真空挤压成型机螺旋的常用生产制造方式
摘 要：介绍了真空挤压成型机螺旋的常用生产制造方式——铸造成型螺旋面和冷拉成型螺旋面，并详细论述了铸造成型螺旋面和冷拉成型螺旋面各自的生产制造及其工艺流程等。
关健词：螺旋；生产制造方式；铸造成型螺旋面；冷拉成型螺旋面
1 前言
真空挤压成型机是陶瓷辊棒、蜂窝陶瓷、劈开砖（也称劈离砖或劈裂砖）、陶土板（也称干挂陶板或陶板）及窑炉垫板（俗称中空棚板）等制品塑性挤压成型的关键设备。真空挤压成型机按挤压成型坯体的输出方位可大致区分为卧式真空挤压成型机和立式真空挤压成型机，但因立式真空挤压成型机输出的坯体传送困难等原因，所以在陶瓷制品的生产过程中，通常仅采用卧式真空挤压成型机。卧式真空挤压成型机（通常简称真空挤压成型机，除非另有说明）按螺旋（也称螺旋叶或绞刀或螺旋绞刀）轴的多少又可分为单轴（搅泥螺旋和挤泥螺旋依次安装于同一轴上）真空挤压成型机、双轴（上轴为搅泥螺旋轴、下轴为挤泥螺旋轴）真空挤压成型机、三轴（上部搅泥部分为两根搅泥螺旋轴、下轴为挤泥螺旋轴）真空挤压成型机。虽然真空挤压成型机的结构形式多种多样，但所使用的螺旋仍是真空挤压成型机的关键零部件。并在三相异步电动机、三角胶带及减速器等作用下， 驱动螺旋实现绕定轴的旋转运动，迫使加入螺旋槽中的泥料获得破碎、搅拌、揉捏、混合均匀、挤压紧密及输送等作用，从而获得物料分布趋于均匀、结构致密、含水率较低、可塑性得到大幅度提高，表面平整光洁且具有预定截面形状尺寸的坯体泥条，坯体泥条按预定尺寸切断后成为高性能的优质陶瓷坯体。由此可见，真空挤压成型机螺旋的设计制造质量严重影响真空挤压成型机的工作性能、坯体质量及产品质量。所以说，积极研究和探讨真空挤压成型机螺旋的常用生产制造方式，合理地设计制造真空挤压成型机的螺旋及其相关零部件，并努力提高螺旋的设计制造质量，对提高真空挤压成型机的工作性能、坯体质量、产品质量及企业的经济效益等具有非常重要的意义。
2 螺旋的常用生产制造方式
目前，真空挤压成型机所采用的螺旋按其螺旋面的制造方式可大致区分为铸造成型螺旋面、冷拉成型螺旋面和锻压成型螺旋面三种生产制造方式。在铸造成型螺旋面的生产过程中，螺旋面与螺旋轴毂同时铸造成型（铸造螺旋毛坯），经消除残余铸造应力退火处理后，再经金属切削加工及人工打磨抛光螺旋工作面即可。而采用冷拉成型螺旋面和锻压成型螺旋面的生产制造方式时，螺旋面成型后需与轴毂焊接成一整体（焊接式螺旋毛坯），经去除残余焊接应力退火处理后，最后经金属切削加工及人工打磨抛光焊缝表面即可。当螺旋叶片（螺旋面）的厚度尺寸较大（如：大于12 mm）时，显然采用冷拉成型螺旋面的生产方式制造真空挤压成型的螺旋是比较困难的，此时可考虑采用锻压成型螺旋面的生产制造方式。事实上，锻压成型螺旋面的生产方式与冷拉成型螺旋面的生产制造方式基本相同，只是锻压成型螺旋面（模锻成型）取代了冷拉成型螺旋面而已。虽然锻压成型螺旋面的生产制造方式具有螺旋表面平整光洁、强度较好及耐磨性能也较好等优点，但由于模锻成型螺旋面的生产制造过程中，采用的模具费用高昂，并且能耗高及噪声大，环境保护效果差，显然其生产成本也较高。因此，实践生产中很少应用锻压成型螺旋面的生产制造方式。 所以说，陶瓷制品及砖瓦墙材制品等生产实践中，真空挤压成型机所采用的螺旋通常采用铸造成型螺旋面和冷拉成型螺旋面的生产制造方式。
3 铸造成型螺旋面
铸造成型螺旋面的生产制造方式是目前国内外真空挤压成型机设计制造真空挤压成型机螺旋最常用的生产制造方式。按螺旋材质的差异可区分为铸钢螺旋或铸不锈钢螺旋，按其结构形式的差异也可分为整体式铸造成型螺旋（如图1所示）和剖分式铸造成型螺旋（如图2所示）。整体式铸造成型螺旋可广泛应用于真空挤压成型机的搅泥螺旋、挤泥螺旋及螺旋推进器。而剖分式铸造螺旋通常仅适用于攪泥螺旋采用，如三轴真空挤压成型机上部的两搅泥螺旋及双轴（两轴）真空挤压成型机上部搅泥螺旋末端的圆锥螺旋（也称锥螺旋）。同时，按螺旋铸造工艺的差异，铸造成型螺旋面还可大致区分为砂型铸造成型螺旋和精密铸造成型螺旋等。
3.1砂型铸造
砂型铸造就是采用砂型生产铸件的铸造方法。由于砂型铸造的造型材料来源广价格低廉，且砂型制作工艺简便，适用铸件的单件生产、批量生产及大量生产等各种方式，长期以来，一直是铸造生产中的基本工艺。制造砂型的基本原料是铸造砂和型砂粘接剂，最常用的铸造砂是硅质砂（俗称硅砂），当硅砂的高温性能不能满足使用要求时则采用锆英砂、铬铁矿砂、刚玉砂等特种砂。为了使制成的砂型和型芯具有一定的强度，以便在搬运、合型及浇注液态金属时不致变形或损坏，一般要在铸造砂中加入粘接剂，将松散的砂粒粘接起来成为型砂。目前，广泛应用的型砂粘接剂主要是粘土，也可采用各种干性油或半干性油、水溶性硅酸盐或磷酸盐和各种合成树脂等型砂粘接剂。砂型铸造中的外砂型按型砂所用粘接剂及其建立强度的方式不同可分为：粘土湿砂型、粘土干砂型和化学硬化砂三种形式。
粘土湿砂型铸造就是采用粘土和适量的水制成的型砂粘接剂后制造型砂，制成砂型后直接在湿态下合型后浇注。湿砂的强度取决于粘土和水按一定比例制成的粘土浆，型砂一经混好后，就具有适宜的强度，经舂实制成砂型后，即可满足合型和浇注的要求。砂型铸造一般由外砂型和型芯组成，通常采用型砂制作铸型的外砂型，芯砂制作铸型的型芯。为了提高铸件的表面质量，常在外砂型和型芯表面均匀涂刷一层耐火涂料，干燥合型后，即可浇注。虽然粘土湿砂型铸造的铸件价格低廉，但所得铸件的形状位置及尺寸精度差，表面平整度差且粗糙，易产生冲砂、夹砂、缩松和气孔等铸造缺陷。
因此，对于质量要求较高的铸钢件和中大型铸铁件，一般采用粘土干砂型铸造。粘土干砂型采用的型砂，其湿态水分略高于粘土湿型砂，砂型制好后，同样型腔表面需均匀涂刷一层耐火涂料，再送进加热炉中烘干，待冷却后才可合型浇注。但烘干粘土砂型所需时间较长，需耗用较多的燃料，且砂型在烘干过程中易产生变形而影响铸件精度。
化学硬化砂型所用型砂称为化学硬化砂，其粘接剂一般是在硬化剂的作用下发生分子聚合反应而形成立体结构的物质，常用结合剂有各种合成树脂和水玻璃。
實践生产中，为确保铸件质量，砂型铸造中型芯通常为干态型芯，根据型芯采用粘接剂的差异，型芯可分为粘土型芯、油砂芯、树脂砂芯和水玻璃砂芯。粘土型芯适用于制作简单的型芯。用干性油或半干性油作粘接剂的芯砂制作型芯，应用范围较广，因为油类粘接剂的粘度低，混好的芯砂流动性好，制型芯时易舂实。但刚制成的型芯强度较低、通常需用仿形托板承接，然后在200 ～ 300 ℃的加热炉内烘烤数小时，通过空气将油类物质氧化后使其硬化。这种造芯法的缺点是，型芯在脱模、搬运及烘烤过程中易变形，导致铸件精度低；同时，烘烤时间较长，耗能多。采用树脂制造的各种型芯称为树脂砂芯，型芯在芯盒内硬化后再将其取出，能确保型芯的形状和尺寸精度。采用水玻璃作粘接剂的砂芯可细分为以下几种：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。
总之，砂型铸造与其他铸造方式相比，具有成本低廉、生产工艺简单及生产周期短等优点。因此，通常优先采用粘土湿砂型工艺生产铸件，只有当粘土湿砂工艺不能满足要求时，才考虑采用粘土干砂型或其它砂型（树脂砂型或水玻璃砂型等）生产铸件。采用粘土湿砂型方式生产的铸件重量可从几千克至几十千克，而采用粘土干砂型方式铸造的铸件重量可重达几十吨，所以说，砂型铸造是真空挤压成型机铸钢螺旋和铸不锈钢螺旋常用的生产方式，它主要包括以下生产过程：铸造工艺图的绘制 → 制作模样（造型模具及芯具） → 模样检验 → 造型、制芯及合型 → 熔炼 → 浇注 → 清理 → 消除残余铸造应力退火处理 → 检验 → 入库。
（1）铸造工艺图的绘制
根据真空挤压成型机螺旋的工程图，考虑其结构尺寸的大小、材质（铸钢或铸不锈钢）的收缩率、加工表面的形状位置精度、尺寸精度及表面粗糙度等设计铸件图，其中包括：确定各加工面预留的加工余量、铸造模样（造型模具及芯具）的绘图、分型面的确定、浇口、冒口的尺寸大小及其位置的确定以及是否设置冷铁等。
（2）制作模样
按照铸造模样图（造型模具及芯具），通常采用结构致密已充分干燥的木材制作模样（实样模或刮板，对于螺旋，适宜制作实样模）。为了提高模样的使用寿命，也可制成金属实样模，如：铝模具及铝芯具。
（3）造型、制芯及合型
按造型方法分为手工造型和机器造型；按造型采用的模样分为实样模造型和刮板造型；按造型所处的地点分为有砂箱造型和地面造型；按砂型是否烘干分为湿型和干型。考虑到真空挤压成型机螺旋的材质机器结构尺寸，目前普遍采用手工砂箱造实样模造型，并制作好浇口和冒口及配置冷铁等，浇注后获得铸件。
（4）熔炼
将固态的金属炉料熔成一定成分和温度的液态合金的工序称为熔炼。熔炼铸铁通常采用冲天炉，熔炼铸钢和铸不锈钢普遍采用电炉，熔炼有色金属（如：铜、铝等）一般采用坩埚炉。熔炼工作中，应严格控制金属液的成分和温度，否则，将造成大量废品。
（5）浇注
以适宜的温度和速度，将符合要求的高温金属液浇入砂型中的工序称为浇注。浇注时，浇包要靠近浇口，不要太高，否则金属液会从浇口溅出来，浪费材料及造成伤人事故等。应使浇口保持注满状态，以免熔渣等进入铸型中，导致铸件产生夹渣缺陷等。浇注前，操作人员应穿戴好防护用具，与高温金属液接触的器具应预热烘烤，以免水分侵入造成高温金属液的飞溅伤人等。
（6）清理
清理（俗称清砂）就是清除铸件上的浇口、冒口和表面粘砂等。铸铁件的浇口、冒口可采用铁锤猛烈敲击使其脆性断裂等去除方法；铸钢件的浇口、冒口常采用氧炔焰切割去除法；不锈钢铸件的浇口、冒口常采用等离子弧切割去除法；有色金属铸件的浇口、冒口常采用人工锯切去除法。铸件表面的清理工作可采用滚筒清理机和抛丸清理机等完成。在缺乏设备或铸件上难以清理的部位，可利用手锤、钢钎、凿子、錾子和钢丝刷等清理。
值得注意的是，由于钢液和不锈钢液的流动性比铸铁差，为防止真空挤压成型机铸造螺旋产生冷隔和浇不足等铸造缺陷，通常铸钢件及铸不锈钢件的壁厚不小于8 mm。其铸件的浇注系统结构应简单，浇注时流动阻力应小，且截面尺寸比铸铁的浇注系统大一些，采用干铸型（干砂型铸造），浇注温度高，一般为1520 ～ 1600 ℃。考虑到浇注温度高，钢液的过热度大，保持液态的时间长，流动性可得到改善。但浇注温度偏高，易造成金属晶粒粗大、热裂、气孔和粘砂等缺陷，因此，一般小型、薄壁及形状复杂的铸件，如：真空挤压成型机铸造螺旋，其浇注温度约高于钢的熔点温度150 ℃左右，大型、厚壁铸件的浇注温度约高于钢的熔点温度100 ℃左右即可。同时，由于铸钢及铸不锈钢件的铸造收缩率比铸铁大很多，为防止铸钢及铸不锈钢件产生缩孔及缩松等缺陷，铸造工艺上通常采用冒口、冷铁和补贴等措施，以便达到实现顺序凝固的目的。此外，为防止铸钢及铸不锈钢铸件产生缩孔、缩松、气孔及裂纹等缺陷，铸件壁厚设计应基本均匀、采用圆角连接，尽量避免采用尖角和直角等，并在型砂中添加锯木屑、型芯中添加焦炭以及采用空心型芯和油砂芯等措施，达到改善砂型和型芯的退让性和透气性的目的。虽然采取上述措施，可提高铸钢及铸不锈钢螺旋的铸造质量，但其表面粘砂较多及粗糙凹凸不平，需投入较多的打磨抛光工作量后才能投入使用。为了减少铸钢及铸不锈钢螺旋的打磨抛光工作量，我们可采用精密铸造成型螺旋的生产方式。
3.2熔模铸造
精密铸造就是采用精密的造型方法获得精确铸件的工艺总称。精密铸造可大致区分为：熔模铸造、陶瓷型铸造、金属型铸造、压力铸造和消失模铸造。其中较常用的是熔模铸造，也称失蜡铸造。具体说来就是选用适宜的熔模材料（如：石蜡）制造熔模，在熔模上重复多次涂敷耐火材料涂层及撒耐火砂，硬化型壳及干燥后，再将内部的熔模熔化后获得型腔（俗称模壳），焙烧模壳获得适宜的强度及烧失残余的熔模材料，再将模壳埋入砂箱中并制作之间浇注系统，浇注所需高温液态金属材料（如：优质碳素结构钢或镍铬不锈钢等），高温液态金属材料凝固及冷却后，脱壳清砂，经消除残余铸造应力退火处理后，便可获得表面光洁的真空挤压成型机精密铸造螺旋。
采用熔模铸造法生产的铸件，主要有优质碳素结构钢、合金结构钢、耐热合金钢、不锈钢、轴承合金、铜合金、铝合金、钛合金、永磁合金和球墨铸铁等。熔模铸造是一种近无余量、精确成型的新工艺，该工艺无需取模、无分型面、无砂芯，因而铸件没有飞边、毛刺和拔模斜度，并减少了由于型芯组合而造成的尺寸误差及“错箱”等缺陷。铸件表面粗糙度Ra值通常可达12.5 ～ 3.2 μm，铸件尺寸精度通常可达IT 9至IT 7，加工余量通常最多2 mm。熔模铸造不仅能生产微小型铸件，而且还能生产较大的铸件，通常最大的熔模铸件的轮廓尺寸可达2000 mm，而最小壁厚可至2 mm。熔模铸件的重量大都为几克至几十千克，一般不超过25 kg，由于铸件太重采用熔模铸造法较困难，但目前较大的熔模铸件可达80 kg左右。
熔模铸造包括熔模的制造、硅溶胶模壳的制造、模壳脱蜡、模壳焙烧、模壳埋入型砂中制作铸件浇注系统、浇注高温液态金属、高温液态金属凝固冷却、脱壳清砂及消除残余铸造应力退火处理后，才能获得外表光洁的精密铸件，所以说熔模铸造工艺复杂，且不易控制，使用和消耗的材料较贵，但特别适用于制造形状复杂、表面光洁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，或很难进行其他加工的微小型零件采用，如：涡轮发动机的叶片、离心水泵的叶轮及真空挤压成型机螺旋等。
3.3金属切削加工
3.3.1整体式铸造螺旋
如图1所示为整体式铸造螺旋的结构示意图，根据该螺旋的规格尺寸大小，选择适宜规格尺寸的车床，如：CW6140卧式车床 、CW6163卧式车床及CW61100卧式车床等，利用三爪卡盘夹紧铸造螺旋的轴毂外圆，校正螺旋外缘与轴毂内孔的同心度，确保螺旋外缘各处及轴毂内圆各处的加工余量基本均匀。然后，起动车床，选择适宜刀具及适宜车削参数，车削螺旋外缘、内孔、外端面及其端面螺旋内缘部分至图纸要求的尺寸及表面粗糙度要求。然后，调头，再次利用三爪卡盤夹紧铸造螺旋另一端的轴毂外圆，同样，校正螺旋外缘与轴毂内孔的同心度后，起动车床，并选择适宜刀具及适宜车削参数，车削外端面及其端面螺旋内缘部分至图纸要求的尺寸及表面粗糙度要求，即可卸下工件。
将工件搬上划线平板，利用高度游标尺、钢片尺、划规（画圆用的工具）及划针等画出键槽的加工终止线及螺旋轴毂两端面螺旋径向平面的加工终止线。利用拉床拉削键槽或利用插床插削键槽至所需要求的尺寸及表面粗糙度值，并去除毛刺。然后，通过专用工具（采用内孔和键槽定位）夹紧铸造螺旋，利用刨床刨削或立式铣床铣削螺旋轴毂两端面螺旋径向平面至图纸要求的尺寸及表面粗糙度值，最后人工打磨抛光螺旋表面即可。
3.3.2剖分式铸造螺旋
如图2所示为剖分式铸造螺旋的结构示意图，首先，将螺旋面1和上盖2搬上划线平板，利用高度游标尺、钢片尺、划规及划针等画出螺旋面1、上盖2耦合接触面的加工终止线及上盖2螺钉连接相关面（如图5所示，部分圆柱面及其端面）的加工终止线，需确保螺旋外缘及轴毂内孔留有适宜的加工余量。利用刨床或铣床分别加工各耦合接触面及螺旋轴毂两端面螺旋径向平面至图纸规定的尺寸及要求的表面粗糙度值，然后利用立式铣床铣削上盖2螺钉连接相关面（如图2所示，部分圆柱面及其断面）至要求。然后，上盖2经钻削螺钉连接用孔，螺旋面1钻削螺纹底孔及攻丝后，利用螺钉、平垫圈、弹簧垫圈将螺旋面1和上盖2牢固可靠地连接成一整体。同样，根据该剖分式螺旋的规格尺寸大小，选择适宜规格尺寸的卧式车床，如：CW6140、CW6163及CW61100等，利用三爪卡盘夹紧该连接成一整体的剖分式螺旋轴毂外圆，校正该剖分式螺旋外缘与轴毂内孔的同心度，确保内孔轴心线通过耦合接触面，且该剖分式螺旋外缘各处及轴毂内圆各处的加工余量基本均匀后进行车削加工。其车削加工过程与上述铸造螺旋的车削加工完全一样，在此不再赘述。
车削加工完成后，卸下该剖分式螺旋，同样，将它们搬上划线平板，利用高度游标尺、钢片尺、划规及划针等画出键槽的加工终止线。然后利用拉床拉削键槽或利用插床插削键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抛光螺旋表面即可。
4 冷拉成型螺旋面
对于叶片厚度尺寸较小（如：小于12 mm）的中小型真空挤压成型机螺旋及实验用小型真空挤压成型机螺旋，可采用冷拉成型螺旋的生产制造方式，通常只适用制造整体式螺旋，不适宜制造剖分式螺旋。其生产过程大致包括以下工序，（1）螺旋面的展开下料；（2）冷拉成型螺旋芯轴的制备；（3）第三是选用可塑性较好的普通碳素结构钢板（如： Q235-A）或0Cr18Ni9不锈钢板通过简易工装完成螺旋面的冷拉成型；（4）第四是螺旋轴毂的制备及与螺旋面的焊接，并经消除残余焊接应力退火处理；（5）第五是经金属切削加工及人工打磨抛光焊缝表面即可。仍以等宽圆柱螺旋为例进行描述。
4.1螺旋面的展开
4.1.1展开计算
根据等宽圆柱螺旋面的形成原理，在一个导程内内外缘螺旋线实长的求解示意图如图3所示。
如图3所示，通过求解直角三角形得：
L=
L2=
式中：L1—— 在一个导程内等宽圆柱螺旋面内螺旋线的实长；
L2 —— 在一个导程内等宽圆柱螺旋面外缘螺旋线的实长；
d —— 等宽圆柱螺旋面的轴毂直径，单位：mm；
b —— 等宽圆柱螺旋面的径向宽度，单位：mm；
h —— 等宽圆柱螺旋面的导程，单位：mm；
π —— 圆周率，常取π = 3.1416。
通常一个导程内的等宽圆柱螺旋面可近似展开成一个带缺口的圆环。同时根据圆环的特性，可求得一个导程内等宽圆柱螺旋面展开圆环的内、外半径R1及R2满足以下关系：
=
求得：R1 =，并且：R2 = R1 + b
式中：R1——展开成圆环的内圆半径，单位：mm；
R2——展开成圆环的外圆半径，单位：mm；
其余同前述。
而且展开圆环的缺口夹角：
α = 360° - = 360° -
式中：α —— 展开成圆环的缺口夹角，单位：度。
其余同前述。
4.1.2展开料的作图
（1）以任一点O为圆心，以R1及R2为半径作一同心圆环，然后以点O为顶点，作角α交同心圆环于四点，它们所围成的图形（带缺口的圆环）就是一个导程内等宽圆柱螺旋面的近似展开图。
（2）在上述近似展开图的外缘半径方向处考虑金属切削加工余量C后光滑连接各点后获得冷拉成型一导程等宽圆柱螺旋面的展开下料图（如图4所示的阴影部分）。
4.2螺旋面的冷拉成型
（1）按螺旋叶片厚度及等宽圆柱螺旋面的展开下料图，普通碳素结构钢板（如：Q235-A）可利用氧炔焰切割后，0Cr18Ni9不锈钢板可利用等离子弧切割，然后采用电动角向砂轮磨光机等打磨抛光环状展开料之内腔表面，并在台式虎钳上利用榔头等敲击作用，迫使环状展开料缺口两端平齐（如图5所示，为便于螺旋面的冷拉成型及装夹方便，通常螺旋面展开料需轴向错开30 ～ 40 mm为宜），然后在展开料的两端外侧面各焊接一工艺拉头（两工艺拉头分别钻削直径为12的通孔，如图5所示）。
（2）按与螺旋轴毂相似的原理，设计制造螺旋面的冷拉成型芯轴，如图6所示，图中d及h分别为等宽圆柱螺旋的圆柱轴毂直径及螺旋导程。
（3）冷拉成型
如图7所示为真空挤压成型机冷拉成型螺旋面的结构示意图。首先通过芯轴底部的圆柱定位面，采用螺纹紧固件12（六角螺栓、平垫圈及弹簧垫圈）将冷拉成型用芯轴13可靠地固定在工作台1上，然后将经预处理的待成型螺旋面之展开料14套装在冷拉成型用芯轴13上，展开料的下端通过工艺拉头、销轴10、支座8、开口销11、螺纹紧固件9（六角螺栓、平垫圈及弹簧垫圈）等可靠地固定在工作台1上。同样，展开料的上端也通过工艺拉头、销轴10、支座8、开口销11、螺纹紧固件8（六角螺栓、平垫圈及弹簧垫圈）等可靠地固定在活动横梁15上。最后用手缓慢摇动油压千斤顶2，油压千斤顶2产生顶伸动作，迫使推力板4通过推力杆5带动活动横梁15向上缓慢移动，通过控制活动横梁15的上移距离，便可获得一导程螺旋面的冷拉成型。
4.3螺旋面的组焊（焊接式螺旋毛坯）
卸下已冷拉成型的螺旋面，利用等离子弧或氧炔焰（氧炔焰不宜用于切割0Cr18Ni9不锈钢板材料）切割两端的工艺拉头后，采用电动角向砂轮磨光机等打磨抛光工艺拉头处的螺旋面，通过线切割机床将一导程（单头螺旋时为一螺距）螺旋面切割成两个二分之一螺距的螺旋面。并按等宽圆柱螺旋的工程图加工圆柱轴毂，注意圆柱轴毂的内孔及两端面需预留加工余量。然后，通过二氧化碳气体保护焊或氩弧焊（用于0Cr18Ni9不锈钢板材料的焊接），按工程图要求，将冷拉成型好的螺旋面可靠地焊接在圆柱轴毂上（如图8所示）获得焊接式螺旋毛坯，再经消除残余焊接应力退火处理后即可。
4.4金属切削加工
冷拉成型螺旋面与轴毂焊接后成为焊接式螺旋毛坯，其金属切削加工与铸造成型螺旋面基本相同。因焊接式螺旋轴毂两端面的螺旋叶片的径向平面（与相邻螺旋面在轴向方向的连接接触面）无需预留加工余量，只需少许打磨抛光即可。同时，螺旋面与轴毂连接处的焊缝表面也需打磨抛光。显然，与铸造成型螺旋面的生产制造方式相比，冷拉成型螺旋面（焊接式螺旋）的生产制造方式的螺旋打磨抛光工作量非常少，这就是冷拉成型螺旋面（焊接式螺旋）生产制造方式的优势。
5 结论
综上所述，真空挤压成型机螺旋的常用制造方法通常是铸造成型螺旋面和冷拉成型螺旋面两种生产制造方式。在铸造成型螺旋面的生产制造过程中，螺旋面与轴毂同时成型并获得螺旋毛坯；而采用冷拉成型螺旋面的生产制造方式时，冷拉成型螺旋面后，需与轴毂焊接后，才能获得螺旋毛坯。其实冷拉成型螺旋面的生产制造方式就是采用塑性好、焊接性能好及表面平整光洁的普通碳素结构钢板（如：Q235-A）或0Cr18Ni9不锈钢板制作螺旋面，然后再与经金属切削加工（粗加工）后的轴毂焊接成一整体（焊接式螺旋毛坯），显然，采用冷拉成型螺旋面的生产方式制造的螺旋面表面光洁，仅需打磨抛光螺旋面与轴毂之间的焊缝表面，其打磨抛光工作量特别少，特别适用于生产制造单件少批量中小型真空挤压成型机螺旋采用。而对于批量生产制造的真空挤压成型机螺旋，通常采用传统的砂型铸造成型螺旋面的生产制造方式，考虑到铸钢或铸不锈钢的浇注温度高，一般为1520 ～ 1600 ℃，铸件表面粘砂严重，所得铸钢螺旋或铸不锈钢螺旋表面存在凹凸及粗糙不平等缺陷。所以说，通过打磨抛光铸钢螺旋或铸不锈钢螺旋工作表面或采用精密铸造（如：熔模铸造）等，并努力提高真空擠压成型机螺旋的表面平整度及其光洁度等；可最大限度地提高真空挤压成型机螺旋对泥料的搅拌、揉练、混合均匀及挤压紧密等作用，达到减弱或消除泥料的分层、摩擦发热及颗粒的定向排列等缺陷；从而获得物料分布趋于均匀、结构较为致密、含水量较低（约15%）、物理机械强度高（贯入度仪测定值不小于2.5 kg/cm2）、表面光洁并具有一定形状尺寸的坯体泥条，坯体泥条按预定尺寸切断后成为高性能的优质陶瓷坯体。
参考文献
[1] 蔡祖光. 真空挤压成型机螺旋的设计制造[J]. 陶瓷， 2017（8）：55-57.
