塑料挤出机螺杆翻新修复方案

  • 发布日期:2016-07-28
  • 摘要:
    在挤出加工生产中,螺杆和料筒间隙过大,会导致产量下降,直至挤出机停产。由于对料筒修复的成本一般较高,现在主流的修复手法是针对螺杆的。
     
    螺杆工作表面产生磨损后,外径尺寸减小,修复的目的是使其表面获得一定厚度的金属覆盖层,外径增加到一定的尺寸,使其与缸筒的配合间隙δ0达到设计使用的要求。δ0设计使用的要求。是一个螺杆与料筒相互关系的参量,漏流随的增大而增加,δ0太大会影响挤出量。实践证明:如果δ0因某种原因增大超过均化段螺槽深度的15%,该螺杆即不能使用。
     
    1.螺杆修复难点及工艺
     
    1.1修复工艺存在的难点
     
    (1)由挤出过程可知,螺杆是在高温、较强的化学腐蚀、强烈磨损、大扭矩下工作的,因此螺杆材料必须具备耐高温、耐磨损、耐腐蚀、高强度的特性。国内外一般选用38CrMoALA优质合金钢制作,表面经氮化处理,渗氮层0.6~0.7mm,表面硬度HRC58—62。螺杆经修复后,其工作特性应恢复至原有的状态,采用恰当的焊接修复工艺使之达到工作要求,是整个修复工作的关键。
     
    (2)螺杆的外圆要求尺寸精度为0.01~0.02mm,直线度O.O15mm,此类精度要求,只能通过磨削加工才能实现。螺杆属于细长轴类零件,且外圆为不连续的螺旋体,对其表面的磨削将面临断续、不均匀、易弯曲的难题。另外选择何种类型的砂轮也是关键问题。
     
     
    磨损螺杆→抛光去除氧化层→氧乙炔焰加热到200~300°C→喷焊合金于螺棱上→保温冷却除去螺棱上飞边→电磨抛光修圆角→校正直线度l0~20μm→磨削外圆至尺寸要求→检验试装
     
    2.制定方案
     
    (1)通过相关资料的查询,得知目前国内使用的修复方法有电焊法、喷焊法和喷涂法。几种方法的特性比较如表l。通过比较,决定采用喷焊法修复螺杆。
     
    (2)螺杆外圆的磨削主要工艺难题是磨削的稳定性和磨削砂轮的选择。由于螺杆外圆的磨削接触面是断续、呈螺旋状,极易造成磨削面受力的不稳定,进而是螺杆易发生弯曲、外径尺寸、螺槽深度尺寸不一致等缺陷。通过反复试验,最终找到解决的方案:a)采用较宽的砂轮,以增大磨削时的接触面积;b)磨削时安装跟刀架,起到平衡受力的作用;c)磨削前增加校正工序,使螺杆的弯曲度控制在0.05inm以内。由于通过喷焊修复的螺杆,其外表面硬度非常高,加之又是断续磨削,采用常用的棕刚玉和白刚玉型砂轮磨削效果很差,砂轮损耗非常大,磨削效率很低,且螺杆外圆烧伤严重。通过试验,选择碳化硅型砂轮磨削外圆,很好地解决了这一问题,并达到预期目的。
     
    螺杆的几种修复方法对比
     
    3.方案的实施
     
    (1)由于要求涂层较高的密实度和较低的空隙率,决定选用火焰喷焊工艺,合金粉末选用Ni60合金粉,喷焊后焊层表面硬度要求达到HRC58—65,接近原有螺杆硬度。
     
    (2)工艺方案:最初选用方案为喷焊后的螺杆一进行校正一磨削外圆一对飞边进行手工抛光修整。按此工艺方案进行修复,发现螺杆最终弯曲度较大。分析原因:由于螺杆是细长轴,且直径较小,在手工抛光修整过程中,螺杆需要不断变换工作场地,而且手工抛光修整也对螺杆施加不均衡的外力,致使螺杆严重弯曲。调整工艺方案为:喷焊后的螺杆一手工抛光修整一校正工件一外圆磨削。按此工艺方案进行修复,螺杆最终弯曲很小,满足了使用的要求,装配顺利。
     
    4.结论
     
    塑料挤出机螺杆可采用表面喷焊法修复,此修复方法简单易行,使用设备较少。其中的关键在于喷焊材料的选择和工艺路线的制定。我公司运用此修复方案对近300件螺杆进行修复,均达到预期的效果,我们将对修复工艺进行进一步的优化,并计划将此修复工艺应用到较大直径的双螺杆。
     
     

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