專利名稱：小型壓縮機偏心軸的液壓脹形制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種小型壓縮機偏心軸的液壓脹形制備方法，該方法采用內(nèi) 高壓成形技術(shù)，使管材在模具內(nèi)受液壓脹形并貼模，最終實現(xiàn)小型壓縮機偏 心軸的成形。
背景技術(shù)：
盡管往復(fù)活塞式壓縮機是最早出現(xiàn)、較為古老的一種機型，但因其具有 寬廣的制冷量、排壓力的適用范圍和較強的變工況適應(yīng)能力，在當今新的機 種諸如轉(zhuǎn)子式、渦旋式迅速發(fā)展情況下，往復(fù)活塞式壓縮機仍得到大量的應(yīng) 用。目前電冰箱壓縮機絕大多數(shù)仍為全封閉往復(fù)塞式壓縮機，且有取代轉(zhuǎn)子 式電冰箱壓縮機的趨勢。在經(jīng)歷了數(shù)百年的發(fā)展后，往復(fù)活塞式壓縮機已非常成熟，在較高技術(shù) 水平上求得進步，發(fā)展就變得較為困難。多年來除了結(jié)構(gòu)上的改進外，不斷 提高其零部件的加工生產(chǎn)方式、提高產(chǎn)品的成功率也為性能改進的一種重要 手段。往復(fù)活塞壓縮機的偏心軸是關(guān)鍵部件，其用于傳遞動力并與連桿配合形 成曲柄一連桿機構(gòu)，將原動機的旋轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)變?yōu)榛钊耐鶑?fù)運動。偏心軸主 要影響壓縮的運動精度進而間接影響壓縮機的性能。曲軸受力情況復(fù)雜，要 求有足夠的強度、剛度和耐磨性。傳統(tǒng)的小型壓縮機偏心軸采用鑄造方法生產(chǎn)毛坯，由于鑄造過程中氣孔 的存在，毛坯的合格率非常低，更為重要的是部分氣孔只有經(jīng)過加工后才能 發(fā)現(xiàn)，導(dǎo)致生產(chǎn)成本較為昂貴。除了毛坯的影響外，以鑄造毛坯為坯料生產(chǎn)壓縮機偏心軸，往往還需要 較多單獨的機加工步驟，如車削、銑削加工和拋光等，使偏心軸加工步驟增 加，從而帶來成本較高的問題。此外由于鑄造偏差的增加導(dǎo)致切削數(shù)量的增 加，從而加工周期長，進而使生產(chǎn)效率降低。為了獲得更持久的壽命，往往 鑄造的壁較厚，重量增加，使得壓縮機工作效率不高。另外，鑄造件的抗扭 性能不好，如果鑄造過程有微小裂紋存在，在壓縮機運行過程中有可能由于 疲勞沖擊，導(dǎo)致偏心軸開裂，甚至產(chǎn)生折斷的事故?？梢?，以鑄造毛坯為坯 料，很難生產(chǎn)出中空偏心軸，用非空心的偏心軸替代空心偏心軸，重量將會 大大增加。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的在于，提供一種小型壓縮機偏心軸的液壓脹形制備方法， 該方法采用充液脹形新工藝制備小型壓縮機偏心軸，替代鑄造成形小型壓縮 機偏心軸，對節(jié)約材料、提高產(chǎn)品質(zhì)量、節(jié)約能源及保護環(huán)境等方面有重要 意義。為了實現(xiàn)上述任務(wù)，本發(fā)明采取了如下的技術(shù)解決方案 一種小型壓縮機偏心軸的液壓脹形制備方法，其特征在于，包括下列步驟步驟一，按照偏心軸的形狀制備模具，模具包括下模和上模，每個模具 型腔由幾段圓弧面組成；步驟二，將金屬管切割成所需長度的管坯，放置在下、上模具中并合模；步驟三在管坯內(nèi)充滿液體，采用液壓脹形方法使得管坯貼模，形成具 有階梯的偏心軸毛坯；步驟四，脫模后，將偏心軸毛坯的表面進行相應(yīng)的機加工、拋光、去毛 刺后，即得成品。本發(fā)明的方法生產(chǎn)的小型壓縮機偏心軸，組織致密，從根本上避免了鑄造工藝的缺陷。因此，本發(fā)明采用充液脹形成形小型壓縮機偏心軸替代鑄造 成形小型壓縮機偏心軸對節(jié)約材料、提高產(chǎn)品質(zhì)量、節(jié)約能源及保護環(huán)境等 方面有重要意義，符合先進制造技術(shù)的發(fā)展要求。


圖l是液壓脹形的方法流程圖。圖2是制作所述小型壓縮機偏心軸液壓脹形過程示意圖。 圖3是經(jīng)機加工后制件示意圖。
具體實施方式
下面結(jié)合附圖，對本發(fā)明的技術(shù)方案作進一步的具體說明。 參照圖1和圖2，按照本發(fā)明的小型壓縮機偏心軸的液壓脹形制備方法， 首先按照小型壓縮機偏心軸的形狀制備模具，模具包括下模3和上模1，下 模3和上模1由幾段不同心的圓弧組成，以便形成偏心軸的偏心部分；然后 選用不銹鋼管，用切割機將不銹鋼管切割成所需的長度，將切割后的不銹鋼 管2放置在模具型腔當中，用液壓脹形的方法成形具有兩個階梯的偏心軸毛 坯。液壓脹形的方法具體如下首先將一定尺寸不銹鋼管2放在下模3中， 合上上模l，然后在不銹鋼管2的管腔內(nèi)充滿液體，通過沖頭4和5給所述 不銹鋼管2內(nèi)部通入壓力為P的高壓液體，在給管坯2加壓的同時與管坯末 端緊密接觸的沖頭按線性加載方式沿水平方向壓入,從而實現(xiàn)向模具型腔送 管料的目的，直至不銹鋼管2與模具型腔內(nèi)壁很好的貼合，小型壓縮機偏心 軸成形，如圖3所示。然后經(jīng)過粗磨和精磨圓弧面，即可獲得合格的成形件。 本發(fā)明采用內(nèi)高壓成形技術(shù)成形小型壓縮機偏心軸，可以避免由于鑄造 所形成的氣孔，而且在成形過程中存在塑性硬化，成形件剛度和強度比較高， 具有較好的抗扭性。同時可以減輕重量，制件致密，表面質(zhì)量好，而且還省 去了相當一部分機加工步驟，使產(chǎn)品質(zhì)量有較大幅度提高，價格進一步下降。
權(quán)利要求
1.一種小型壓縮機偏心軸的液壓脹形制備方法，其特征在于，包括下述步驟步驟一，按照偏心軸的形狀制備模具，模具包括下模和上模，每個模具型腔由幾段圓弧面組成；步驟二，將金屬管切割成所需長度的管坯，放置在下、上模具中并合模；步驟三在管坯內(nèi)充滿液體，采用液壓脹形方法使得管坯貼模，形成具有階梯的偏心軸毛坯；步驟四，脫模后，將偏心軸毛坯的表面進行相應(yīng)的機加工、拋光、去毛刺后，即得成品。
2. 如權(quán)利要求1所述的小型壓縮機偏心軸的液壓脹形制備方法，其特征 在于，液壓脹形的方法是通過管端沖頭給管坯內(nèi)部通入高壓液體，通過液 壓機給所述管坯內(nèi)部加壓，在加壓的同時管端沖頭按線性加載方式沿水平方 向壓入，使得管坯向模具型腔內(nèi)移動，實現(xiàn)向型腔內(nèi)送入管料的目的，至管 坯與模具型腔內(nèi)壁很好的貼合，最終完成小型壓縮機偏心軸的成形。
3. 如權(quán)利要求1或2所述的小型壓縮機偏心軸的液壓脹形制備方法，其 特征在于，所述的金屬管采用不銹鋼管。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種小型壓縮機偏心軸的液壓脹形制備方法，該方法首先按照小型壓縮機偏心軸的形狀制備模具，然后將金屬管切割成所需的長度后，利用液壓脹形方法使金屬管沿模具型腔變形成帶有偏心部的細長軸；最后將成形后的小型壓縮機偏心軸坯體的表面進行相應(yīng)的機加工、拋光、去毛刺后，即得成品。按本發(fā)明方法生產(chǎn)的小型壓縮機偏心軸，組織致密，從根本上避免了鑄造工藝的缺陷。對節(jié)約材料、提高產(chǎn)品質(zhì)量、節(jié)約能源及保護環(huán)境等都具有重要意義。
文檔編號B21D26/033GK101274342SQ20081001767
公開日2008年10月1日 申請日期2008年3月10日 優(yōu)先權(quán)日2008年3月10日
發(fā)明者永 張, 張成偉, 趙升噸 申請人:西安交通大學(xué)