一种大导程六螺纹定子管的成形装置及成形方法属于钻具部件加工技术领域。本发明专利技术包括基座，其特征在于，所述基座的一侧设置有夹具卡盘，所述夹具卡盘能够通过内嵌在所述基座内的电机和减速器驱动转动，所述基座的另一侧内嵌有液压推进系统，所述基座的中部两侧固定有两个固定板，所述夹具卡盘和所述液压推进系统均穿过所述固定板，两个所述固定板之间连接有导杠，穿过所述导杠设置有支撑套板，所述支撑套板与所述液压推进系统的推杆之间固定有支撑筒，所述支撑套板能够沿所述导杠滑动，所述支撑套板内连接有滚珠模机构。本发明专利技术易加工、高效率、低成本，不仅可实现六螺纹定子管内外截面同时成形，而且还可以提高六螺纹定子管的力学性能。力学性能。力学性能。
【技术实现步骤摘要】
一种大导程六螺纹定子管的成形装置及成形方法
[0001]本专利技术属于钻具部件加工
，具体地是涉及一种大导程六螺纹定子管的成形装置及成形方法。
技术介绍
[0002]大导程定子管是螺杆钻具的核心部件，其质量的好坏直接影响螺杆钻具的使用寿命和工作效率。其中六螺纹定子管具有转速低，扭矩大，调速容易以及每转的排量可控等优点，因此被广泛应用。另外六螺纹定子管较单螺纹，两螺纹及三螺纹定子管在外形上具有形线复杂，螺旋啮合曲面复杂，啮合精度高等难加工特点，目前该类大导程六螺纹定子管的塑性加工方案至今还没有问世，因此六螺纹定子管的生产成为制约螺杆钻具发展的技术难题。
[0003]目前大导程六螺纹定子管的主要加工工艺是采用铸造的管坯，然后经切削加工制造（如车螺旋线,铣螺旋线,螺旋线梳刀,丝锥钣牙,螺旋线切头,高速铣削螺旋线,空间无瞬心包络铣削等）成具有螺旋形线的内外形，由于吃刀量的限制，因而需要多道工序，金属利用率低。同时对于切削这种大导程定子管，其加工刀具大多安装在特有的悬臂梁结构设备上，因而加工过程不平稳，易产生振颤，设备加工的稳定性差。由于工序多、切削量限制及设备结构的特点，使其加工效率低，加工精度低，生产速度慢，生产成本高。另外由于原材料采用铸造管材，缩孔、缩松等缺陷直接影响成品定子管的质量，同时若内、外壁机械加工的螺旋曲面在螺距与螺旋升角方面并不能保持同步与一致，将会造成所生产的定子管的壁厚不均匀,从而使转子与定子的摩擦冲击产生机械能一部分转变成转子不等壁厚处的不均匀的热能，从而降低产品的使用寿命，另外内外形的切削加工还会切断了金属自身的纤维流线，使得在纤维切断处更容易受到腐蚀，极大影响制品性能，也会降低产品使用寿命。
技术实现思路
[0004]本专利技术就是针对上述问题，弥补现有技术的不足，提供一种大导程六螺纹定子管的成形装置及成形方法；本专利技术易加工、高效率、低成本，不仅可实现六螺纹定子管内外截面同时成形，而且还可以提高六螺纹定子管的力学性能。
[0005]为实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案。
[0006]本专利技术提供一种大导程六螺纹定子管的成形装置，包括基座，其特征在于，所述基座的一侧设置有夹具卡盘，所述夹具卡盘能够通过内嵌在所述基座内的电机和减速器驱动转动，所述基座的另一侧内嵌有液压推进系统，所述基座的中部两侧固定有两个固定板，所述夹具卡盘和所述液压推进系统均穿过所述固定板，两个所述固定板之间连接有导杠，穿过所述导杠设置有支撑套板，所述支撑套板与所述液压推进系统的推杆之间固定有支撑筒，所述支撑套板能够沿所述导杠滑动，所述支撑套板内连接有滚珠模机构。
[0007]进一步地，所述滚珠模机构包括模嵌板、进给螺钉、滚珠、支撑嵌铁、盖帽，所述模嵌板连接在所述支撑套板内，所述模嵌板中部为圆柱开口，六个所述进给螺钉通过螺纹周
向平均分布连接在所述模嵌板上并穿入至所述圆柱开口内，所述圆柱开口内的所述进给螺钉端部均分别与所述支撑嵌铁平面配合，所述滚珠分别放入至每个所述支撑嵌铁内，每个所述进给螺钉的另一端均与所述盖帽螺纹连接。
[0008]更进一步地，所述液压推进系统的所述推杆上连接有可伸缩的花瓣式芯棒，所述花瓣式芯棒在所述支撑筒内部延伸，所述花瓣式芯棒与所述模嵌板的所述圆柱开口同轴。
[0009]再更进一步地，所述夹具卡盘设置有柱形卡凸，所述模嵌板的所述圆柱开口与所述柱形卡凸同轴。
[0010]再更进一步地，所述支撑嵌铁远离所述滚珠的一端连接有压力传感器，所述压力传感器的输出信号线从对应的所述进给螺钉和所述盖帽开的孔中穿出，再从所述支撑套板中穿出。
[0011]本专利技术还提供一种大导程六螺纹定子管的成形方法，利用上述的大导程六螺纹定子管的成形装置，所述成形方法包括如下步骤：1）将所述滚珠分别装入各个支撑嵌铁内，其内适量填充石墨润滑，然后旋合上对应的所述滚珠帽，调节所述进给螺钉至所述滚珠到达管坯首次所需的变形量；2）将待成形的管坯插入所述夹具卡盘的所述柱形卡凸中并固定好；3）按加工制品螺距调节好所述滚珠模机构与驱动所述夹具卡盘转动的所述电机和所述减速器的匹配度，并根据所述压力传感器的反馈调整所述进给螺钉，使各个所述滚珠到达压力合适的位置；4）启动所述电机使管坯匀速旋转，启动所述液压推进系统，通过推杆推着支撑筒，进而推动所述支撑套板带着所述滚珠模机构缓慢做直线前进，滚珠在到达管坯后在所述支撑嵌铁与管坯间滚动，通过管坯自身的旋转和滚珠模机构与所述花瓣式芯棒共同对管坯的轧制，使管坯成形成大导程六螺纹定子管。
[0012]进一步地，所述步骤4包括以下四个阶段：第一阶段：所述电机带动所述减速器使所述管坯旋转，启动所述液压推进系统并使所述滚珠模机构做直线前进运动，当所述滚珠与管坯接触时实现咬入，通过对六个所述压力传感器获得的轧制压力信号进行分析，调节所述进给螺钉到管坯所需变形量，再继续使滚珠模机构做直线前进；第二阶段：继续推进，所述滚珠模机构继续前进，当所述滚珠模机构相对管坯运动的过程中，管坯在六个滚珠的轧制作用下，把管坯加工成所需形状；第三阶段：所述液压推进系统使所述滚珠模机构做直线后退运动，使管坯同一速度反向旋转，直到整个滚珠模离开管坯，从而完成该道次零件的加工，重复上述第一阶段至第三阶段将管坯加工到目标形状；第四阶段：伸出所述花瓣式芯棒使之与所述滚珠模机构的所述滚珠相配合，然后再启动液压推进系统与所述电机和所述减速机，所述花瓣式芯棒对产品施加小变形量的整形加工，对产品实行第二次小变形量的精整，最后通过所述管坯的反向旋转和所述液压推进系统使所述滚珠模机构和所述花瓣式芯棒后退运动并退出，完成管坯成形成大导程六螺纹定子管的整个工作。
[0013]本专利技术的有益效果。
[0014]本专利技术的独立滚珠模只要适当尺寸及径向进给量，就可以成形多种规格产品，增
加了模具的适应性，从而提高了生产效率，而且可实现变形方向的均匀性，同时保证加工过程中其热胀量可以保持相同，延长了模具寿命；可以方便地对产品施加小变形量，既实现了整形加工，又可以提高产品的综合力学性能；对支撑嵌铁及进给螺钉分别加以设计，以便及时更换滚珠和支撑嵌铁，既适应了不同尺寸同类产品及相近规格产品的加工需求，同时便于及时经济地更换部件，降低设备的使用和维护费用；加工成形简单，可实现多道次连续局部小变形量的滚珠轧制成形，从而降低了产品的制造费用。
附图说明
[0015]为了使本专利技术所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及具体实施方式，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施方式仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。
[0016]图1是本专利技术的整体外部结构示意图。
[0017]图2是本专利技术的剖面结构示意图。
[0018]图3是本专利技术的滚珠模机构的外部结构示意图。
[0019]图4是本专利技术的滚珠模机构的剖面结构示意图。
[0020]图5是本专利技术的滚珠模机构的局部示意图。
[0021]图6是本专利技术的花瓣式芯棒的外部结构示意本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种大导程六螺纹定子管的成形装置，包括基座（1），其特征在于，所述基座（1）的一侧设置有夹具卡盘（2），所述夹具卡盘（2）能够通过内嵌在所述基座（1）内的电机（3）和减速器（4）驱动转动，所述基座（1）的另一侧内嵌有液压推进系统（5），所述基座（1）的中部两侧固定有两个固定板（6），所述夹具卡盘（2）和所述液压推进系统（5）均穿过所述固定板（6），两个所述固定板（6）之间连接有导杠（7），穿过所述导杠（7）设置有支撑套板（8），所述支撑套板（8）与所述液压推进系统（5）的推杆之间固定有支撑筒（9），所述支撑套板（8）能够沿所述导杠（7）滑动，所述支撑套板（8）内连接有滚珠（13）模机构（10）。2.根据权利要求1所述的一种大导程六螺纹定子管的成形装置，其特征在于，所述滚珠（13）模机构（10）包括模嵌板（11）、进给螺钉（12）、滚珠（13）、支撑嵌铁（14）、盖帽（15），所述模嵌板（11）连接在所述支撑套板（8）内，所述模嵌板（11）中部为圆柱开口（16），六个所述进给螺钉（12）通过螺纹周向平均分布连接在所述模嵌板（11）上并穿入至所述圆柱开口（16）内，所述圆柱开口（16）内的所述进给螺钉（12）端部均分别与所述支撑嵌铁（14）平面配合，所述滚珠（13）分别放入至每个所述支撑嵌铁（14）内，每个所述进给螺钉（12）的另一端均与所述盖帽（15）螺纹连接。3.根据权利要求2所述的一种大导程六螺纹定子管的成形装置，其特征在于，所述液压推进系统（5）的所述推杆上连接有可伸缩的花瓣式芯棒（17），所述花瓣式芯棒（17）在所述支撑筒（9）内部延伸，所述花瓣式芯棒（17）与所述模嵌板（11）的所述圆柱开口（16）同轴。4.根据权利要求3所述的一种大导程六螺纹定子管的成形装置，其特征在于，所述夹具卡盘（2）设置有柱形卡凸（18），所述模嵌板（11）的所述圆柱开口（16）与所述柱形卡凸（18）同轴。5.根据权利要求4所述的一种大导程六螺纹定子管的成形装置，其特征在于，所述支撑嵌铁（14）远离所述滚珠（13）的一端连接有压力传感器（19），所述压力传感器（19）的输出信号线（20）从对应的所述进给螺钉（12）和所述盖帽（15）开的孔中穿出，再从所述支撑套板（8）中穿出。6.一种大导程六螺纹定子管的成形方法，利用权利要求5所述的大导程六螺纹定子管的成形装置，其特征在于，所述成形方法包括如下步骤：1）将所述滚珠（13）分别装入各个支撑嵌铁（14）内，其内适量填充石墨润滑，然后旋合上对应的所述滚珠...
【专利技术属性】
技术研发人员：王哲英，马梦晗，马明旭，王哲峰，
申请(专利权)人：梧州学院，
类型：发明
国别省市：
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