我國空壓機螺桿制造技術(shù)的現狀和發(fā)展趨勢

近15年來(lái)螺桿在我國空壓機、冷凍機、工業(yè)泵、塑料機械中應用越來(lái)越廣泛。制造設備開(kāi)始引進(jìn)英國Holroyd公司的2AC、5AC螺旋轉子銑床及其配套設備（總數十余臺），90年代以來(lái)國產(chǎn)螺桿銑床及其配套設備開(kāi)始供應用戶(hù)。但我國螺桿空氣壓縮機、冷凍壓縮機、泵、塑料機械不但在設計技術(shù)上與國際水平有差距，在制造技術(shù)上更加落后，嚴重制約了我國這四大類(lèi)機械產(chǎn)品在國際和國內市場(chǎng)上的競爭力。為此應該對我國螺桿制造技術(shù)的現狀和水平有一個(gè)清醒的認識，盡快追蹤國際制造技術(shù)的發(fā)展趨勢，使我國螺桿制造技術(shù)和產(chǎn)品質(zhì)量早日達到國際上發(fā)達的水平。

我國空壓機行業(yè)螺桿制造技術(shù)的現狀-發(fā)展史：1934年瑞典教授A(yíng)Lysholm發(fā)明非對稱(chēng)齒形的雙螺桿壓縮機原理，60年代由瑞典SRM公司研制成工業(yè)產(chǎn)品，70年代初投入大批量生產(chǎn)。

我國無(wú)錫壓縮機廠(chǎng)和上海第三壓縮機廠(chǎng)（即今上海壓縮機廠(chǎng)）于1965年開(kāi)始研制螺桿式空氣壓縮機。1970年上海壓縮機廠(chǎng)研制成功LX65（φ650）螺桿銑床，這是中國自行研制成功的第一臺螺桿銑床，其銑削螺桿的直徑在當時(shí)世界上處于領(lǐng)先地位，按此原理重新制造的一臺銑床至今仍在車(chē)間使用。雖然我國螺桿壓縮機的研制初期是與國際上同步的，但由于文化大革命的影響，無(wú)錫壓縮機廠(chǎng)和上海壓縮機廠(chǎng)直到1985年分別引進(jìn)英國Holroyd公司的2AC、5AC螺桿銑床后才形成批量生產(chǎn)，整整比瑞典落后了15年。

企業(yè)經(jīng)過(guò)1985年至今的15年發(fā)展，我國目前主要有13家壓縮機廠(chǎng)可成批制造15～100m3/min的螺桿壓縮機。這些工廠(chǎng)包括：·無(wú)錫壓縮機總廠(chǎng)：是目前我國生產(chǎn)螺桿壓縮機批量大、品種全的工廠(chǎng)。擁有2AC銑床一臺（1985），5AC銑床二臺（1995）及其配套設備。螺桿年生產(chǎn)能力12000對。該廠(chǎng)球墨鑄鐵螺桿占較大比例。

上海英格索蘭壓縮機有限公司：由上海壓縮機廠(chǎng)與美國英格索蘭公司合資。擁有5AC銑床一臺（1985），2AC銑床一臺（1995）及其配套設備。螺桿年生產(chǎn)能力6000對。該廠(chǎng)螺桿鋼件和球墨鑄鐵件各占一定比例。

南京壓縮機有限公司：是近幾年投資螺桿制造設備力度大的企業(yè)。擁有青海第一機床廠(chǎng)QH2?29半自動(dòng)螺旋轉子銑床一臺（1995），德國Klingelnberg公司HNC35SL全數控高精度螺桿磨床一臺（1996）及其配套設備。螺桿年生產(chǎn)能力8000對。該廠(chǎng)螺桿主要采用鋼件。

柳州富達機械有限公司：該廠(chǎng)擁有意大利SU公司螺桿磨床一臺。

江西氣體壓縮機廠(chǎng)、煙臺空壓機總廠(chǎng)（煙臺蘭星壓縮機有限公司）、南京三達機械有限公司、北京第一通用機械廠(chǎng)、天津市華北空氣壓縮機廠(chǎng)、寧波欣達螺桿壓縮機有限公司、中山復盛機電有限公司、沈陽(yáng)空氣壓縮機廠(chǎng)、大連空氣壓縮機廠(chǎng)后三家工廠(chǎng)不制造螺桿（中山復盛從臺灣復盛進(jìn)貨），采用外協(xié)購買(mǎi)。產(chǎn)品由于材料和制造技術(shù)的難度尚未突破，因此國內目前全部生產(chǎn)雙螺桿壓縮機。噴油的由陽(yáng)轉子帶動(dòng)陰轉子自嚙轉動(dòng)，無(wú)油的配有驅動(dòng)齒輪付帶轉。除個(gè)別廠(chǎng)自制齒輪件，大部分廠(chǎng)齒輪件外協(xié)。

材料和制造技術(shù)材料少數廠(chǎng)采用球墨鑄鐵件，多數廠(chǎng)采用35#和45#中炭鋼（調質(zhì)）。

球墨鑄鐵件：典型的工藝路線(xiàn)是粗銑→精銑→齒面局部硬化。

中炭鋼件：有兩種工藝路線(xiàn)粗銑→調質(zhì)→精銑（多數廠(chǎng)）。粗銑→調質(zhì)→精磨（少數廠(chǎng)）。采用粗精銑工藝的螺桿，其齒形精度只能達到002～004mm，齒面粗糙度Ra16～32μm，而采用粗銑精磨工藝的螺桿，其齒形精度可達到0005mm，齒面粗糙度Ra01～02μm。兩種工藝的齒形精度和表面質(zhì)量差距很大。

專(zhuān)業(yè)化協(xié)作空壓機行業(yè)的螺桿，一般由本廠(chǎng)自行制造。采用外協(xié)螺桿配裝螺桿空壓機的既不能形成本廠(chǎng)自有的產(chǎn)品系列，也不能批量供貨，因此只有少數廠(chǎng)這樣組織生產(chǎn)。但也有個(gè)別單位租用青海第二機床廠(chǎng)的螺旋轉子銑床組織螺桿生產(chǎn)，其壓縮機產(chǎn)量較少。我國冷凍機行業(yè)螺桿制造技術(shù)的現狀-發(fā)展史單螺桿壓縮機1960年由法國Zimmern發(fā)明基本原理，1962年試制出首臺樣機，1970年后用于冷凍機行業(yè)。我國從引進(jìn)設計制造技術(shù)到成批生產(chǎn)雙螺桿制冷壓縮機的歷史只有10年，開(kāi)發(fā)和成批生產(chǎn)的歷史，都比空壓機行業(yè)要短，目前的生產(chǎn)規模也比空壓機行業(yè)要小。

企業(yè)自80年代末我國冷凍機行業(yè)開(kāi)始引進(jìn)雙螺桿制冷壓縮機的設計制造技術(shù)，至今我國已有9家（臺灣2家）企業(yè)可成批生產(chǎn)雙螺桿開(kāi)式和半封閉式制冷壓縮機。這些企業(yè)包括：武漢冷凍機廠(chǎng)、大連冷凍機廠(chǎng)、煙臺冷凍機廠(chǎng)。

重慶嘉陵制冷空調設備有限公司：該廠(chǎng)于1993年引進(jìn)Holroyd公司2AC螺旋轉子銑床及其成套設備后，1995年又增加青海第二機床QH2-029螺旋轉子銑床一臺。螺桿年生產(chǎn)能力2000對。

天津第二冷氣機廠(chǎng)、無(wú)錫制冷設備廠(chǎng)、上?！溟_(kāi)利空調設備有限公司：由上海第一冷凍機廠(chǎng)與美國Carrier公司合資（1995年3月）。該公司的螺桿制冷壓縮機中，只有螺桿由國外供貨，一對30kW冷凍壓縮機螺桿（φ110×300）供應價(jià)只有300美元，而且齒面是精磨過(guò)的。

臺灣復盛股份有限公司：該公司在大陸設有復盛實(shí)業(yè)（上海）有限公司。并在廣東中山設有中山復盛機電有限公司。臺灣漢鐘精機股份有限公司：在大陸設有上海漢鐘精機有限公司。產(chǎn)品全部生產(chǎn)雙螺桿制冷壓縮機。煙臺冷凍機廠(chǎng)只生產(chǎn)開(kāi)式，嘉陵、無(wú)錫、復盛、漢鐘只生產(chǎn)半封閉式，其余各廠(chǎng)都同時(shí)生產(chǎn)開(kāi)式和半封閉式制冷壓縮機。

材料和制造技術(shù)材料采用中炭鋼或中炭合金鋼調質(zhì)。制造技術(shù)都采用粗銑→調質(zhì)→精銑工藝。目前在制冷壓縮機中只有上?！溟_(kāi)利空調設備有限公司的螺桿是經(jīng)過(guò)精磨的（螺桿從國外進(jìn)貨）。螺桿齒形精度和表面粗糙度的情況與空壓機相同。

專(zhuān)業(yè)化協(xié)作除上述九家企業(yè)自制螺桿制冷壓縮機外，其他冷凍機廠(chǎng)有需求時(shí)，都采購國外或臺灣的螺桿制冷壓縮機，組裝制冷空調設備。我國泵行業(yè)螺桿制造技術(shù)的現狀-發(fā)展史單螺桿泵是1932年由法國工程師Moineau發(fā)明，并由德國PCM泵公司制成產(chǎn)品。三螺桿泵是1931年由瑞典IMO公司發(fā)明并制造的。

我國天津市工業(yè)泵廠(chǎng)于60年代初研制成功船用高壓小流量三螺桿泵，并擴展為單、雙、三螺桿泵專(zhuān)業(yè)廠(chǎng)。沈陽(yáng)水泵廠(chǎng)于60年代中期研制生產(chǎn)雙、三螺桿泵，70年代研制成功五螺桿泵。天津工業(yè)泵廠(chǎng)于1984年引進(jìn)德國Allweiler公司的制造技術(shù)和英國Holroyd公司的2AC螺桿銑床和配套設備后，我國才開(kāi)始批量生產(chǎn)螺桿泵。比國外整整落后了20年。

企業(yè)經(jīng)過(guò)1984年以來(lái)15年的發(fā)展，我國目前已有螺桿泵專(zhuān)業(yè)廠(chǎng)近30家。主要廠(chǎng)家有：天津市工業(yè)泵廠(chǎng)：1984年引進(jìn)Allweiler公司制造技術(shù)、英Holroyd公司2AC螺桿銑床一臺及其配套設備，1993年引進(jìn)德國B(niǎo)ornemann公司技術(shù)、奧地利Linsinger公司數控螺桿旋風(fēng)銑床一臺、和2AC桳，5AC螺桿銑床各一臺，1998年引進(jìn)德國Klingelnberg公司HNC35SL全數控高精度螺桿磨床一臺。年產(chǎn)單、雙、三螺桿泵約6000臺。石首水泵廠(chǎng)：1989年引進(jìn)捷克Sigma公司技術(shù)和空心管壓制單螺桿泵轉子設備。西安遠東機械制造公司曲桿泵廠(chǎng)：年產(chǎn)油田用單螺桿泵約600臺。其他單螺桿泵廠(chǎng)有：杭州水泵總廠(chǎng)、蘭州水泵廠(chǎng)、浙江東陽(yáng)螺桿泵廠(chǎng)、上海輕工機械技術(shù)研究所、靖江化工機械廠(chǎng)、無(wú)錫梁中螺桿泵廠(chǎng)、北京石油機械廠(chǎng)、嘉興石油機械廠(chǎng)、中成機械制造有限公司等。雙螺桿泵廠(chǎng)：除天泵和沈泵外，還有江蘇淮陰通用機械廠(chǎng)和廣州造船廠(chǎng)機械分廠(chǎng)。年產(chǎn)量一般在幾百臺。三螺桿泵廠(chǎng)：除天泵、沈泵、蘭泵外，還有南京工業(yè)泵廠(chǎng)、上海水工機械廠(chǎng)。后兩家年產(chǎn)量較少。五螺桿泵廠(chǎng)：唯一的生產(chǎn)廠(chǎng)棗沈泵廠(chǎng)將轉讓生產(chǎn)權給天泵廠(chǎng)。

產(chǎn)品我國單、雙、三、五螺桿泵的年產(chǎn)量總計約10000余臺，以三螺桿泵產(chǎn)量量大，約占半數以上，其次為單、雙螺桿泵。五螺桿泵產(chǎn)量很少。

材料和制造技術(shù)螺桿泵轉子由于工況惡劣，因此選材比空壓機、制冷機的螺桿要好，如選用38CrMoAl、40Cr、20Cr13、16Mn、CrS5的，常需經(jīng)滲氮硬化（HRc56～60）。也有選用CrNi、CrMo、CrNiMo不銹鋼、MnCrS鋼等。制造技術(shù)一般廠(chǎng)是粗、精銑→氮化。國內只有天津工業(yè)泵廠(chǎng)采用粗銑→氮化→精磨工藝。

專(zhuān)業(yè)化協(xié)作我國泵行業(yè)除天泵、沈泵等少數廠(chǎng)外，螺桿生產(chǎn)設備十分簡(jiǎn)陋，因此亟需建立設備齊全、工藝的螺桿專(zhuān)業(yè)制造廠(chǎng)。我國塑料機械行業(yè)螺桿制造技術(shù)的現狀-發(fā)展史在塑料機械中用到螺桿的主要是注塑機和擠出機。注塑機基本上是單螺桿，擠出機以單螺桿為主，近年發(fā)展了雙螺桿，晨光化工研究院還研制了四螺桿擠出機，但產(chǎn)量很少。改革開(kāi)放20年來(lái)，家電、建材、汽車(chē)、文具、玩具等行業(yè)突飛猛進(jìn)，家庭作坊式私營(yíng)企業(yè)也發(fā)展迅速，因此注塑機行業(yè)高速發(fā)展，僅浙江寧波地區就有33家注塑機廠(chǎng)，全國60余家。擠出機行業(yè)發(fā)展穩健，至今骨干廠(chǎng)也就5～6家。

企業(yè)：注塑機行業(yè)主要的企業(yè)有：大連橡膠塑料機械廠(chǎng)、無(wú)錫塑料機械廠(chǎng)、寧波塑料機械總廠(chǎng)、震德塑料機械有限公司、東華塑料機械有限公司、寧波海天機械有限公司其中海天公司是一家民營(yíng)企業(yè)，據介紹1998年銷(xiāo)售注塑機3000臺，銷(xiāo)售額5億元。

☆擠出機行業(yè)主要的企業(yè)有：江蘇科亞化工裝備有限公司、上海擠出機廠(chǎng)、武漢塑料機械廠(chǎng)、山東塑料機械廠(chǎng)、甘肅化工機械廠(chǎng)、晨光化工研究院塑料機械研究所

產(chǎn)品我國現在生產(chǎn)合模力1t～3000t注塑機，螺桿直徑φ20～200mm的單、雙螺桿擠出機。注塑機的全國年產(chǎn)量約15000臺，擠出機的全國年產(chǎn)量約2000臺。我國目前還不能生產(chǎn)精密型注塑機。

材料和制造技術(shù)螺桿材料國內一般采用38CrMoAl4、40Cr5、45#鋼，并用鹽浴液體、氣體、離子氮化，其硬度值達Hv1000～1100（HRc65～72），但因氮化層深度只有05mm，磨損后芯部硬度只有Hv280，因此螺桿壽命很短。近年來(lái)采用鍍硬鉻（易脫層）、表面噴涂（碳化鎢），頭部采用高速鋼、萊氏體鉻鋼（X220CrMoY121,HRc60～62，Hv700～800）等提高其耐用度。制造技術(shù)普遍是熱軋料→銑削（旋風(fēng)銑、靠模銑、青海第二機床廠(chǎng)的SB6332、SK6332A半自動(dòng)或數控螺紋銑床）→氮化或高頻淬硬→砂帶拋光。螺桿成品尺寸幾何精度低，使用壽命短，砂帶拋光現場(chǎng)環(huán)境污染嚴重等，是行業(yè)內普遍存在的嚴重問(wèn)題。-專(zhuān)業(yè)化協(xié)作塑料機械行業(yè)有許多螺桿專(zhuān)業(yè)廠(chǎng)，例如浙江舟山地區就有金海機械公司等50多家螺桿制造廠(chǎng)。目前存在的問(wèn)題是設備簡(jiǎn)陋、制造技術(shù)落后，螺桿質(zhì)量低劣，壽命短。同時(shí)螺桿機筒制造精度也低、質(zhì)量差、壽命短。這些都嚴重制約了我國高精度注塑機和擠出機的發(fā)展。我國螺桿制造技術(shù)的發(fā)展趨勢空壓機螺桿和制冷壓縮機螺桿其使用中的介質(zhì)和工況有差別，但材質(zhì)、熱處理、尺寸、型線(xiàn)設計等有許多相似之處，因此臺灣的復盛公司和漢鐘精機公司都是橫跨空壓機和制冷機兩個(gè)行業(yè)，西方許多公司也是如此。目前國內許多制冷空調廠(chǎng)家都明確表示螺桿制冷壓縮機要選用，但不自制，立足外購。因為需要形成螺桿制冷壓縮機的成批生產(chǎn)能力，需要3000萬(wàn)元投資，這對許多廠(chǎng)都是不經(jīng)濟的。我國已經(jīng)有10家空壓機廠(chǎng)和8家制冷機廠(chǎng)（含臺灣復盛、漢鐘精機）具備螺桿成批生產(chǎn)能力?？v觀(guān)美、日、德、英、意等國有名氣的螺桿壓縮機制造公司，每國也就3～7家，因此我們不應再盲目增加螺桿壓縮機制造廠(chǎng)家的數量，而應提高螺桿設計制造質(zhì)量；擴展品種、規格；擴大產(chǎn)量、降低成本和售價(jià)三方面狠下工夫。提高制造技術(shù)的關(guān)鍵是采用新材料、新工藝、新設備。但任何機械產(chǎn)品都受到產(chǎn)品成本和市場(chǎng)的制約，因而不應脫離國情盲目地提倡全行業(yè)都采用世界第一流的工藝和設備。壓縮機行業(yè)目前主要的傾向是先入為主，照搬國外個(gè)別公司的現成工藝。英國Holroyd公司是一家歷史悠久的螺桿制造及機床公司，據介紹年產(chǎn)螺桿十萬(wàn)付，供應世界各國。該公司順應世界潮流，近年開(kāi)發(fā)了TG150E和TG350E螺桿磨床。因此我國壓縮機螺桿制造技術(shù)及生產(chǎn)布點(diǎn)應有以下發(fā)展趨勢：

用精磨代替精銑銑削能達到的型線(xiàn)精度和表面粗糙度是比較低的，隨著(zhù)設計對螺桿型線(xiàn)尺寸及形狀精度要求的提高，精銑已很難達到設計要求。粗糙度也直接影響螺桿付的使用壽命。因此全行業(yè)應逐漸過(guò)渡到以精磨代替精銑。既然粗銑后還有精磨，粗銑后螺桿型線(xiàn)的尺寸形狀精度就不必要求過(guò)高，粗銑機床的精度及檔次可以減低，因此進(jìn)口每臺高達50～70萬(wàn)美元的螺桿銑床作為粗銑機就沒(méi)有必要了。目前國內許多廠(chǎng)家采用Holroyd公司的2AC、5AC機床作粗銑機床是十分不經(jīng)濟的。今后發(fā)展的典型工藝路線(xiàn)應該是：·粗銑，采用青海第二機床廠(chǎng)的QH2?29、QH2?53螺桿銑床或其他自制銑削設備?！ふ{質(zhì)或局部硬化處理?！ぞ?，采用德國Klingelnberg公司的HNC35SL螺桿磨床、英國Holroyd公司的TG150E或TG350E螺桿磨床、意大利SU公司的螺桿磨床、漢江機床廠(chǎng)的螺桿磨床等。視各廠(chǎng)的螺桿精度、產(chǎn)量、經(jīng)濟實(shí)力而定。

螺桿空壓機廠(chǎng)制造系列制冷壓縮機，供應制冷空調設備廠(chǎng)家已有螺桿制冷壓縮機成批生產(chǎn)能力的大陸7家工廠(chǎng)，他們不可能向同行供應螺桿制冷壓縮機，而我國其他幾十家制冷空調設備廠(chǎng)再新增螺桿制冷壓縮機的生產(chǎn)能力又是極不經(jīng)濟的，因此唯一的出路是大陸有螺桿壓縮機生產(chǎn)能力的10家空壓機廠(chǎng)開(kāi)發(fā)系列的螺桿制冷壓縮機供應國內需求，否則大量進(jìn)口國外螺桿制冷壓縮機的勢頭將無(wú)法遏制。

工業(yè)泵螺桿工業(yè)泵用途廣泛，介質(zhì)和工況各異，因此只組織少數工業(yè)泵廠(chǎng)生產(chǎn)滿(mǎn)足石油、化工、電力、船舶、采礦、食品、醫藥、環(huán)保、橡膠、塑料等眾多行業(yè)的各種需要是不可能的。因此目前全國30余家螺桿泵廠(chǎng)，雖然有的年產(chǎn)量只有幾百臺，品種只有幾種或幾十種，應該說(shuō)這是市場(chǎng)歷史上形成的，也是合理的。但是要求這30余家螺桿泵廠(chǎng)都具備完善的螺桿制造設備和成批生產(chǎn)能力，顯然是不經(jīng)濟的。因此我國工業(yè)泵螺桿的生產(chǎn)亟需組織專(zhuān)業(yè)化生產(chǎn)廠(chǎng)。工業(yè)泵螺桿專(zhuān)業(yè)廠(chǎng)應配備目前國內外和實(shí)用的各類(lèi)螺桿加工設備，熱處理設備和產(chǎn)品質(zhì)量檢測設備，完善的螺桿付試驗設備。螺桿設計圖紙可以由主機廠(chǎng)提供，也可以由螺桿專(zhuān)業(yè)廠(chǎng)在其生產(chǎn)的系列產(chǎn)品中推薦。這樣我國的工業(yè)泵生產(chǎn)將會(huì )走向更迅速的發(fā)展道路，大量的進(jìn)口產(chǎn)品將逐漸由國內產(chǎn)品所取代。這種專(zhuān)業(yè)廠(chǎng)可從現有的工業(yè)泵廠(chǎng)中轉產(chǎn)，也可新建，但一旦成為螺桿專(zhuān)業(yè)生產(chǎn)廠(chǎng)后，不應再成批制造工業(yè)泵。工業(yè)泵的螺桿制造應以精磨取代精銑，工業(yè)泵螺桿往往需要淬硬，由于精銑在淬硬前進(jìn)行，而熱后變形只有用精磨才能消除，否則螺桿付的嚙合精度很低，泵的性能必然很差，螺桿付的轉子壽命也很短。-塑料機械螺桿我國塑料機械工業(yè)是從輕工、化工等行業(yè)的機械廠(chǎng)發(fā)展起來(lái)的，因此與傳統的機械廠(chǎng)有差距，一般設備條件較差，工藝落后。作者對國內的一些注塑機、擠出機廠(chǎng)作了生產(chǎn)現場(chǎng)調研，認為普遍存在下列工藝、質(zhì)量問(wèn)題：

螺桿：直接選用熱軋棒料作毛坯，幾乎沒(méi)有一家工廠(chǎng)采用經(jīng)過(guò)鍛打的圓料毛坯，因而熱軋棒料的晶粒粗大和縱向纖維等所有缺陷全部保留到螺桿的成品中，造成螺桿淬火時(shí)變形無(wú)規律和成品使用中變形，壽命低。螺桿淬火后，采用壓力機校正彎曲變形，其后再無(wú)精加工工序，機械校正后螺桿內殘留的內應力必然在200～300℃的工作溫度下釋放出來(lái)，造成螺桿重新彎曲，工作時(shí)螺桿在機筒內"刮磨"甚至"掃膛"（振動(dòng)），惡化了工況，并使螺桿一機筒付加速磨損。

螺桿銑削淬硬后采用砂帶拋光，既不能保證螺桿的形狀及尺寸精度，又嚴重污染生產(chǎn)環(huán)境，勞動(dòng)條件惡劣，這是目前機械行業(yè)中少有的落后工藝。

螺桿工序之間和成品存放過(guò)程中，幾乎沒(méi)有一家工廠(chǎng)采用吊裝。這種L/D=12～35的細長(cháng)桿工件應該采用吊裝存放，是機械工廠(chǎng)的常規，這種人為造成的螺桿彎曲，必然明顯降低螺桿的制造和使用質(zhì)量。

螺桿內在質(zhì)量和尺寸形狀精度沒(méi)有有效的檢測手段：對熱處理的金相分析、硬度和精加工后的尺寸形狀精度，幾乎沒(méi)有一家工廠(chǎng)有嚴格的檢測手段和分析報告。由于存在上述五個(gè)方面問(wèn)題，因此全行業(yè)的螺桿內在質(zhì)量和尺寸形狀精度與設計圖紙對比合格率很低。

拉桿拉桿是注塑機中受拉壓交變應力嚴重的零件，而拉桿從軸端螺紋處斷裂事件幾乎是所有注塑機廠(chǎng)都發(fā)生過(guò)的質(zhì)量事故。究其原因除裝配中因模板位置調整誤差造成四根拉桿偏載的因素外，主要是拉桿的螺紋加工工藝落后和螺紋精度失控造成的。拉桿采用42CrMo、40Cr、38CrMoAl等材料，要求調質(zhì)硬度HB280～290，但目前國內注塑機拉桿螺紋幾乎都采用硬質(zhì)合金刀片焊接車(chē)刀車(chē)削加工，由于刀片在銅焊時(shí)紅硬性降低，為保證車(chē)削效率而要求拉桿調質(zhì)硬度低于HB270，造成拉桿抗疲勞強度明顯降低。因此為了杜絕拉桿斷裂事件，必須確保調質(zhì)硬度HB280～290，在精車(chē)螺紋時(shí)采用精度較高的機夾可轉位硬質(zhì)合金螺紋刀片，并在精車(chē)后追加槽底滾壓加工。

模板鑄件外協(xié)，其內在成份、質(zhì)量沒(méi)有可靠保證，一般進(jìn)廠(chǎng)也無(wú)嚴格檢驗，因此其成品耐磨性及內在缺陷都無(wú)法控制。

即使采用加工中心，但許多廠(chǎng)的加工中心沒(méi)有用雙頻激光干涉儀定期檢查各個(gè)數控座標軸的精度。加工后對模板的全部面、孔、形位公差沒(méi)有檢測手段和儀器。因此模板的機械加工質(zhì)量失控，必然造成注塑機裝配中的質(zhì)量問(wèn)題。

機架注塑機和擠出機的機架結構單薄，全部采用型鋼焊接結構。焊接后幾乎沒(méi)有一家工廠(chǎng)采用任何消除焊接應力的有效措施。這樣經(jīng)機械加工再進(jìn)行裝配和投入使用，機架的變形必然嚴重影響這二類(lèi)塑料機械的工作性能。

模板在機架上的滑動(dòng)導軌（鋼架上焊的鋼塊）沒(méi)有采用淬硬工藝，很少采用刮花工藝，也沒(méi)有見(jiàn)到強制潤滑的油槽，這樣在注塑機使用中磨損是很?chē)乐氐?。注塑機的模板和機架導軌，可以從機床導軌的設計制造經(jīng)驗中吸取不少有益的東西。以上四大零件的設計制造缺陷幾乎在全行業(yè)中都普遍存在，只有個(gè)別廠(chǎng)在采取一些零星的措施，例如海天公司1999年引進(jìn)了英國Matrix公司5m螺紋磨床，并開(kāi)始采用可轉位螺紋刀片，震德廠(chǎng)也采用了可轉位螺紋刀片。-螺桿制造技術(shù)的發(fā)展趨勢·對于直徑較大的螺桿在鍛造工藝允許的條件下，盡量采用鍛造毛坯（我國螺桿直徑標準：D=10，45，65，90，120，150，200，250，300mm）。螺桿在加工工序之間和成品存放過(guò)程中一律采用吊裝方式。

螺桿的典型工藝今后應該是：鍛坯→車(chē)削→粗銑（采用青海第二機床廠(chǎng)的SB6332、SK6332A半自動(dòng)或數控螺紋銑床、意大利Saporiti公司的螺桿銑床）→熱處理（淬火）→外圓磨削→數控螺桿磨削（采用瑞士Reishauer公司的RG系列螺紋磨床、英國Matrix公司螺紋磨床，德國Karstens公司的螺紋磨床、意大利SU公司的螺紋磨床和漢江機床廠(chǎng)的SK7432、SK7450數控螺紋磨床。視各廠(chǎng)螺桿的精度、結構特點(diǎn)、產(chǎn)量和經(jīng)濟實(shí)力而定）→布輪拋光（設備采用普通數控車(chē)床）。取消砂帶拋光，采用布輪拋光可以改善生產(chǎn)環(huán)境，并保證不破壞精磨后的螺桿尺寸、形狀精度，更進(jìn)一步降低螺桿表面粗糙度，增加螺桿使用壽命?！崽幚砗髴屑殭z查金相組織及硬度分布。螺桿精度后應有專(zhuān)門(mén)設計的螺桿動(dòng)態(tài)精度檢驗儀全面檢查螺桿的尺寸和形狀精度。采用三座標測量機的靜態(tài)檢查是不全面、不科學(xué)的。

目前遍布全國的眾多塑機螺桿專(zhuān)業(yè)廠(chǎng)大都設備簡(jiǎn)陋、產(chǎn)品質(zhì)量低劣，應進(jìn)行大力整頓、改造。原機械部滾珠絲杠專(zhuān)業(yè)廠(chǎng)（例如南京工藝裝備廠(chǎng)、江江機床廠(chǎng)昆山分廠(chǎng)等）如能利用現有設備和技術(shù)生產(chǎn)塑機螺桿，將會(huì )大大縮短我國精密塑料機械的研制進(jìn)程。

螺桿的質(zhì)量檢測和性能測試壓縮機、工業(yè)泵、塑料機械中的螺桿全部為回轉體，因此其尺寸和形狀精度應該在回轉狀態(tài)（動(dòng)態(tài)）中進(jìn)行檢測。過(guò)去由于量?jì)x開(kāi)發(fā)落后于工業(yè)產(chǎn)品開(kāi)發(fā)，因此國外也是用三座標測量機檢測的?，F在國內外都開(kāi)發(fā)了數控測量中心（例如德國Klingelnberg公司的PNC65、Mahr公司的Primar測量?jì)x，國內的雙頻激光動(dòng)態(tài)絲杠測量?jì)x、數控齒輪測量中心等），可使螺桿在回轉狀態(tài)下，測量全部尺寸、型線(xiàn)等的幾何形狀精度。即使是螺桿成型銑刀的刀口曲線(xiàn)也可快捷方便的測出。因此原有一些機械靠模、光學(xué)或三座標測量?jì)x靜態(tài)測量的方式和儀器應作根本性的改變。

螺桿熱處理內在質(zhì)量的檢測普遍未予重視，應強調對螺桿內在質(zhì)量（金相組織、硬度、機械性能等）的檢測和控制。螺桿付嚙合精度的檢測（間隙及其均勻性、回轉精度等），過(guò)去沒(méi)有適用的儀器?，F在國內成都工具研究所已開(kāi)發(fā)了螺桿付精度檢查儀，可以高精度自動(dòng)檢測、記錄螺桿付的回轉精度及其間隙的均勻性壓縮機、工業(yè)泵螺桿付的壽命、振動(dòng)測試和塑機螺桿付的壓力、料溫、功率消耗、壽命等性能測試，過(guò)去普遍未予重視。設有螺桿付性能測試室的工廠(chǎng)極少。這些產(chǎn)品性能測試工作只在國內少數大學(xué)和研究所的實(shí)際室里才有。今后螺桿專(zhuān)業(yè)廠(chǎng)和行業(yè)骨干廠(chǎng)應逐漸增設螺桿付產(chǎn)品性能測試室或實(shí)驗室。國外的一些大公司是很重視產(chǎn)品性能測試的，在這方面應投入大量資金和人力，以保證產(chǎn)品不斷更新?lián)Q代。壓縮機、泵、塑料機械行業(yè)的齒輪和齒輪箱。

應用：無(wú)油螺桿壓縮機必須采用齒輪傳動(dòng)以控制螺桿付之間保持均勻的側隙和定比傳動(dòng)。工業(yè)泵中也要用到齒輪傳動(dòng)，以保持（雙、三、五）螺桿付之間的均勻側隙和定比傳動(dòng)。注塑機中廣泛采用行星齒輪機構以調整四根拉桿與模板之間的相對位置，以保證二塊模塊并行并同時(shí)與水平導軌垂直。擠出機中則必須有齒輪箱驅動(dòng)螺桿（單、雙、四螺桿）并保持雙、四螺桿之間的均勻側隙和定比傳動(dòng)。注塑機中的齒輪是調整件，不是動(dòng)力齒輪。因此除輪齒等分誤差（齒距誤差Δfpt和齒距累積誤差ΔFp）有嚴格要求外，齒形誤差Δff，齒向誤差ΔFβ不必有高的要求，齒輪強度和壽命也無(wú)高的要求，因此齒輪采用中炭鋼調質(zhì)，滾切到9～10級精度一般可以滿(mǎn)足使用要求。其余齒輪都是傳動(dòng)齒輪，因此齒輪應采用低炭合金綱滲炭淬火，滾制→淬硬→磨削到6級精度，才能滿(mǎn)足使用要求。