关于水泵转子成型的技术方案，如申请号为2007101440032的一项中国专利，该专利公开了电机转子的生产工艺，通过在铸铝转子用的纯铝中加入一定配比的锰、铬铁合金，提高其电阻率，并用稀土进行变质处理，达到在20℃时铝合金的电阻率可高达0.083pQm/m，而且不发生热裂，并且原料易得，制备步骤简单，但是没有解决铸铝转子铸造工艺中存在的问题如气孔、缩松缩孔问题等，对于大功率水泵来说一旦存在这些小问题极易导致转子的损坏，从而影响到水泵的使用。
据此，本发明提出了一种水泵转子成型方法，该方法中使用的成型装置利用压块和压板的配合直接形成转子的雏形，提高了转子的成型速度，可同时对多个转子进行成型操作，提高了转子的生产效率。
发明内容
为了弥补现有技术的不足，本发明提出的一种水泵转子成型方法，该方法中使用的成型装置利用压块和压板的配合直接形成转子的雏形，提高了转子的成型速度，可同时对多个转子进行成型操作，提高了转子的生产效率。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：本发明所述的一种水泵转子成型方法，包括以下步骤：
S1：将水泵转子制备需要的生产原料放到融化炉中进行加热，使得生产原料的温度达到300-500℃，将原料通过锻造形成圆柱状结构，得到圆筒；圆筒的外形最接近转子的外形，在加工后能够得到任何外形的转子；
S2：将S1中的圆筒移动至成型装置的加工位置，将圆筒的两端固定，启动成型装置使得推杆电机带动压块进入到圆筒内部，接着锻压机对圆筒的外部轮廓进行调整，得到转子半正品；通过压块的压制形成转子的齿槽，通过压板的压制形成转子的外部轮廓，从而形成转子的初步模型，不仅工艺简单而且可同时生产多个转子，使得转子的生产效率提高；
S3：将S2中的转子半成品从成型装置上取下，对转子半成品进行热处理，热处理完成后对转子半成品进行机加工，得到转子，将转子放入到仓库储存；将转子半成品机加工成转子成品，减少了转子的后续处理工艺步骤，也保证了转子的尺寸精度；
其中，S2和S3中使用的成型装置包括底座，所述底座顶端固定有圆环，所述圆环内圈沿其周向等距离设有两个以上的电机组，每个电机组包括沿圆环轴向等距离分布的推杆电机，所述推杆电机的输出轴端固定有压块，所述圆环内圈沿其周向等距离设有两个以上的锻压机组，每个锻压机组包括沿圆环轴向等距离分布的锻压机，所述锻压机的输出轴端固定有压板，所述压板用于转子的外部轮廓成型，所述底座上设有控制器，控制器用于控制成型装置工作；使用时，现有转子成型多采用铸造的方式进行，铸铝转子铸造工艺中存在如气孔、缩松缩孔问题等问题，对于大功率水泵来说一旦存在这些小问题极易导致转子的损坏，从而影响到水泵的使用，本发明对这一问题进行了解决；通过设置有圆环，将加热后的锻造圆筒放入到圆环中间，使得圆筒与圆环同心，同时将圆筒的两端固定；接着所有的推杆电机同步启动带动压块向圆筒靠近，压块在接触到圆筒后继续移动，使得圆筒进入到圆筒中形成转子的槽；在压块的挤压下使得圆筒两个槽之间的齿部向外伸出，接着锻压机带着压板对圆筒进行挤压和锻造，使得圆筒的齿部被挤压和锻压成转子的外部轮廓，从而形成转子的雏形；在完成转子的初步成型后将转子雏形从压块之间抽出，对转子雏形进行机加工得到成品的转子；可同时完成多个转子的成型，从而提高转子的成型效率；本发明通过锻造的生产方式减少了转子存在气孔以及产生裂纹的几率，从而提高转子的强度；同时，利用压块和压板的配合直接形成转子的雏形，提高了转子的成型速度，可同时对多个转子进行成型操作，提高了转子的生产效率；另外，本发明不需要将转子的原料融化成液体，从而节省了大量的能源，进而节省了转子的生产成本。
优选的，所述压板的侧壁上对称转动安装有两个限位板，所述限位板与压板之间设有复位弹簧，所述限位板用于转子的辅助成型；使用时，压板在对转子进行外部轮廓成型时使得转子的材料向两边延伸，在材料延伸的过程中可能产生锯齿边，从而影响到转子的成型尺寸精度，也使得转子在机加工的过程中浪费掉大量的材料；通过设置有限位板，在压板对圆筒进行挤压的过程中使得限位板接触到压块，从而使得限位板产生转动并接触到转子的齿部边缘；限位板接触到齿部边缘处时对转子齿部的延伸进行控制和限位，使得转子的齿部边缘整齐，从而保证了转子的成型精度；同时，在后续的机加工过程中不会切割掉过多的废料，从而节省了大量的生产成本。
优选的，所述压板上沿圆环轴向等距离设有两个以上的矩形槽，矩形槽内活动安装有导向板，所述导向板用于对转子进行导向；使用时，压板在对转子材料进行挤压时使得转子材料无方向的延伸，从而容易造成转子的厚度不均匀，甚至造成转子的成型失败；通过设置有导向板，在压板初次接触转子的时候导向板伸出矩形槽的长度最长，从而使得转子上形成的压痕最深；在导向板对转子进行挤压的同时使得转子沿着导向板的表面向两边延伸，从而使得转子的材料沿着正确的方向延伸；在导向板挤压转子的同时转子将导向板向矩形槽内挤压，从而使得导向板逐渐进入到矩形槽内；在转子越来越接近成品的过程中使得导向板逐渐完全进入到矩形槽内，避免导向板在转子表面形成过深的压痕，从而保证了转子的表面质量。
优选的，所述压板靠近锻压机的一侧固定有气缸，所述气缸的输出轴端固定有拨块，所述拨块活动安装在压板上，所述拨块用于对导向板进行位置调节，所述压板上设有支架，所述支架上设有气筒，所述气筒与气缸之间设有气管，所述气管中部设有电磁阀；使用时，利用矩形槽和导向板之间的摩擦力来对导向板进行限位使得导向板的复位较为困难，从而给生产带来不便；通过设置有伸缩杆，在压板向下移动的过程中对伸缩杆进行挤压，使得伸缩杆内腔中的气体进入到气缸中，从而使得气缸的输出轴伸长；气缸的输出轴伸长使得拨块在压板的表面移动，从而使得拨块对导向板的位置进行调节；通过电磁阀的控制使得气缸的输出轴伸长量得到控制，从而使得拨块的位置得到控制；通过伸缩杆的设置实现了导向板位置的自动调节，从而减少了人工调节的任务量；同时，拨块的限位作用使得导向板与矩形槽之间不依靠摩擦力，从而减少了导向板和压板的磨损，也减少了对导向板的维护。
优选的，所述压块为拼接的空腔结构，所述压块的空腔用于注入冷却水加速压块冷却收缩；使用时，在完成转子的初步成型后需要将转子半成品从压块上取下，在抽取的过程中具有较大的阻力，从而使得转子半正品的取下较为困难；通过将压块设置成空腔结构，将压块中注入大量的冷却水，使得压块迅速降温，从而使得压块的体积迅速缩小；在压块体积缩小后放干压块内腔中的水，同时将压块拆开，将压块的各个部分分别从转子的齿槽中取出，从而完成转子的快速便捷取出。
优选的，所述限位板为弹性材料制成，所述限位板远离其转动中心的一侧设有压力传感器；使用时，因锻压机对转子的锻压效果无法量化，通过肉眼观察的方式容易造成转子的成型失败；通过设置有压力传感器，在限位板远离其转动中心的一侧对转子边缘进行限位时使得压力传感器与转子接触，从而使得转子接近成型标准时使得压力传感器受到转子的挤压力达到设定值，从而使得锻压机停止继续锻压，避免对转子造成过度锻压；限位板为弹性材料制成使得限位板在接触到压块后能够产生变形，从而使得限位板能够对不同的转子进行限位，提高了本发明的使用范围。
本发明的有益效果如下：
1.本发明所述的一种水泵转子成型方法，该方法中使用的成型装置利用压块和压板的配合直接形成转子的雏形，提高了转子的成型速度，可同时对多个转子进行成型操作，提高了转子的生产效率。
2.本发明所述的一种水泵转子成型方法，该方法中使用的成型装置通过设置有导向板来对转子的延伸进行调节，使得转子按照正确的方向成型，避免转子无规则的延伸导致的厚度不足问题，从而保证了转子的成型质量。
附图说明
下面结合附图对本发明作进一步说明。
图1是本发明的方法流程图；
图2是本发明中使用的成型装置的三维图；
图3是图2中A处局部放大图；
图4是本发明中使用的成型装置的工作状态示意图；
图中：1、底座；2、圆环；3、推杆电机；4、压块；5、锻压机；6、压板；7、限位板；8、复位弹簧；9、矩形槽；10、导向板；11、气缸；12、拨块；13、支架；14、气筒。
具体实施方式
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。
如图1至图4所示，本发明所述的一种水泵转子成型方法，包括以下步骤：
S1：将水泵转子制备需要的生产原料放到融化炉中进行加热，使得生产原料的温度达到300-500℃，将原料通过锻造形成圆柱状结构，得到圆筒；圆筒的外形最接近转子的外形，在加工后能够得到任何外形的转子；
S2：将S1中的圆筒移动至成型装置的加工位置，将圆筒的两端固定，启动成型装置使得推杆电机3带动压块4进入到圆筒内部，接着锻压机5对圆筒的外部轮廓进行调整，得到转子半正品；通过压块4的压制形成转子的齿槽，通过压板6的压制形成转子的外部轮廓，从而形成转子的初步模型，不仅工艺简单而且可同时生产多个转子，使得转子的生产效率提高；
S3：将S2中的转子半成品从成型装置上取下，对转子半成品进行热处理，热处理完成后对转子半成品进行机加工，得到转子，将转子放入到仓库储存；将转子半成品机加工成转子成品，减少了转子的后续处理工艺步骤，也保证了转子的尺寸精度；
其中，S2和S3中使用的成型装置包括底座1，所述底座1顶端固定有圆环2，所述圆环2内圈沿其周向等距离设有两个以上的电机组，每个电机组包括沿圆环2轴向等距离分布的推杆电机3，所述推杆电机3的输出轴端固定有压块4，所述圆环2内圈沿其周向等距离设有两个以上的锻压机5组，每个锻压机5组包括沿圆环2轴向等距离分布的锻压机5，所述锻压机5的输出轴端固定有压板6，所述压板6用于转子的外部轮廓成型，所述底座1上设有控制器，控制器用于控制成型装置工作；使用时，现有转子成型多采用铸造的方式进行，铸铝转子铸造工艺中存在如气孔、缩松缩孔问题等问题，对于大功率水泵来说一旦存在这些小问题极易导致转子的损坏，从而影响到水泵的使用，本发明对这一问题进行了解决；通过设置有圆环2，将加热后的锻造圆筒放入到圆环2中间，使得圆筒与圆环2同心，同时将圆筒的两端固定；接着所有的推杆电机3同步启动带动压块4向圆筒靠近，压块4在接触到圆筒后继续移动，使得圆筒进入到圆筒中形成转子的槽；在压块4的挤压下使得圆筒两个槽之间的齿部向外伸出，接着锻压机5带着压板6对圆筒进行挤压和锻造，使得圆筒的齿部被挤压和锻压成转子的外部轮廓，从而形成转子的雏形；在完成转子的初步成型后将转子雏形从压块4之间抽出，对转子雏形进行机加工得到成品的转子；可同时完成多个转子的成型，从而提高转子的成型效率；本发明通过锻造的生产方式减少了转子存在气孔以及产生裂纹的几率，从而提高转子的强度；同时，利用压块4和压板6的配合直接形成转子的雏形，提高了转子的成型速度，可同时对多个转子进行成型操作，提高了转子的生产效率；另外，本发明不需要将转子的原料融化成液体，从而节省了大量的能源，进而节省了转子的生产成本。
作为本发明的一种具体实施方式，所述压板6的侧壁上对称转动安装有两个限位板7，所述限位板7与压板6之间设有复位弹簧8，所述限位板7用于转子的辅助成型；使用时，压板6在对转子进行外部轮廓成型时使得转子的材料向两边延伸，在材料延伸的过程中可能产生锯齿边，从而影响到转子的成型尺寸精度，也使得转子在机加工的过程中浪费掉大量的材料；通过设置有限位板7，在压板6对圆筒进行挤压的过程中使得限位板7接触到压块4，从而使得限位板7产生转动并接触到转子的齿部边缘；限位板7接触到齿部边缘处时对转子齿部的延伸进行控制和限位，使得转子的齿部边缘整齐，从而保证了转子的成型精度；同时，在后续的机加工过程中不会切割掉过多的废料，从而节省了大量的生产成本。
作为本发明的一种具体实施方式，所述压板6上沿圆环2轴向等距离设有两个以上的矩形槽9，矩形槽9内活动安装有导向板10，所述导向板10用于对转子进行导向；使用时，压板6在对转子材料进行挤压时使得转子材料无方向的延伸，从而容易造成转子的厚度不均匀，甚至造成转子的成型失败；通过设置有导向板10，在压板6初次接触转子的时候导向板10伸出矩形槽9的长度最长，从而使得转子上形成的压痕最深；在导向板10对转子进行挤压的同时使得转子沿着导向板10的表面向两边延伸，从而使得转子的材料沿着正确的方向延伸；在导向板10挤压转子的同时转子将导向板10向矩形槽9内挤压，从而使得导向板10逐渐进入到矩形槽9内；在转子越来越接近成品的过程中使得导向板10逐渐完全进入到矩形槽9内，避免导向板10在转子表面形成过深的压痕，从而保证了转子的表面质量。
作为本发明的一种具体实施方式，所述压板6靠近锻压机5的一侧固定有气缸11，所述气缸11的输出轴端固定有拨块12，所述拨块12活动安装在压板6上，所述拨块12用于对导向板10进行位置调节，所述压板6上设有支架13，所述支架13上设有气筒14，所述气筒14与气缸11之间设有气管，所述气管中部设有电磁阀；使用时，利用矩形槽9和导向板10之间的摩擦力来对导向板10进行限位使得导向板10的复位较为困难，从而给生产带来不便；通过设置有伸缩杆，在压板6向下移动的过程中对伸缩杆进行挤压，使得伸缩杆内腔中的气体进入到气缸11中，从而使得气缸11的输出轴伸长；气缸11的输出轴伸长使得拨块12在压板6的表面移动，从而使得拨块12对导向板10的位置进行调节；通过电磁阀的控制使得气缸11的输出轴伸长量得到控制，从而使得拨块12的位置得到控制；通过伸缩杆的设置实现了导向板10位置的自动调节，从而减少了人工调节的任务量；同时，拨块12的限位作用使得导向板10与矩形槽9之间不依靠摩擦力，从而减少了导向板10和压板6的磨损，也减少了对导向板10的维护。
作为本发明的一种具体实施方式，所述压块4为拼接的空腔结构，所述压块4的空腔用于注入冷却水加速压块4冷却收缩；使用时，在完成转子的初步成型后需要将转子半成品从压块4上取下，在抽取的过程中具有较大的阻力，从而使得转子半正品的取下较为困难；通过将压块4设置成空腔结构，将压块4中注入大量的冷却水，使得压块4迅速降温，从而使得压块4的体积迅速缩小；在压块4体积缩小后放干压块4内腔中的水，同时将压块4拆开，将压块4的各个部分分别从转子的齿槽中取出，从而完成转子的快速便捷取出。
作为本发明的一种具体实施方式，所述限位板7为弹性材料制成，所述限位板7远离其转动中心的一侧设有压力传感器；使用时，因锻压机5对转子的锻压效果无法量化，通过肉眼观察的方式容易造成转子的成型失败；通过设置有压力传感器，在限位板7远离其转动中心的一侧对转子边缘进行限位时使得压力传感器与转子接触，从而使得转子接近成型标准时使得压力传感器受到转子的挤压力达到设定值，从而使得锻压机5停止继续锻压，避免对转子造成过度锻压；限位板7为弹性材料制成使得限位板7在接触到压块4后能够产生变形，从而使得限位板7能够对不同的转子进行限位，提高了本发明的使用范围。
使用时，现有转子成型多采用铸造的方式进行，铸铝转子铸造工艺中存在如气孔、缩松缩孔问题等问题，对于大功率水泵来说一旦存在这些小问题极易导致转子的损坏，从而影响到水泵的使用，本发明对这一问题进行了解决；通过设置有圆环2，将加热后的锻造圆筒放入到圆环2中间，使得圆筒与圆环2同心，同时将圆筒的两端固定；接着所有的推杆电机3同步启动带动压块4向圆筒靠近，压块4在接触到圆筒后继续移动，使得圆筒进入到圆筒中形成转子的槽；在压块4的挤压下使得圆筒两个槽之间的齿部向外伸出，接着锻压机5带着压板6对圆筒进行挤压和锻造，使得圆筒的齿部被挤压和锻压成转子的外部轮廓，从而形成转子的雏形；在完成转子的初步成型后将转子雏形从压块4之间抽出，对转子雏形进行机加工得到成品的转子；可同时完成多个转子的成型，从而提高转子的成型效率；本发明通过锻造的生产方式减少了转子存在气孔以及产生裂纹的几率，从而提高转子的强度；同时，利用压块4和压板6的配合直接形成转子的雏形，提高了转子的成型速度，可同时对多个转子进行成型操作，提高了转子的生产效率；另外，本发明不需要将转子的原料融化成液体，从而节省了大量的能源，进而节省了转子的生产成本。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (6)
1.一种水泵转子成型方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1：将水泵转子制备需要的生产原料放到融化炉中进行加热，使得生产原料的温度达到300-500℃，将原料通过锻造形成圆柱状结构，得到圆筒；
S2：将S1中的圆筒移动至成型装置的加工位置，将圆筒的两端固定，启动成型装置使得推杆电机(3)带动压块(4)进入到圆筒内部，接着锻压机(5)对圆筒的外部轮廓进行调整，得到转子半正品；
S3：将S2中的转子半成品从成型装置上取下，对转子半成品进行热处理，热处理完成后对转子半成品进行机加工，得到转子，将转子放入到仓库储存；
其中，S2和S3中使用的成型装置包括底座(1)，所述底座(1)顶端固定有圆环(2)，所述圆环(2)内圈沿其周向等距离设有两个以上的电机组，每个电机组包括沿圆环(2)轴向等距离分布的推杆电机(3)，所述推杆电机(3)的输出轴端固定有压块(4)，所述圆环(2)内圈沿其周向等距离设有两个以上的锻压机(5)组，每个锻压机(5)组包括沿圆环(2)轴向等距离分布的锻压机(5)，所述锻压机(5)的输出轴端固定有压板(6)，所述压板(6)用于转子的外部轮廓成型，所述底座(1)上设有控制器，控制器用于控制成型装置工作。
2.根据权利要求1所述的一种水泵转子成型方法，其特征在于：所述压板(6)的侧壁上对称转动安装有两个限位板(7)，所述限位板(7)与压板(6)之间设有复位弹簧(8)，所述限位板(7)用于转子的辅助成型。
3.根据权利要求2所述的一种水泵转子成型方法，其特征在于：所述压板(6)上沿圆环(2)轴向等距离设有两个以上的矩形槽(9)，矩形槽(9)内活动安装有导向板(10)，所述导向板(10)用于对转子进行导向。
4.根据权利要求3所述的一种水泵转子成型方法，其特征在于：所述压板(6)靠近锻压机(5)的一侧固定有气缸(11)，所述气缸(11)的输出轴端固定有拨块(12)，所述拨块(12)活动安装在压板(6)上，所述拨块(12)用于对导向板(10)进行位置调节，所述压板(6)上设有支架(13)，所述支架(13)上设有气筒(14)，所述气筒(14)与气缸(11)之间设有气管，所述气管中部设有电磁阀。
5.根据权利要求4所述的一种水泵转子成型方法，其特征在于：所述压块(4)为拼接的空腔结构，所述压块(4)的空腔用于注入冷却水加速压块(4)冷却收缩。
6.根据权利要求2所述的一种水泵转子成型方法，其特征在于：所述限位板(7)为弹性材料制成，所述限位板(7)远离其转动中心的一侧设有压力传感器。
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2020
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Denomination of invention: A Method for Forming Water Pump Rotors Effective date of registration: 20231215 Granted publication date: 20220318 Pledgee: Wenling branch of the Industrial Commercial Bank of China Ltd. Pledgor: WENLING DONGLING MOTOR Co.,Ltd. Registration number: Y2023980071634 |