一种双螺杆挤出机的螺杆元件制造方法技术

本发明专利技术公开了一种双螺杆挤出机的螺杆元件及其制造方法和双螺杆挤出机。其中该双螺杆挤出机的螺杆元件为捏合块或螺纹套，其包括：芯轴组合套，芯轴组合套的内孔用于固定套接于双螺杆挤出机的芯轴上，以及挤压剪切输送功能区域，形成于芯轴组合套的外壁面、与芯轴组合套连为一体，挤压剪切输送功能区域用于挤压、剪切并输送物料；芯轴组合套的材质为碳钢，挤压剪切输送功能区域的材质为钨钴合金。相比于目前采用高速工具钢和氮化钢制成双螺杆挤出机的螺杆元件，本发明专利技术所提供的螺杆元件的使用寿命是采用高速工具钢和氮化钢制成的螺杆元件的使用寿命的8～10倍，进而可提高具有本发明专利技术这种螺杆元件的双螺杆挤出机的使用寿命和工作稳定性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及螺杆挤出机领域，特别涉及一种双螺杆挤出机的螺杆元件及其制造方法和双螺杆挤出机。
技术介绍
随着全球橡塑行业、化工行业、LED行业、线缆行业、木塑行业、建材行业、饲料行业、食品行业的快速发展，这些行业大量地装备双螺杆挤出机(我国目前拥有双螺杆挤出机大约80000台/套)，从而极大地改变了单螺杆机输送粉碎效率低、混炼均化性差、产品质量不稳定、产能低等缺陷。目前我国双螺杆挤出机的螺杆元件，如捏合块或螺纹套，该螺杆元件的材料基本采用高速工具钢(W6Mo5Cr4V2)和氮化钢(38CrMoAl)制成，例如，双螺杆挤出机采用高速工具钢或氮化钢制成的捏合块或螺纹套进行挤出工作时，当在面对挤压物料中添加有大量玻纤、陶瓷、树脂、尼龙、碳酸钙、强酸强碱等填充物时，该捏合块或螺纹套会很快被磨损和腐蚀，进而造成挤出机使用寿命降低，以致于1～2个月就必须得更换捏合块或螺纹套，进而使该双螺杆挤出机频繁停机维修，影响该双螺杆挤出机工作稳定性。
技术实现思路
本专利技术的主要目的是提出一种双螺杆挤出机的螺杆元件，该螺杆元件为捏合块或螺纹套，旨在提高螺杆元件的使用寿命，进而提高使用该螺杆元件的双螺杆挤出机使用寿命和工作稳定性。为实现上述目的，本专利技术提出的双螺杆挤出机的螺杆元件包括：芯轴组合套，所述芯轴组合套的内孔用于固定套接于所述双螺杆挤出机的芯轴上，以及挤压剪切输送功能区域，形成于所述芯轴组合套的外壁面、与所述芯轴组合套连为一体，所述挤压剪切输送功能区域用于挤压、剪切并输送物料；所述芯轴组合套的材质为碳钢，所述挤压剪切输送功能区域的材质为钨钴合金。优选地，所述钨钴合金的由以下成分组成：W12.3％、Co40.2％、Cr30.2％、Ni10.3％、Mo4.8％，其余为Fe；上述百分比为质量百分比。优选地，所述芯轴组合套的内孔的内壁面沿所述芯轴组合套的内孔的轴向开设有渐开线内花键；所述碳钢为中碳钢。本专利技术还提出一种双螺杆挤出机，其包括捏合块和/或螺纹套。其中，所述捏合块为上述的捏合块，所述螺纹套为上述的螺纹套。本专利技术还提出一种螺杆元件的制造方法，所述螺杆元件为捏合块或螺纹套，应用于双螺杆挤出机，所述制造方法包括以下步骤：(a)将芯轴组合套的碳钢圆棒定位于成型模具中，所述芯轴组合套的碳钢圆棒与所述成型模具之间形成一环形的空腔；(b)将钨钴合金粉末填充于所述空腔内，采用热等静压工艺将所述钨钴合金粉末与所述芯轴组合套的外壁形成一连为一体的棒料，所述棒料的内芯为碳钢部分、外部为钨钴合金部分；(c)对所述棒料内部的碳钢部分开设一贯穿孔，于所述贯穿孔的内壁面开设渐开线内花键。(d)采用数控导程磨床对所述棒料外部的钨钴合金部分进行粗磨，半精磨，精磨以及抛光处理，以形成螺杆元件的挤压剪切输送功能区域，且所述螺杆元件具有预设导程。优选地，所述芯轴组合套的碳钢圆棒的材质为中碳钢。优选地，所述钨钴合金粉末的由以下成分组成：W12.3％、Co40.2％、Cr30.2％、Ni10.3％、Mo4.8％，其余为Fe；上述百分比为质量百分比。优选地，所述步骤(b)之后、步骤(c)之前还包括以下步骤：(b1)线切割所述棒料的两端，以获得预设长度的棒料。优选地，所述步骤(c)中，是采用拉刀拉制出所述渐开线内花键。优选地，所述步骤(c)中，于所述贯穿孔的内壁面开设渐开线内花键之前还包括以下步骤：(c1)精车所述贯穿孔的内壁面。本专利技术技术方案通过采用钨钴合金材质来制成该螺杆元件(捏合块或螺纹套)的挤压剪切输送功能区域，可有效提高该螺杆元件的耐磨损及耐腐蚀性能，进而有效提高该螺杆元件的使用寿命。相比于目前采用高速工具钢和氮化钢制成螺杆元件，本专利技术所提供的螺杆元件的使用寿命是该采用高速工具钢和氮化钢制成的螺杆元件的使用寿命的8～10倍，进而可提高使用该螺杆元件的双螺杆挤出机使用寿命和工作稳定性。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。图1为本专利技术螺杆元件为捏合块一实施例的结构主视图；图2为图1的左视图；图3为本专利技术螺杆元件为螺纹套一实施例的结构主视图；图4为图3的左视图；图5为本专利技术螺杆元件为捏合块另一实施例的结构主视图；图6为图5的左视图；图7为本专利技术螺杆元件为捏合块再一实施例的结构主视图；图8为图7的左视图；图9为本专利技术双螺杆挤出机的组合螺杆一实施例的结构示意图，该双螺杆挤出机的组合螺杆具有图1至图8所示出的捏合块和螺纹套以及芯轴。附图标号说明：50A双螺杆挤出机的组合螺杆100、100B、100C捏合块100A螺纹套1芯轴组合套11渐开线内花键12芯轴组合套的内孔13倒角2、2A、2B、2C挤压剪切输送功能区域3芯轴本专利技术目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。具体实施方式图1为本专利技术螺杆元件为捏合块一实施例的结构主视图。图2为图1的左视图。图3为本专利技术螺杆元件为螺纹套一实施例的结构主视图。图4为图3的左视图。图9为本专利技术双螺杆挤出机的组合螺杆一实施例的结构示意图，该双螺杆挤出机的组合螺杆具有图1至图8所示出的捏合块和螺纹套以及芯轴。请参照图1至图4以及图9，本实施例提出的螺杆元件可为捏合块100或螺纹套100A，应用于双螺杆挤出机。以下以该螺杆元件为捏合块100为例进行说明，具体请参照图1、图2和图9。该捏合块100包括芯轴组合套1和挤压剪切输送功能区域2。其中，芯轴组合套的内孔12用于固定套接于双螺杆挤出机的组合螺杆50A的芯轴3上。芯轴组合套的内孔12的内壁面沿芯轴组合套的内孔12的轴向开设有渐开线内花键11，而在双螺杆挤出机的组合螺杆50A的芯轴3外开设对应的外花键(图中未示出)，通过该内、外花键的配合将捏合块100固定套接于双螺杆挤出机的组合螺杆50A的芯轴3上。本实施例中，在芯轴组合套1的开口端还开设倒角13。为了便于在芯轴组合套的内孔12的内壁面开设该渐开线内花键11，本实施例中的芯轴组合套1的材质优选采用中碳钢(碳含量质量百分比范围是0.25％～0.60％的碳素钢)。而在其它实施例中，也可选择在芯轴组合套的内孔12的轴向开设一键槽，而在芯轴3上也开设对应的一键槽，再通过一销键与上述两键槽配合以将捏合块100固定套接于双螺杆挤出机的组合螺杆50A的芯轴3上。挤压剪切输送功能区域2形成于芯轴组合套1的外壁面、与芯轴组合套1连为一体，挤压剪切输送功能区域2用于挤压、剪切并输送物料。挤压剪切输送功能区域2的材质为钨钴合金，该钨钴合金按照质量百分比由以下成分组成：W12.3％、Co40.2％、Cr30.2％、Ni10.3％、Mo4.8％，其余为Fe。以下是本专利技术所提供的捏合块100或螺纹套100A的各项性能参数：通过上述表格中捏合块100或螺纹套100A的各项性能参数可知，本专利技术通过采用钨钴合金材质来制成捏合块100的挤压剪切输送功能区域2时，可有效提高该捏合块100的耐磨损及耐腐蚀性能，进而有效提高该捏合块100的使用寿命。相比于目前采用高速工具钢(W6Mo5Cr4V2)和氮化钢(38CrMo本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种双螺杆挤出机的螺杆元件，所述螺杆元件为捏合块或螺纹套，应用于双螺杆挤出机，所述螺杆元件包括：芯轴组合套，所述芯轴组合套的内孔用于固定套接于所述双螺杆挤出机的芯轴上，以及挤压剪切输送功能区域，形成于所述芯轴组合套的外壁面、与所述芯轴组合套连为一体，所述挤压剪切输送功能区域用于挤压、剪切并输送物料；其特征在于，所述芯轴组合套的材质为碳钢，所述挤压剪切输送功能区域的材质为钨钴合金。

【技术特征摘要】
1.一种双螺杆挤出机的螺杆元件，所述螺杆元件为捏合块或螺纹套，应用于双螺杆挤出机，所述螺杆元件包括：芯轴组合套，所述芯轴组合套的内孔用于固定套接于所述双螺杆挤出机的芯轴上，以及挤压剪切输送功能区域，形成于所述芯轴组合套的外壁面、与所述芯轴组合套连为一体，所述挤压剪切输送功能区域用于挤压、剪切并输送物料；其特征在于，所述芯轴组合套的材质为碳钢，所述挤压剪切输送功能区域的材质为钨钴合金。2.如权利要求1所述的螺杆元件，其特征在于，所述钨钴合金的由以下成分组成：W12.3％、Co40.2％、Cr30.2％、Ni10.3％、Mo4.8％，其余为Fe；上述百分比为质量百分比。3.如权利要求1所述的螺杆元件，其特征在于，所述芯轴组合套的内孔的内壁面沿所述芯轴组合套的内孔的轴向开设有渐开线内花键；所述碳钢为中碳钢。4.一种双螺杆挤出机的螺杆元件的制造方法，所述螺杆元件为捏合块或螺纹套，应用于双螺杆挤出机，其特征在于，所述制造方法包括以下步骤：(a)将芯轴组合套的碳钢圆棒定位于成型模具中，所述芯轴组合套的碳钢圆棒与所述成型模具之间形成一环形的空腔；(b)将钨钴合金粉末填充于所述空腔内，采用热等静压工艺将所述钨钴合金粉末与所述芯轴组合套的外壁形成一连为一体的棒料，所述棒料的内芯为碳钢部分、...

【专利技术属性】
技术研发人员：张全富，奚海江，况敏，李阳，闫小瑞，王博，张延勋，谢友锰，
申请(专利权)人：东莞市科亚新材料技术有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44