一种用于锥双机筒的锥形螺杆的制作方法与流程

1.本发明涉及一种螺杆的制作方法，尤其指一种用于锥双机筒的锥形螺杆的制作方法。


背景技术：

2.现有一种申请号为cn201410158298.9名称为《一种挤出机用高效锥形螺杆》的中国发明专利申请公开了一种挤出机用高效锥形螺杆，包括进料段、挡料段、排气段和挤出段，进料段上设有第一头进料螺棱和第二头进料螺棱，挡料段上设有扼流螺棱，排气段上设有排气螺棱，挤出段上设有第一头挤出螺棱、第二头挤出螺棱和第三头挤出螺棱，第一头进料螺棱的导程为54mm，第二头进料螺棱的导程为64mm，扼流螺棱的导程为30mm，排气螺棱的导程为155mm，第一头挤出螺棱的导程为126mm，第二头挤出螺棱的导程为138mm，第三头挤出螺棱的导程为150mm，第一头进料螺棱以轴向剖面的螺棱侧边与该螺棱侧边的顶端竖向垂直线之间的夹角为15
°
～30
°
。该发明的设计有效提高了挤出产量、生产效率和塑化效果。然而，该锥形螺杆的进料效果仍有改进空间，因此该锥形螺杆的制作方法还需进一步改进。


技术实现要素：

3.本发明所要解决的技术问题是针对上述现有技术现状而提供一种能逐渐增加进料压力，改善物料进料效果的用于锥双机筒的锥形螺杆的制作方法。
4.本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：本用于锥双机筒的锥形螺杆的制作方法，包括以下步骤：
5.一、选取用于制作锥形螺杆的毛坯，并将毛坯表面整形制得螺杆胚体；
6.二、在所述螺杆胚体的表面上制作螺棱；
7.三、精车螺杆表面，制得符合设定的粗糙度要求的锥形螺杆的杆体和螺棱，所述螺棱包括进料段、熔融段和出料段；
8.其特征在于：所述进料段为双螺棱，所述进料段包括进料一段、进料二段、进料三段、进料四段和进料五段，所述进料一段、进料二段、进料三段、进料四段和进料五段首尾相连接，且进料一段、进料二段、进料三段、进料四段和进料五段的螺距依次减小、螺棱宽度也依次减小、螺棱外表面与机筒的内壁对应位置的间隙也依次减小。
9.作为改进，本制作方法可优选还包括步骤四，在进料三段至出料段对应的螺杆外表面上通过热熔喷涂工艺制作合金层。
10.进一步改进，本制作方法可优选还包括步骤五，将制得合金层的锥形螺杆置于抛光装置中进行表面抛光，使所述合金层的表面达到镜面效果。
11.进一步改进，将制得合金层的锥形螺杆可优选置于抛光装置中进行表面抛光的具体步骤为，
12.a、将待抛光的锥形螺杆吊入抛光装置的抛光筒内，在所述抛光筒内填充清洗液和耐磨体后封闭抛光筒；
13.b、驱动抛光装置的左限位座夹住抛光筒的一端，驱动抛光装置的右限位座夹住抛光筒的另一端；
14.c、驱动机构驱动抛光筒相对支撑座沿圆周方向来回摆动，同时抛光装置的摆动座带动抛光筒左右循环摆动，位于抛光筒内的清洗液和耐磨体冲磨锥形螺杆表面各个位置，使锥形螺杆表面光滑；
15.d、停止抛光装置后，排出清洗液和耐磨体后，将锥形螺杆吊出抛光装置，完成锥形螺杆的表面抛光。
16.进一步改进，所述抛光装置可优选包括摆动座、设置在摆动座上的支撑座、设置在支撑座左右两侧且能相对靠拢和分离的限位座、设置在支撑座上的抛光筒、能驱动抛光筒相对支撑座沿圆周方向来回摆动的驱动机构，所述限位座与摆动座相连接，在所述限位座上设置有夹住对应抛光筒的一端的限位机构，在所述抛光筒的顶部设置有装螺杆开口，在所述装螺杆开口上设置有能打开和封闭装螺杆开口的密封盖，在所述抛光筒内填充有清洗液和能摩擦锥形螺杆表面的耐磨体。
17.作为改进，进料四段的法向倾角和进料五段的法向倾角可优选均大于进料一段的法向倾角、进料二段的法向倾角以及进料三段的法向倾角，进料四段的法向倾角和进料五段的法向倾角的大小相同，进料一段的法向倾角、进料二段的法向倾角、进料三段的法向倾角的大小相同。
18.作为改进，所述熔融段可优选包括熔融一段、熔融二段、熔融三段、熔融四段，所述熔融一段和熔融二段首尾连接，所述熔融二段、熔融三段、熔融四段相互分离，所述熔融三段为单螺棱，所述熔融四段为三螺棱。
19.进一步改进，在所述熔融二段上可优选设置有回流槽。
20.作为改进，所述出料段可优选包括出料一段、出料二段和出料三段，所述出料段为三螺棱。
21.作为改进，与本锥形螺杆相对应的锥双机筒可优选包括能相互分离又能螺接在一起的机筒一段、机筒二段、机筒三段和机筒四段，在所述机筒四段的外壁上设置有用于安装冷却油管的螺旋槽。
22.与现有技术相比，本发明的优点在于：物料在进料段处处于固相状态，由于进料一段、进料二段、进料三段、进料四段和进料五段的螺距依次减小、螺棱宽度也依次减小、螺棱外表面与机筒的内壁对应位置的间隙也依次减小，因此，螺杆与机筒之间的空腔体积沿着轴向逐段减小，而逐段减小的空腔体积能使物料受到的压力逐渐增大，挤压力更大，推进力也更大，从而使物料更顺利地通过进料段进入熔融段实现彻底熔融，改善了进料效果；进料三段后机筒与螺杆之间压力较高，温度也较高，在对应螺杆表面设置合金层后能有效增加螺杆的使用寿命；合金层通过抛光达到镜面效果的光滑表层，能更顺利地通过物料，也能避免搅拌时对物料带入气泡，有助于制作均匀稳定的流体物料，改善加工效果。
附图说明
23.图1为本发明实施例的正面投影图；
24.图2为图1中进料五段沿中心轴线所在平面剖开的剖面图；
25.图3是图1中进料四段沿中心轴线所在平面剖开的剖面图；
26.图4是图1中进料三段沿中心轴线所在平面剖开的剖面图；
27.图5是图1中进料二段沿中心轴线所在平面剖开的剖面图；
28.图6是图1中进料一段沿中心轴线所在平面剖开的剖面图；
29.图7是图1中沿a-a线的剖面图；
30.图8是图1中锥形螺杆与对应锥双机筒相配合的立体图；
31.图9是图8中锥双机筒剖去部分上半部分后的正面投影图；
32.图10是图1的锥形螺杆进行抛光的抛光装置的立体图；
33.图11是图10处于另一个角度的立体图；
34.图12是图10的正面投影图；
35.图13是图12中限位座夹住抛光筒时的正面投影图；
36.图14是图10的俯视图；
37.图15是图14中沿a-a线的剖视图；
38.图16是图14中沿b-b线的剖面图；
39.图17是图10中去除抛光筒显示支撑座结构的立体图；
40.图18是图10中抛光筒去除密封盖后的立体图。
具体实施方式
41.以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。
42.如图1至图18所示，本实施例的用于锥双机筒的锥形螺杆的制作方法，包括以下步骤：
43.一、选取用于制作锥形螺杆的毛坯，并将毛坯表面整形制得螺杆胚体；
44.二、在螺杆胚体的表面上制作螺棱；
45.三、精车螺杆表面，制得符合设定的粗糙度要求的锥形螺杆的杆体1和螺棱，螺棱包括进料段a、熔融段b和出料段c；
46.四、在进料三段a3至出料段c对应的螺杆外表面上通过热熔喷涂工艺制作合金层l；热熔喷涂工艺属于公知技术，故不再详细描述。
47.五、将制得合金层l的锥形螺杆置于抛光装置中进行表面抛光，使合金层l的表面达到镜面效果。
48.进料段a为双螺棱，进料段a包括进料一段a1、进料二段a2、进料三段a3、进料四段a4和进料五段a5，进料一段a1、进料二段a2、进料三段a3、进料四段a4和进料五段a5首尾相连接，且进料一段a1、进料二段a2、进料三段a3、进料四段a4和进料五段a5的螺距t依次减小、螺棱宽度k也依次减小、螺棱外表面与机筒2的内壁对应位置的间隙s也依次减小。
49.进料四段的法向倾角a4和进料五段的法向倾角a5均大于进料一段的法向倾角a1、进料二段的法向倾角a2以及进料三段的法向倾角a3，进料四段的法向倾角a4和进料五段的法向倾角a5的大小相同，进料一段的法向倾角a1、进料二段的法向倾角a2、进料三段的法向倾角a3的大小相同。
50.熔融段包括熔融一段b1、熔融二段b2、熔融三段b3、熔融四段b4，熔融一段b1和熔融二段b2首尾连接，熔融二段b2、熔融三段b3、熔融四段b4相互分离，熔融三段b3为单螺棱，熔融四段b4为三螺棱。在熔融二段b2上设置有回流槽11。
51.出料段c包括出料一段c1、出料二段c2和出料三段c3，出料段c为三螺棱。
52.与本锥形螺杆相对应的锥双机筒包括能相互分离又能螺接在一起的机筒一段d1、机筒二段d2、机筒三段d3和机筒四段d4，在机筒四段d4的外壁上设置有用于安装冷却油管的螺旋槽21。
53.将制得合金层l的锥形螺杆置于抛光装置中进行表面抛光的具体步骤为，
54.a、将待抛光的锥形螺杆吊入抛光装置的抛光筒6内，在抛光筒6内填充清洗液和耐磨体后封闭抛光筒6；
55.b、驱动抛光装置的左限位座夹住抛光筒6的一端，驱动抛光装置的右限位座夹住抛光筒6的另一端；
56.c、驱动机构驱动抛光筒6相对支撑座4沿圆周方向来回摆动，同时抛光装置的摆动座3带动抛光筒6左右循环摆动，位于抛光筒6内的清洗液和耐磨体冲磨锥形螺杆表面各个位置，使锥形螺杆表面光滑；
57.d、停止抛光装置后，排出清洗液和耐磨体后，将锥形螺杆吊出抛光装置，完成锥形螺杆的表面抛光。
58.抛光装置包括摆动座3、设置在摆动座3上的支撑座4、设置在支撑座4左右两侧且能相对靠拢和分离的限位座5、设置在支撑座4上的抛光筒6、能驱动抛光筒6相对支撑座4沿圆周方向来回摆动的驱动机构7，限位座5与摆动座3相连接，在限位座5上设置有夹住对应抛光筒6的一端的限位机构，在抛光筒6的顶部设置有装螺杆开口61，在装螺杆开口61上设置有能打开和封闭装螺杆开口61的密封盖，在抛光筒6内填充有清洗液和能摩擦锥形螺杆表面的耐磨体。
59.摆动座3的底部设置有四个千斤顶，四个千斤顶初始时等高设置，并能由控制部控制两两同步升降，从而使摆动座3相对水平面能左右摆动，从而能带动抛光筒6左右摆动，摆动幅度在5
°
至20
°
之间，控制部的控制程序能控制千斤顶升降时间，通过测定抛光筒内清洗液和耐磨体的整体粘度和流速，设置合适的千斤顶升降时间，从而避免锥形螺杆的端部在左右摆动的过程中碰到抛光筒的侧壁。具体的电路设计、时间计算根据锥形螺杆的具体尺寸进行具体调整，属于多次实验和调整可以得出的粗略结果，因此不再展开描述，只要避免螺杆碰到侧壁即可。当然即使螺杆数次碰到侧壁，由于耐磨体的存在，这种碰撞也是较为轻微的，对螺杆结构和尺寸影响可以忽略不计。抛光筒内清洗液的具体成分属于公知技术，故不再详细描述。耐磨体可以采用油石，对螺杆表面研磨效果出色。
60.摆动座3顶部设置滑轨，限位座5包括左限位座和右限位座，分别设置在滑轨上，左限位座和右限位座通过驱动气缸或油缸驱动相对摆动座3左右移动。驱动气缸或油缸通过线路与控制部相连接，由控制部控制实现自动夹紧与放松抛光筒6。限位座上的限位机构可以是位于限位座侧壁上的凹部，当限位座向支撑座一侧移动后，凹部套在对应的抛光筒6端部上，但是由于抛光筒6需要相对支撑座来回的摆动，因此如果单纯采用这种结构，凹部内壁和抛光筒6的外壁可能磨损严重，影响使用寿命。限位机构可以采用位于凹部内壁上的转盘，转盘能相对限位座5转动，转盘外壁上设置有凸沿套在抛光筒6上，这样即能夹住抛光筒又能避免抛光筒6外壁磨损，此时凹部的直径大于抛光筒6的直径。由于锥形螺杆的长度较长，仅使用转盘可能仍无法夹住抛光筒，此时可以采用机械手夹住抛光筒，而机械手与凹部内腔转动相连接，机械手的具体结构属于公知技术，故不再详细描述，机械手通过线路与控
制部相连接。在抛光筒6的两端外壁上分布多个凹槽，机械手收拢时插接在对应的凹槽中，提高机械手与抛光筒6的连接稳定性。
61.支撑座4的中部有半圆形凹部，在半圆形凹部的内壁上分布有用于支撑抛光筒6的辊体，抛光筒6支撑在辊体上，辊体间隔设置，抛光筒6外壁上分布有连接凸耳，驱动机构7包括设置在支撑座4前后两侧的驱动座，分布在驱动座上的驱动气缸，驱动气缸的驱动杆的底部与对应的连接凸耳转动相连接，驱动气缸通过线路与控制部相连接。前侧的驱动气缸和后侧的驱动气缸分别伸缩从而推动抛光筒6相对支撑座4沿圆周方向来回的摆动，从而使耐磨体和锥形螺杆的表面摩擦从而研磨锥形螺杆的外表面，使锥形螺杆外表面抛光。
62.本实施例的锥双机筒中的每根锥形螺杆，长度为(a b c)为4545mm,大头的直径h为340mm,小头h1为185mm，本技术人是螺杆制造业主要企业，其中全国的三分之一的螺杆是本技术人生产的，本螺杆除结构改进外，而且长度为4545mm与大头直径340mm和小头直径185mm的大型螺杆其它企业很难生产。技术要求为：1、锻件正火处理，2粗加工后期调质hb＝240～260(金相组织全为索氏体)，3，起始点在母线上的角度为误差小于等于30'，在轴线上小于等于为正负0.15mm，4，螺杆表面氮化处理：氮化层深度0.4～0.7mm，硬度hv大于940；脆性不大于2级。