锻压技术：螺旋定子内曲面高压胀形方法研究
2022-04-06【作 者】王树强;刘希敏;倪洪启;李祥瑞
【引 言】
传统的定子是在金属圆筒的内壁注胶生成不等壁厚的橡胶层螺旋曲面; 新型定子是在预加工有内螺旋曲面的金属定子内壁注胶生成等壁厚橡胶层螺旋曲面，如图 1 所示。等壁厚橡胶层定子螺杆钻具马达和螺杆泵虽然只是将易损部件———厚薄不均的橡胶衬套，设计成均匀壁厚，但是其在应用过程中表现的特性却有很大的差别。
内高压胀形是一种利用管材制造空心变截面复杂零件的先进技术。其应用分为两类，一类是较多应用于汽车、航空、船舶等领域的薄壁件生产［2 － 5］，另一类是厚度较大的工件采用胀形工艺，一般是为了提高材料性能，例如发电机护环的液压胀形［6 － 7］。定子的内螺旋曲面胀形不属于薄壁零件的胀形，目的却是为了获得具有一定尺寸和几何精度的复杂表面。螺旋定子内螺旋曲面是光滑曲面，并且具有大导程特征，胀形过程中工件所受轴向约束力小。
胀形工艺具有不受工件细长几何特征的影响，过程可控和加工效率高的特点。虽然定子和转子间的配合过盈量对螺旋机械的性能有重要的影响，但是由于一般会在金属定、转子之间浇注一层橡胶层，螺旋曲面的几何廓形允许存在一定误差。因此，螺旋定子内螺旋曲面的加工对于几何尺寸精度的要求不是很高，充模胀型获得的几何精度可以满足生产要求。
【结 语】
提出了内高压胀形生产内螺旋曲面定子的新工艺方法，此方法可以实现内螺旋曲面管件的高效率、低成本成形加工。通过有限元分析获得了成形压力、管件壁厚、工件螺距和界面摩擦系数对成形的影响规律。根据模拟结果进行了实验研究，获得了壁厚较为均匀的内螺旋曲面。实际生产中还存在加载曲线难以精确控制，管件容易破裂等问题，需要进一步展开研究。此工艺方法也可以应用于其他内螺旋曲面管件的生产。
以下是正文：
