CN106734651A - 一种流量调节器桥接管的收口方法 - Google Patents

一种流量调节器桥接管的收口方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种流量调节器桥接管的收口方法，该方法通过将桥接管在对应的环形凹槽处进行收口形成流量调节器组件，其具体方法步骤如下：(1)选择设备滚丝机；(2)设计制造滚轮；(3)安装滚轮；(4)装配零件；(5)调整滚丝机压力；(6)收口。本发明依据流量调节器组件的结构尺寸，结合滚丝机的参数设计滚轮；在滚丝机上，采用连续、旋压方式，旋压力对称，周向连续；在滚丝机上完成收口，收口质量好，收口工艺稳定，操作简单，解决了小内腔且不同孔的零件收口难题，可在机械加工技术领域广泛推广应用。

Description

一种流量调节器桥接管的收口方法
技术领域
本发明属于机械制造技术领域，具体是涉及一种流量调节器桥接管的收口方法。
背景技术
如图1、图2所示是某型航空发动机流量调节器组件。组件由壳体1、油虑2和桥接管3组成，壳体1材料为钢，油滤2和桥接管3的材料为铝合金；桥接管3的壁厚为δ，δ值较小；桥接管3通过收口变形，牢固卡在壳体1、油滤3的4个外环槽中，使壳体1、油滤2和桥接管3变成组件；研制初期采用传统的两半模具合抱进行桥接管3的收口，在实际收口过程中，桥接管3在合模面被卡伤、卡裂。经过分析，原因是模具收口处的曲率半径小于桥接管3外圆的曲率半径，收口开始时，模具的两侧与桥接管3的外圆先接触，而中部与桥接管3不接触，收口模具与组件呈点接触形成，加之在模具合模处，收口型面与分模面相贯，形成刃口，所以桥接管被卡伤、卡裂；如果模具型面按桥接管收口前桥接管的外圆直径设计，则收口处的模具的曲率半径大于桥接管收口成型后的曲率半径，收口时，桥接管不能与壳体、油滤的外环槽面贴合，收口不能满足设计图纸要求。因此两半模收口工艺不能适宜流量调节器桥接管的成型。
针对桥接管收口，目前是采用在车床上旋压成型的收口方法。在收口时，夹持流量调节器组件的壳体端外圆，收口处伸出车床主轴外，并于刀架上安装滚轮，车床主轴带动流量调节器组件旋转，刀架径向移动，滚轮对套管实施旋压；由于流量调节器组件处于悬臂状态，车床收口成型差，特别是油滤外环槽远离主轴夹持部位，悬臂长，且桥接管为长薄壁铝合金件，刚性差，油滤2上收口时，桥接管强度不能克服收口径向力而变形，甚至断裂，因此车床收口也不适宜流量调节器桥接管收口。
发明内容
为解决上述问题，本发明的目的是提供一种流量调节器桥接管的收口方法，该方法采用对称、连续的旋压方式，在滚丝机上完成收口，收口质量好，收口工艺稳定，操作简单，从而解决了小内腔且不通孔的零件收口难题。
本发明是通过如下技术方案予以实现的。
一种流量调节器桥接管的收口方法，其具体方法步骤如下：
(1)选择设备滚丝机：确定滚丝机轴径及滚丝机轴上的平键尺寸；
(2)设计制造滚轮：滚轮设计为一组直径不等的回转体结构，滚轮上的滚轮端面为轴向基准面，滚轮外圆为滚轮的径向基准面，在滚轮上设置与滚丝机轴径相匹配的滚轮内孔，并在滚轮中间设置有键槽；
(3)安装滚轮：将两个滚轮安装在滚丝机主轴上，调整滚轮的轴向位置，使两滚轮的滚轮端面处于同一平面上，选取垫块，并将垫块安装于滚丝机的工作台面上；
(4)装配零件：将流量调节器组件的壳体和油滤装配在桥接管内孔中；
(5)调整滚丝机压力：滚丝机压力选取1.5MPa±0.1MPa；
(6)收口：启动滚丝机，滚丝机两主轴带动滚轮主轴旋转，将装配好的零件置于垫块及两滚轮中间，使油滤端面与滚轮上的滚轮端面贴合，滚轮作径向进给，滚轮对装配好的零件对称径向挤压，连续旋压，待滚丝轮径向进给至限位处，零件旋转2圈后，滚轮退回原位，完成流量调节器桥接管的收口。
所述步骤(2)中的滚轮材料为45#钢，热处理HRC35∽40。
所述步骤(2)中滚轮内孔与滚丝机轴径的配合采用H7/h6。
所述滚轮端面左端位于滚轮外圆上分别设置有凸起外圆A、凸起外圆B、凸起外圆C、凸起外圆D。
所述滚轮端面的左侧凸起外圆A的右端为直角面，左端为45°的倒角面。
所述凸起外圆B两端为45°倒角。
所述凸起外圆C两端为45°倒角。
所述凸起外圆D的左端为直角面，右端为45°的倒角面。
所述凸起外圆D的直角面设置有左端外圆，左端外圆与壳体上的左侧外圆相匹配。
所述滚轮的外形回转面对滚轮内孔的同轴度公差为0.03mm，端面对回转面及对滚轮内孔的跳动公差为0.05mm。
本发明的有益效果是：
本发明依据流量调节器组件的结构尺寸，结合滚丝机的参数设计滚轮；在滚丝机上，采用连续、旋压方式，旋压力对称，周向连续；在滚丝机上完成收口，收口质量好，收口工艺稳定，操作简单，解决了小内腔且不同孔的零件收口难题，可在机械加工技术领域广泛推广应用。
附图说明
图1是某型飞机发动机流量调节器组件示意图；
图2是图1的A处结构放大示意图；
图3是本发明中收口滚轮的结构示意图；
图4是图3的B处结构放大示意图；
图5是在滚丝机上滚轮收口的端面示意图。
图中：1-壳体，2-油滤，3-桥接管，4-滚轮，5-垫块，6-零件，11-左侧外圆，12-环形凹槽D,13-环形凹槽C，21-油滤端面，22-环形凹槽B，23-环形凹槽A，24-过渡圆柱，41-滚轮端面，43-滚轮外圆，43-过渡环形槽，44-端面圆柱，45-左端外圆，46-滚轮内孔，47-键槽，48-凸起外圆A，49-凸起外圆B，50-凸起外圆C，51-凸起外圆D。
具体实施方式
下面结合附图进一步描述本发明的技术方案，但要求保护的范围并不局限于所述。
本发明所述的一种流量调节器桥接管的收口方法，其具体方法步骤如下：
(1)选择设备滚丝机：确定滚丝机轴径及滚丝机轴上的平键尺寸；为滚轮设计提供输入数据，保证滚轮与滚丝机连接部位尺寸协调一致。
(2)设计制造滚轮：如图3、图4所示，滚轮4设计为一组直径不等的回转体结构，滚轮4上的滚轮端面41为轴向基准面，滚轮外圆42为滚轮的径向基准面，在滚轮4上设置与滚丝机轴径相匹配的滚轮内孔46，并在滚轮4中间设置有键槽47。所述键槽47与滚丝机轴上的平键配合，其尺寸及其配合按普通平键连接要求设计；所述滚轮外圆42的直径依据滚丝机的中心高度设计；保证滚轮与滚丝机连接部位尺寸协调一致，滚压空间合适。
(3)安装滚轮：将两个滚轮4安装在滚丝机主轴上，调整滚轮4的轴向位置，使两滚轮4的滚轮端面41处于同一平面上，选取合理高度的垫块5，并将垫块5安装于滚丝机的工作台面上，流量调节器组件支撑于垫块5及梁滚轮中间后，两滚轮的轴线、流量调节器组件的轴线处于水平面上；
(4)装配零件：将流量调节器组件的壳体1和油滤2装配在桥接管3内孔中；
(5)调整滚丝机压力：滚丝机压力选取1.5MPa±0.1MPa；压力合适，保证收口充分，但是不能使壳体和油滤变形。
(6)收口：启动滚丝机，滚丝机两主轴带动滚轮4主轴旋转，如图5所示，将装配好的零件6置于垫块5及两滚轮4中间，使油滤端面21与滚轮4上的滚轮端面41贴合，滚轮4作径向进给，滚轮4对装配好的零件6对称径向挤压，连续旋压，待滚丝轮径向进给至限位处，零件6旋转2圈后，滚轮4退回原位，完成流量调节器组件收口。
所述步骤(2)中的滚轮材料为45#钢，热处理HRC35∽40。
所述步骤(2)中滚轮内孔46与滚丝机轴径的配合采用H7/h6。
所述滚轮端面41左端位于滚轮外圆42上分别设置有凸起外圆A48、凸起外圆B49、凸起外圆C50、凸起外圆D51。
所述滚轮端面41的左侧凸起外圆A48的右端为直角面，左端为45°的倒角面。
所述凸起外圆B49两端为45°倒角。
所述凸起外圆C50两端为45°倒角。
所述凸起外圆D51的左端为直角面，右端为45°的倒角面。
所述凸起外圆D51的直角面设置有左端外圆45，左端外圆45与壳体2上的左侧外圆11相匹配。
所述滚轮4的外形回转面对滚轮内孔46的同轴度公差为0.03mm，端面对回转面及对滚轮内孔46的跳动公差为0.05mm。
下面结合实施例经一步说明本发明的实施步骤：
如图1、图2所示是由壳体1、油滤2、桥接管3组成的流量调节器，轴向基准是油滤2上的油滤端面21，径向基准是油滤2的外圆φd，其基准外圆的直径φd为15mm；油滤端面21处右侧是尺寸为4mm×3.5mm的外环槽，由油滤端面21向左依次是4个环形凹槽A23、环形凹槽B22、环形凹槽C13、环形凹槽D12，4个环形凹槽的深均为0.6mm；环形凹槽A23的右端为直角面，左端为45°倒角面，环形凹槽A23与油滤端面21间以过渡圆柱24连接，过渡圆柱24的外圆柱面至环形凹槽A23的槽底深度为1.1mm，环形凹槽A23的槽底宽度为1mm，过渡圆柱24的宽度为1mm；环形凹槽B22的两侧均为45°倒角面，环形凹槽B22中心至油滤端面21的距离为6mm，环形凹槽B22的槽底宽度为3mm；环形凹槽C13结构尺寸与环形凹槽B22相同，环形凹槽D12与环形凹槽A23的结构相似，其左端为直角面，而右端为45°倒角面，桥接管3的内孔直径等于径向基准外圆直径为φd，壁厚为0.6mm，壳体1、油滤2分别装配于桥接管3的两端，壳体1收口处的左端为左侧外圆11，左侧外圆11的直径为基准外圆直径为φd加上2倍桥接管3的壁厚，在本实施例左侧外圆11的直径为15+2×0.6＝16.2mm，要求桥接管3在环形凹槽C13和环形凹槽D12处收口形成流量调节器组件。
下面采用本发明所述的方法对上述桥接管3进行收口形成流量调节器组件，其具体方法步骤如下：
(1)选择设备滚丝机：根据待收口桥接管3的尺寸要求，选择滚丝机轴径为54mm，滚丝机轴上的平键的尺寸为12mm；
(2)设计制造滚轮4：如图3、图4所示，滚轮4的材料选用45#钢，热处理HRC35∽40，加工数量为2件，2件滚轮4的结构尺寸和技术要求完全相同；
在滚轮4上设置有滚轮内孔46，滚轮内孔46的直径与滚丝机轴径相同，均为54mm，滚轮内孔46与滚丝机轴径的配合采用H7/h6；滚轮4中间设置有键槽47与滚丝机轴上的平键配合，键槽47的宽度为12mm，与滚丝机上平键的配合按普通平键要求设计；滚轮4外形为一组直径不等的回转体，滚轮4上的滚轮端面41为轴向基准面，中部外圆42为滚轮的径向基准面，中部外圆42的直径依据滚丝机的中心高度设计，本实施例中中部外圆42的直径设计值为130mm；滚轮端面41左端是4个凸起的凸起外圆A48、凸起外圆B49、凸起外圆C50、凸起外圆D51；且凸起外圆A48、凸起外圆B49、凸起外圆C50、凸起外圆D51分别与流量调节器上的凹陷的环形凹槽A23、环形凹槽B22、环形凹槽C13、环形凹槽D12对应，4个凸起的凸起外圆A48、凸起外圆B49、凸起外圆C50、凸起外圆D51的凸起高度与环形凹槽A23、环形凹槽B22、环形凹槽C13、环形凹槽D12的凹槽深度相同，均为0.6mm；
滚轮端面41的左侧凸起外圆A48的右端为直角面，左端为45°的倒角面；凸起外圆A48的右端面距滚轮端面41的距离等于环形凹槽A23至油滤端面21的距离，及L1+0.05mm＝1.05mm，其中L1为过渡圆柱的宽度，凸起外圆A48的宽度为L2-δ×tg22.50+0.1＝0.8mm，其中L2为环形凹槽A23的宽度，δ为桥接管3的壁厚；凸起外圆A48与滚轮端面41是过渡外环槽43，过渡外环槽43与油滤2上的环形凹槽A23至油滤端面21间的过渡外圆对应，过渡外环槽43的深度比过渡圆柱24的外圆柱面至环形凹槽A23的槽底深度大0.2mm，即1.1mm+0.2mm＝1.3mm。
凸起外圆B49两端均为45°倒角，凸起外圆B49中心至滚轮端面41的距离与流量调节器的环形凹槽B22的中心至油滤端面21的距离对应，即为6mm，凸起外圆B49的宽度为L4-2×δ×tg22.50+0.2＝2.7mm，其中L4为环形凹槽B22的宽度，δ为桥接管3的壁厚，凸起外圆B49与凸起外圆A48是过渡外环槽43连接，过渡外环槽43直径为径向基准直径；
凸起外圆C50和凸起外圆D51的结构设计类似于凸起外圆A48、凸起外圆B49的设计；
滚轮端面41的右端为端面圆柱44，端面圆柱44至过渡外环槽43的深度为h2+1mm＝4.5mm，其中h2油滤端面21的圆环宽度，实施例中取值为3.5mm，端面圆柱44的宽度为3.5mm；
滚轮4上所有外形回转面对滚轮内孔46的同轴度公差为0.03mm，端面对回转面和对滚轮内孔46的跳动公差为0.05mm，采用一次装夹加工的工艺保证。
(3)安装滚轮4：将设计制造好的两滚轮4安装在滚丝机主轴上，并调整滚轮4的轴向位置，使两滚轮4的滚轮端面41处于同一平面上，选取合理高度的垫块5，并安装与滚丝机的工作台面上；
(4)装配零件：将壳体1、油滤2装配在桥接管3的内孔中；
(5)调整滚丝机压力：滚丝机压力为1.5MPa±0.1MPa；
(6)收口：启动滚丝机，滚丝机两主轴带动滚轮主轴旋转，如图5所示，将装配好的零件6置于垫块5及两滚轮4中间，油滤端面21与滚轮4上的滚轮端面41贴合，滚轮4作径向进给，滚轮4对装配零件对称径向挤压，连续旋压，待滚丝轮径向进给至限位处，装配零件旋转2圈后，滚轮4退回原位，完成流量调节器组件收口。

Claims (10)

1.一种流量调节器桥接管的收口方法，其特征在于：具体方法步骤如下：
(1)选择设备滚丝机：确定滚丝机轴径及滚丝机轴上的平键尺寸；
(2)设计制造滚轮：滚轮(4)设计为一组直径不等的回转体结构，滚轮(4)上的滚轮端面(41)为轴向基准面，滚轮外圆(42)为滚轮的径向基准面，在滚轮(4)上设置与滚丝机轴径相匹配的滚轮内孔(46)，并在滚轮(4)中间设置有键槽(47)；
(3)安装滚轮：将步骤(2)中设计好的两个滚轮(4)安装在滚丝机主轴上，调整滚轮(4)的轴向位置，使两滚轮(4)的滚轮端面(41)处于同一平面上，选取垫块(5)，并将垫块(5)安装于滚丝机的工作台面上，同时使两滚轮(4)的轴线和零件(6)的轴线处于同一水平面上；
(4)装配零件：将流量调节器组件的壳体(1)和油滤(2)装配在桥接管(3)内孔中；
(5)调整滚丝机压力：滚丝机压力选取1.5MPa±0.1MPa；
(6)收口：启动滚丝机，滚丝机两主轴带动滚轮(4)主轴旋转，将装配好的零件(6)置于垫块(5)及两滚轮(4)中间，使油滤端面(21)与滚轮(4)上的滚轮端面(41)贴合，滚轮(4)作径向进给，滚轮(4)对装配好的零件(6)对称径向挤压，连续旋压，待滚丝轮径向进给至限位处，零件(6)旋转2圈后，滚轮(4)退回原位，完成流量调节器桥接管的收口。
2.根据权利要求1所述的一种流量调节器桥接管的收口方法，其特征在于：所述步骤(2)中的滚轮材料为45#钢，热处理HRC35∽40。
3.根据权利要求1所述的一种流量调节器桥接管的收口方法，其特征在于：所述步骤(2)中滚轮内孔(46)与滚丝机轴径的配合采用H7/h6。
4.根据权利要求1所述的一种流量调节器桥接管的收口方法，其特征在于：所述滚轮端面(41)左端位于滚轮外圆(42)上分别设置有凸起外圆A(48)、凸起外圆B(49)、凸起外圆C(50)、凸起外圆D(51)。
5.根据权利要求1所述的一种流量调节器桥接管的收口方法，其特征在于：所述滚轮端面(41)的左侧凸起外圆A(48)的右端为直角面，左端为45°的倒角面。
6.根据权利要求4所述的一种流量调节器桥接管的收口方法，其特征在于：所述凸起外圆B(49)两端为45°倒角。
7.根据权利要求4所述的一种流量调节器桥接管的收口方法，其特征在于：所述凸起外圆C(50)两端为45°倒角。
8.根据权利要求4所述的一种流量调节器桥接管的收口方法，其特征在于：所述凸起外圆D(51)的左端为直角面，右端为45°的倒角面。
9.根据权利要求4所述的一种流量调节器桥接管的收口方法，其特征在于：所述凸起外圆D(51)的直角面设置有左端外圆(45)，左端外圆(45)与壳体(2)上的左侧外圆(11)相匹配。
10.根据权利要求1所述的一种流量调节器桥接管的收口方法，其特征在于：所述滚轮(4)的外形回转面对滚轮内孔(46)的同轴度公差为0.03mm，端面对回转面及对滚轮内孔(46)的跳动公差为0.05mm。
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