真空擠壓成型機螺旋的常用生產制造方式

摘 要：介紹了真空擠壓成型機螺旋的常用生產制造方式——鑄造成型螺旋面和冷拉成型螺旋面，并詳細論述了鑄造成型螺旋面和冷拉成型螺旋面各自的生產制造及其工藝流程等。

關健詞：螺旋；生產制造方式；鑄造成型螺旋面；冷拉成型螺旋面

1 前言

真空擠壓成型機是陶瓷輥棒、蜂窩陶瓷、劈開磚（也稱劈離磚或劈裂磚）、陶土板（也稱干掛陶板或陶板）及窯爐墊板（俗稱中空棚板）等制品塑性擠壓成型的關鍵設備。真空擠壓成型機按擠壓成型坯體的輸出方位可大致區分為臥式真空擠壓成型機和立式真空擠壓成型機，但因立式真空擠壓成型機輸出的坯體傳送困難等原因，所以在陶瓷制品的生產過程中，通常僅采用臥式真空擠壓成型機。臥式真空擠壓成型機（通常簡稱真空擠壓成型機，除非另有說明）按螺旋（也稱螺旋葉或絞刀或螺旋絞刀）軸的多少又可分為單軸（攪泥螺旋和擠泥螺旋依次安裝于同一軸上）真空擠壓成型機、雙軸（上軸為攪泥螺旋軸、下軸為擠泥螺旋軸）真空擠壓成型機、三軸（上部攪泥部分為兩根攪泥螺旋軸、下軸為擠泥螺旋軸）真空擠壓成型機。雖然真空擠壓成型機的結構形式多種多樣，但所使用的螺旋仍是真空擠壓成型機的關鍵零部件。并在三相異步電動機、三角膠帶及減速器等作用下， 驅動螺旋實現繞定軸的旋轉運動，迫使加入螺旋槽中的泥料獲得破碎、攪拌、揉捏、混合均勻、擠壓緊密及輸送等作用，從而獲得物料分布趨于均勻、結構致密、含水率較低、可塑性得到大幅度提高，表面平整光潔且具有預定截面形狀尺寸的坯體泥條，坯體泥條按預定尺寸切斷后成為高性能的優質陶瓷坯體。由此可見，真空擠壓成型機螺旋的設計制造質量嚴重影響真空擠壓成型機的工作性能、坯體質量及產品質量。所以說，積極研究和探討真空擠壓成型機螺旋的常用生產制造方式，合理地設計制造真空擠壓成型機的螺旋及其相關零部件，并努力提高螺旋的設計制造質量，對提高真空擠壓成型機的工作性能、坯體質量、產品質量及企業的經濟效益等具有非常重要的意義。

2 螺旋的常用生產制造方式

目前，真空擠壓成型機所采用的螺旋按其螺旋面的制造方式可大致區分為鑄造成型螺旋面、冷拉成型螺旋面和鍛壓成型螺旋面三種生產制造方式。在鑄造成型螺旋面的生產過程中，螺旋面與螺旋軸轂同時鑄造成型（鑄造螺旋毛坯），經消除殘余鑄造應力退火處理后，再經金屬切削加工及人工打磨拋光螺旋工作面即可。而采用冷拉成型螺旋面和鍛壓成型螺旋面的生產制造方式時，螺旋面成型后需與軸轂焊接成一整體（焊接式螺旋毛坯），經去除殘余焊接應力退火處理后，最后經金屬切削加工及人工打磨拋光焊縫表面即可。當螺旋葉片（螺旋面）的厚度尺寸較大（如：大于12 mm）時，顯然采用冷拉成型螺旋面的生產方式制造真空擠壓成型的螺旋是比較困難的，此時可考慮采用鍛壓成型螺旋面的生產制造方式。事實上，鍛壓成型螺旋面的生產方式與冷拉成型螺旋面的生產制造方式基本相同，只是鍛壓成型螺旋面（模鍛成型）取代了冷拉成型螺旋面而已。雖然鍛壓成型螺旋面的生產制造方式具有螺旋表面平整光潔、強度較好及耐磨性能也較好等優點，但由于模鍛成型螺旋面的生產制造過程中，采用的模具費用高昂，并且能耗高及噪聲大，環境保護效果差，顯然其生產成本也較高。因此，實踐生產中很少應用鍛壓成型螺旋面的生產制造方式。 所以說，陶瓷制品及磚瓦墻材制品等生產實踐中，真空擠壓成型機所采用的螺旋通常采用鑄造成型螺旋面和冷拉成型螺旋面的生產制造方式。

3 鑄造成型螺旋面

鑄造成型螺旋面的生產制造方式是目前國內外真空擠壓成型機設計制造真空擠壓成型機螺旋最常用的生產制造方式。按螺旋材質的差異可區分為鑄鋼螺旋或鑄不銹鋼螺旋，按其結構形式的差異也可分為整體式鑄造成型螺旋（如圖1所示）和剖分式鑄造成型螺旋（如圖2所示）。整體式鑄造成型螺旋可廣泛應用于真空擠壓成型機的攪泥螺旋、擠泥螺旋及螺旋推進器。而剖分式鑄造螺旋通常僅適用于攪泥螺旋采用，如三軸真空擠壓成型機上部的兩攪泥螺旋及雙軸（兩軸）真空擠壓成型機上部攪泥螺旋末端的圓錐螺旋（也稱錐螺旋）。同時，按螺旋鑄造工藝的差異，鑄造成型螺旋面還可大致區分為砂型鑄造成型螺旋和精密鑄造成型螺旋等。

3.1砂型鑄造

砂型鑄造就是采用砂型生產鑄件的鑄造方法。由于砂型鑄造的造型材料來源廣價格低廉，且砂型制作工藝簡便，適用鑄件的單件生產、批量生產及大量生產等各種方式，長期以來，一直是鑄造生產中的基本工藝。制造砂型的基本原料是鑄造砂和型砂粘接劑，最常用的鑄造砂是硅質砂（俗稱硅砂），當硅砂的高溫性能不能滿足使用要求時則采用鋯英砂、鉻鐵礦砂、剛玉砂等特種砂。為了使制成的砂型和型芯具有一定的強度，以便在搬運、合型及澆注液態金屬時不致變形或損壞，一般要在鑄造砂中加入粘接劑，將松散的砂粒粘接起來成為型砂。目前，廣泛應用的型砂粘接劑主要是粘土，也可采用各種干性油或半干性油、水溶性硅酸鹽或磷酸鹽和各種合成樹脂等型砂粘接劑。砂型鑄造中的外砂型按型砂所用粘接劑及其建立強度的方式不同可分為：粘土濕砂型、粘土干砂型和化學硬化砂三種形式。

粘土濕砂型鑄造就是采用粘土和適量的水制成的型砂粘接劑后制造型砂，制成砂型后直接在濕態下合型后澆注。濕砂的強度取決于粘土和水按一定比例制成的粘土漿，型砂一經混好后，就具有適宜的強度，經舂實制成砂型后，即可滿足合型和澆注的要求。砂型鑄造一般由外砂型和型芯組成，通常采用型砂制作鑄型的外砂型，芯砂制作鑄型的型芯。為了提高鑄件的表面質量，常在外砂型和型芯表面均勻涂刷一層耐火涂料，干燥合型后，即可澆注。雖然粘土濕砂型鑄造的鑄件價格低廉，但所得鑄件的形狀位置及尺寸精度差，表面平整度差且粗糙，易產生沖砂、夾砂、縮松和氣孔等鑄造缺陷。

因此，對于質量要求較高的鑄鋼件和中大型鑄鐵件，一般采用粘土干砂型鑄造。粘土干砂型采用的型砂，其濕態水分略高于粘土濕型砂，砂型制好后，同樣型腔表面需均勻涂刷一層耐火涂料，再送進加熱爐中烘干，待冷卻后才可合型澆注。但烘干粘土砂型所需時間較長，需耗用較多的燃料，且砂型在烘干過程中易產生變形而影響鑄件精度。endprint

化學硬化砂型所用型砂稱為化學硬化砂，其粘接劑一般是在硬化劑的作用下發生分子聚合反應而形成立體結構的物質，常用結合劑有各種合成樹脂和水玻璃。

實踐生產中，為確保鑄件質量，砂型鑄造中型芯通常為干態型芯，根據型芯采用粘接劑的差異，型芯可分為粘土型芯、油砂芯、樹脂砂芯和水玻璃砂芯。粘土型芯適用于制作簡單的型芯。用干性油或半干性油作粘接劑的芯砂制作型芯，應用范圍較廣，因為油類粘接劑的粘度低，混好的芯砂流動性好，制型芯時易舂實。但剛制成的型芯強度較低、通常需用仿形托板承接，然后在200 ～ 300 ℃的加熱爐內烘烤數小時，通過空氣將油類物質氧化后使其硬化。這種造芯法的缺點是，型芯在脫模、搬運及烘烤過程中易變形，導致鑄件精度低；同時，烘烤時間較長，耗能多。采用樹脂制造的各種型芯稱為樹脂砂芯，型芯在芯盒內硬化后再將其取出，能確保型芯的形狀和尺寸精度。采用水玻璃作粘接劑的砂芯可細分為以下幾種：水玻璃CO2法、酯硬化水玻璃自硬法、水玻璃甲酸甲酯冷芯盒法。

總之，砂型鑄造與其他鑄造方式相比，具有成本低廉、生產工藝簡單及生產周期短等優點。因此，通常優先采用粘土濕砂型工藝生產鑄件，只有當粘土濕砂工藝不能滿足要求時，才考慮采用粘土干砂型或其它砂型（樹脂砂型或水玻璃砂型等）生產鑄件。采用粘土濕砂型方式生產的鑄件重量可從幾千克至幾十千克，而采用粘土干砂型方式鑄造的鑄件重量可重達幾十噸，所以說，砂型鑄造是真空擠壓成型機鑄鋼螺旋和鑄不銹鋼螺旋常用的生產方式，它主要包括以下生產過程：鑄造工藝圖的繪制 → 制作模樣（造型模具及芯具） → 模樣檢驗 → 造型、制芯及合型 → 熔煉 → 澆注 → 清理 → 消除殘余鑄造應力退火處理 → 檢驗 → 入庫。

（1）鑄造工藝圖的繪制

根據真空擠壓成型機螺旋的工程圖，考慮其結構尺寸的大小、材質（鑄鋼或鑄不銹鋼）的收縮率、加工表面的形狀位置精度、尺寸精度及表面粗糙度等設計鑄件圖，其中包括：確定各加工面預留的加工余量、鑄造模樣（造型模具及芯具）的繪圖、分型面的確定、澆口、冒口的尺寸大小及其位置的確定以及是否設置冷鐵等。

（2）制作模樣

按照鑄造模樣圖（造型模具及芯具），通常采用結構致密已充分干燥的木材制作模樣（實樣模或刮板，對于螺旋，適宜制作實樣模）。為了提高模樣的使用壽命，也可制成金屬實樣模，如：鋁模具及鋁芯具。

（3）造型、制芯及合型

按造型方法分為手工造型和機器造型；按造型采用的模樣分為實樣模造型和刮板造型；按造型所處的地點分為有砂箱造型和地面造型；按砂型是否烘干分為濕型和干型。考慮到真空擠壓成型機螺旋的材質機器結構尺寸，目前普遍采用手工砂箱造實樣模造型，并制作好澆口和冒口及配置冷鐵等，澆注后獲得鑄件。

（4）熔煉

將固態的金屬爐料熔成一定成分和溫度的液態合金的工序稱為熔煉。熔煉鑄鐵通常采用沖天爐，熔煉鑄鋼和鑄不銹鋼普遍采用電爐，熔煉有色金屬（如：銅、鋁等）一般采用坩堝爐。熔煉工作中，應嚴格控制金屬液的成分和溫度，否則，將造成大量廢品。

（5）澆注

以適宜的溫度和速度，將符合要求的高溫金屬液澆入砂型中的工序稱為澆注。澆注時，澆包要靠近澆口，不要太高，否則金屬液會從澆口濺出來，浪費材料及造成傷人事故等。應使澆口保持注滿狀態，以免熔渣等進入鑄型中，導致鑄件產生夾渣缺陷等。澆注前，操作人員應穿戴好防護用具，與高溫金屬液接觸的器具應預熱烘烤，以免水分侵入造成高溫金屬液的飛濺傷人等。

（6）清理

清理（俗稱清砂）就是清除鑄件上的澆口、冒口和表面粘砂等。鑄鐵件的澆口、冒口可采用鐵錘猛烈敲擊使其脆性斷裂等去除方法；鑄鋼件的澆口、冒口常采用氧炔焰切割去除法；不銹鋼鑄件的澆口、冒口常采用等離子弧切割去除法；有色金屬鑄件的澆口、冒口常采用人工鋸切去除法。鑄件表面的清理工作可采用滾筒清理機和拋丸清理機等完成。在缺乏設備或鑄件上難以清理的部位，可利用手錘、鋼釬、鑿子、鏨子和鋼絲刷等清理。

值得注意的是，由于鋼液和不銹鋼液的流動性比鑄鐵差，為防止真空擠壓成型機鑄造螺旋產生冷隔和澆不足等鑄造缺陷，通常鑄鋼件及鑄不銹鋼件的壁厚不小于8 mm。其鑄件的澆注系統結構應簡單，澆注時流動阻力應小，且截面尺寸比鑄鐵的澆注系統大一些，采用干鑄型（干砂型鑄造），澆注溫度高，一般為1520 ～ 1600 ℃。考慮到澆注溫度高，鋼液的過熱度大，保持液態的時間長，流動性可得到改善。但澆注溫度偏高，易造成金屬晶粒粗大、熱裂、氣孔和粘砂等缺陷，因此，一般小型、薄壁及形狀復雜的鑄件，如：真空擠壓成型機鑄造螺旋，其澆注溫度約高于鋼的熔點溫度150 ℃左右，大型、厚壁鑄件的澆注溫度約高于鋼的熔點溫度100 ℃左右即可。同時，由于鑄鋼及鑄不銹鋼件的鑄造收縮率比鑄鐵大很多，為防止鑄鋼及鑄不銹鋼件產生縮孔及縮松等缺陷，鑄造工藝上通常采用冒口、冷鐵和補貼等措施，以便達到實現順序凝固的目的。此外，為防止鑄鋼及鑄不銹鋼鑄件產生縮孔、縮松、氣孔及裂紋等缺陷，鑄件壁厚設計應基本均勻、采用圓角連接，盡量避免采用尖角和直角等，并在型砂中添加鋸木屑、型芯中添加焦炭以及采用空心型芯和油砂芯等措施，達到改善砂型和型芯的退讓性和透氣性的目的。雖然采取上述措施，可提高鑄鋼及鑄不銹鋼螺旋的鑄造質量，但其表面粘砂較多及粗糙凹凸不平，需投入較多的打磨拋光工作量后才能投入使用。為了減少鑄鋼及鑄不銹鋼螺旋的打磨拋光工作量，我們可采用精密鑄造成型螺旋的生產方式。

3.2熔模鑄造

精密鑄造就是采用精密的造型方法獲得精確鑄件的工藝總稱。精密鑄造可大致區分為：熔模鑄造、陶瓷型鑄造、金屬型鑄造、壓力鑄造和消失模鑄造。其中較常用的是熔模鑄造，也稱失蠟鑄造。具體說來就是選用適宜的熔模材料（如：石蠟）制造熔模，在熔模上重復多次涂敷耐火材料涂層及撒耐火砂，硬化型殼及干燥后，再將內部的熔模熔化后獲得型腔（俗稱模殼），焙燒模殼獲得適宜的強度及燒失殘余的熔模材料，再將模殼埋入砂箱中并制作之間澆注系統，澆注所需高溫液態金屬材料（如：優質碳素結構鋼或鎳鉻不銹鋼等），高溫液態金屬材料凝固及冷卻后，脫殼清砂，經消除殘余鑄造應力退火處理后，便可獲得表面光潔的真空擠壓成型機精密鑄造螺旋。endprint

采用熔模鑄造法生產的鑄件，主要有優質碳素結構鋼、合金結構鋼、耐熱合金鋼、不銹鋼、軸承合金、銅合金、鋁合金、鈦合金、永磁合金和球墨鑄鐵等。熔模鑄造是一種近無余量、精確成型的新工藝，該工藝無需取模、無分型面、無砂芯，因而鑄件沒有飛邊、毛刺和拔模斜度，并減少了由于型芯組合而造成的尺寸誤差及“錯箱”等缺陷。鑄件表面粗糙度Ra值通常可達12.5 ～ 3.2 μm，鑄件尺寸精度通常可達IT 9至IT 7，加工余量通常最多2 mm。熔模鑄造不僅能生產微小型鑄件，而且還能生產較大的鑄件，通常最大的熔模鑄件的輪廓尺寸可達2000 mm，而最小壁厚可至2 mm。熔模鑄件的重量大都為幾克至幾十千克，一般不超過25 kg，由于鑄件太重采用熔模鑄造法較困難，但目前較大的熔模鑄件可達80 kg左右。

熔模鑄造包括熔模的制造、硅溶膠模殼的制造、模殼脫蠟、模殼焙燒、模殼埋入型砂中制作鑄件澆注系統、澆注高溫液態金屬、高溫液態金屬凝固冷卻、脫殼清砂及消除殘余鑄造應力退火處理后，才能獲得外表光潔的精密鑄件，所以說熔模鑄造工藝復雜，且不易控制，使用和消耗的材料較貴，但特別適用于制造形狀復雜、表面光潔度及尺寸精度等要求高、可少加工或很少加工，甚至能直接使用，或很難進行其他加工的微小型零件采用，如：渦輪發動機的葉片、離心水泵的葉輪及真空擠壓成型機螺旋等。

3.3金屬切削加工

3.3.1整體式鑄造螺旋

如圖1所示為整體式鑄造螺旋的結構示意圖，根據該螺旋的規格尺寸大小，選擇適宜規格尺寸的車床，如：CW6140臥式車床 、CW6163臥式車床及CW61100臥式車床等，利用三爪卡盤夾緊鑄造螺旋的軸轂外圓，校正螺旋外緣與軸轂內孔的同心度，確保螺旋外緣各處及軸轂內圓各處的加工余量基本均勻。然后，起動車床，選擇適宜刀具及適宜車削參數，車削螺旋外緣、內孔、外端面及其端面螺旋內緣部分至圖紙要求的尺寸及表面粗糙度要求。然后，調頭，再次利用三爪卡盤夾緊鑄造螺旋另一端的軸轂外圓，同樣，校正螺旋外緣與軸轂內孔的同心度后，起動車床，并選擇適宜刀具及適宜車削參數，車削外端面及其端面螺旋內緣部分至圖紙要求的尺寸及表面粗糙度要求，即可卸下工件。

將工件搬上劃線平板，利用高度游標尺、鋼片尺、劃規（畫圓用的工具）及劃針等畫出鍵槽的加工終止線及螺旋軸轂兩端面螺旋徑向平面的加工終止線。利用拉床拉削鍵槽或利用插床插削鍵槽至所需要求的尺寸及表面粗糙度值，并去除毛刺。然后，通過專用工具（采用內孔和鍵槽定位）夾緊鑄造螺旋，利用刨床刨削或立式銑床銑削螺旋軸轂兩端面螺旋徑向平面至圖紙要求的尺寸及表面粗糙度值，最后人工打磨拋光螺旋表面即可。

3.3.2剖分式鑄造螺旋

如圖2所示為剖分式鑄造螺旋的結構示意圖，首先，將螺旋面1和上蓋2搬上劃線平板，利用高度游標尺、鋼片尺、劃規及劃針等畫出螺旋面1、上蓋2耦合接觸面的加工終止線及上蓋2螺釘連接相關面（如圖5所示，部分圓柱面及其端面）的加工終止線，需確保螺旋外緣及軸轂內孔留有適宜的加工余量。利用刨床或銑床分別加工各耦合接觸面及螺旋軸轂兩端面螺旋徑向平面至圖紙規定的尺寸及要求的表面粗糙度值，然后利用立式銑床銑削上蓋2螺釘連接相關面（如圖2所示，部分圓柱面及其斷面）至要求。然后，上蓋2經鉆削螺釘連接用孔，螺旋面1鉆削螺紋底孔及攻絲后，利用螺釘、平墊圈、彈簧墊圈將螺旋面1和上蓋2牢固可靠地連接成一整體。同樣，根據該剖分式螺旋的規格尺寸大小，選擇適宜規格尺寸的臥式車床，如：CW6140、CW6163及CW61100等，利用三爪卡盤夾緊該連接成一整體的剖分式螺旋軸轂外圓，校正該剖分式螺旋外緣與軸轂內孔的同心度，確保內孔軸心線通過耦合接觸面，且該剖分式螺旋外緣各處及軸轂內圓各處的加工余量基本均勻后進行車削加工。其車削加工過程與上述鑄造螺旋的車削加工完全一樣，在此不再贅述。

車削加工完成后，卸下該剖分式螺旋，同樣，將它們搬上劃線平板，利用高度游標尺、鋼片尺、劃規及劃針等畫出鍵槽的加工終止線。然后利用拉床拉削鍵槽或利用插床插削鍵槽至所需要求的尺寸及表面粗糙度值，并去除毛刺及人工打磨拋光螺旋表面即可。

4 冷拉成型螺旋面

對于葉片厚度尺寸較小（如：小于12 mm）的中小型真空擠壓成型機螺旋及實驗用小型真空擠壓成型機螺旋，可采用冷拉成型螺旋的生產制造方式，通常只適用制造整體式螺旋，不適宜制造剖分式螺旋。其生產過程大致包括以下工序，（1）螺旋面的展開下料；（2）冷拉成型螺旋芯軸的制備；（3）第三是選用可塑性較好的普通碳素結構鋼板（如： Q235-A）或0Cr18Ni9不銹鋼板通過簡易工裝完成螺旋面的冷拉成型；（4）第四是螺旋軸轂的制備及與螺旋面的焊接，并經消除殘余焊接應力退火處理；（5）第五是經金屬切削加工及人工打磨拋光焊縫表面即可。仍以等寬圓柱螺旋為例進行描述。

4.1螺旋面的展開

4.1.1展開計算

根據等寬圓柱螺旋面的形成原理，在一個導程內內外緣螺旋線實長的求解示意圖如圖3所示。

如圖3所示，通過求解直角三角形得：

L=

L2=

式中：L1—— 在一個導程內等寬圓柱螺旋面內螺旋線的實長；

L2 —— 在一個導程內等寬圓柱螺旋面外緣螺旋線的實長；

d —— 等寬圓柱螺旋面的軸轂直徑，單位：mm；

b —— 等寬圓柱螺旋面的徑向寬度，單位：mm；

h —— 等寬圓柱螺旋面的導程，單位：mm；

π —— 圓周率，常取π = 3.1416。

通常一個導程內的等寬圓柱螺旋面可近似展開成一個帶缺口的圓環。同時根據圓環的特性，可求得一個導程內等寬圓柱螺旋面展開圓環的內、外半徑R1及R2滿足以下關系：

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求得：R1 =，并且：R2 = R1 + b

式中：R1——展開成圓環的內圓半徑，單位：mm；

R2——展開成圓環的外圓半徑，單位：mm；

其余同前述。

而且展開圓環的缺口夾角：

α = 360° - = 360° -

式中：α —— 展開成圓環的缺口夾角，單位：度。

其余同前述。

4.1.2展開料的作圖

（1）以任一點O為圓心，以R1及R2為半徑作一同心圓環，然后以點O為頂點，作角α交同心圓環于四點，它們所圍成的圖形（帶缺口的圓環）就是一個導程內等寬圓柱螺旋面的近似展開圖。

（2）在上述近似展開圖的外緣半徑方向處考慮金屬切削加工余量C后光滑連接各點后獲得冷拉成型一導程等寬圓柱螺旋面的展開下料圖（如圖4所示的陰影部分）。

4.2螺旋面的冷拉成型

（1）按螺旋葉片厚度及等寬圓柱螺旋面的展開下料圖，普通碳素結構鋼板（如：Q235-A）可利用氧炔焰切割后，0Cr18Ni9不銹鋼板可利用等離子弧切割，然后采用電動角向砂輪磨光機等打磨拋光環狀展開料之內腔表面，并在臺式虎鉗上利用榔頭等敲擊作用，迫使環狀展開料缺口兩端平齊（如圖5所示，為便于螺旋面的冷拉成型及裝夾方便，通常螺旋面展開料需軸向錯開30 ～ 40 mm為宜），然后在展開料的兩端外側面各焊接一工藝拉頭（兩工藝拉頭分別鉆削直徑為12的通孔，如圖5所示）。

（2）按與螺旋軸轂相似的原理，設計制造螺旋面的冷拉成型芯軸，如圖6所示，圖中d及h分別為等寬圓柱螺旋的圓柱軸轂直徑及螺旋導程。

（3）冷拉成型

如圖7所示為真空擠壓成型機冷拉成型螺旋面的結構示意圖。首先通過芯軸底部的圓柱定位面，采用螺紋緊固件12（六角螺栓、平墊圈及彈簧墊圈）將冷拉成型用芯軸13可靠地固定在工作臺1上，然后將經預處理的待成型螺旋面之展開料14套裝在冷拉成型用芯軸13上，展開料的下端通過工藝拉頭、銷軸10、支座8、開口銷11、螺紋緊固件9（六角螺栓、平墊圈及彈簧墊圈）等可靠地固定在工作臺1上。同樣，展開料的上端也通過工藝拉頭、銷軸10、支座8、開口銷11、螺紋緊固件8（六角螺栓、平墊圈及彈簧墊圈）等可靠地固定在活動橫梁15上。最后用手緩慢搖動油壓千斤頂2，油壓千斤頂2產生頂伸動作，迫使推力板4通過推力桿5帶動活動橫梁15向上緩慢移動，通過控制活動橫梁15的上移距離，便可獲得一導程螺旋面的冷拉成型。

4.3螺旋面的組焊（焊接式螺旋毛坯）

卸下已冷拉成型的螺旋面，利用等離子弧或氧炔焰（氧炔焰不宜用于切割0Cr18Ni9不銹鋼板材料）切割兩端的工藝拉頭后，采用電動角向砂輪磨光機等打磨拋光工藝拉頭處的螺旋面，通過線切割機床將一導程（單頭螺旋時為一螺距）螺旋面切割成兩個二分之一螺距的螺旋面。并按等寬圓柱螺旋的工程圖加工圓柱軸轂，注意圓柱軸轂的內孔及兩端面需預留加工余量。然后，通過二氧化碳氣體保護焊或氬弧焊（用于0Cr18Ni9不銹鋼板材料的焊接），按工程圖要求，將冷拉成型好的螺旋面可靠地焊接在圓柱軸轂上（如圖8所示）獲得焊接式螺旋毛坯，再經消除殘余焊接應力退火處理后即可。

4.4金屬切削加工

冷拉成型螺旋面與軸轂焊接后成為焊接式螺旋毛坯，其金屬切削加工與鑄造成型螺旋面基本相同。因焊接式螺旋軸轂兩端面的螺旋葉片的徑向平面（與相鄰螺旋面在軸向方向的連接接觸面）無需預留加工余量，只需少許打磨拋光即可。同時，螺旋面與軸轂連接處的焊縫表面也需打磨拋光。顯然，與鑄造成型螺旋面的生產制造方式相比，冷拉成型螺旋面（焊接式螺旋）的生產制造方式的螺旋打磨拋光工作量非常少，這就是冷拉成型螺旋面（焊接式螺旋）生產制造方式的優勢。

5 結論

綜上所述，真空擠壓成型機螺旋的常用制造方法通常是鑄造成型螺旋面和冷拉成型螺旋面兩種生產制造方式。在鑄造成型螺旋面的生產制造過程中，螺旋面與軸轂同時成型并獲得螺旋毛坯；而采用冷拉成型螺旋面的生產制造方式時，冷拉成型螺旋面后，需與軸轂焊接后，才能獲得螺旋毛坯。其實冷拉成型螺旋面的生產制造方式就是采用塑性好、焊接性能好及表面平整光潔的普通碳素結構鋼板（如：Q235-A）或0Cr18Ni9不銹鋼板制作螺旋面，然后再與經金屬切削加工（粗加工）后的軸轂焊接成一整體（焊接式螺旋毛坯），顯然，采用冷拉成型螺旋面的生產方式制造的螺旋面表面光潔，僅需打磨拋光螺旋面與軸轂之間的焊縫表面，其打磨拋光工作量特別少，特別適用于生產制造單件少批量中小型真空擠壓成型機螺旋采用。而對于批量生產制造的真空擠壓成型機螺旋，通常采用傳統的砂型鑄造成型螺旋面的生產制造方式，考慮到鑄鋼或鑄不銹鋼的澆注溫度高，一般為1520 ～ 1600 ℃，鑄件表面粘砂嚴重，所得鑄鋼螺旋或鑄不銹鋼螺旋表面存在凹凸及粗糙不平等缺陷。所以說，通過打磨拋光鑄鋼螺旋或鑄不銹鋼螺旋工作表面或采用精密鑄造（如：熔模鑄造）等，并努力提高真空擠壓成型機螺旋的表面平整度及其光潔度等；可最大限度地提高真空擠壓成型機螺旋對泥料的攪拌、揉練、混合均勻及擠壓緊密等作用，達到減弱或消除泥料的分層、摩擦發熱及顆粒的定向排列等缺陷；從而獲得物料分布趨于均勻、結構較為致密、含水量較低（約15%）、物理機械強度高（貫入度儀測定值不小于2.5 kg/cm2）、表面光潔并具有一定形狀尺寸的坯體泥條，坯體泥條按預定尺寸切斷后成為高性能的優質陶瓷坯體。

參考文獻

[1] 蔡祖光. 真空擠壓成型機螺旋的設計制造[J]. 陶瓷， 2017（8）：55-57.endprint