CN108115354B - 一种控制薄壁半圆环加工变形的工艺方法 - Google Patents

一种控制薄壁半圆环加工变形的工艺方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种控制薄壁半圆环加工变形的工艺方法，该方法是一种热处理与冷加工相结合的工艺方法。通过热处理来消除冷加工时产生的应力，达到设计要求。通过粗加工，热处理，半精加工，热处理，精加工等多道工序，使加工时产生的应力减小。通过多次热处理充分释放加工时产生的应力。最后精加工留量适中，既能保证释放应力所产生的变形都能加工到，又能使精加工产生的应力微小。达到要求。

Description

一种控制薄壁半圆环加工变形的工艺方法
技术领域
本专利涉及一种控制薄壁半圆环加工变形的工艺方法，是一种热处理与冷加工相结合的工艺方法。
背景技术
在我们日常的机械生产或拆卸维修过程中，将一个圆环套在一根轴上，但轴的两端都有其他零件，不能从两端将圆环套上。需要将圆环分隔为两个半环后组装。
传统的加工工艺是整圆加工成型，然后切开。在整圆加工过程中，车内外圆时，会产生很大的应力。如果内圆需要切槽，产生的应力会更大。将整圆切开后，冷加工所产生的应力会释放，导致半圆环发生变形，尺寸超差。两个半圆环出现相同状况的张口，或缩口。导致两个半圆环合并在一起时，成椭圆形状。不能达到要求。为了防止出现这种状况，需要一种新型的工艺方法。
发明内容
为了克服上述现有技术的不足，本发明型提供了一种控制薄壁半圆环加工变形的工艺方法，具体步骤为，步骤一，划线：按粗加工余量划线，划分型面加工线，检查线；
步骤二，粗铣两个半圆环的分形面至加工线，预留足够的加工余量(不少于7mm)；
步骤三，将两个半圆环组合起来，用四爪卡盘夹住，粗车组合圆环，单边7mm余量；
步骤四，将两个半圆环放在平台上找平，焊接成整圆；
步骤五，进行稳定性热处理(人工时效消除内应力)；
步骤六，车端面，出基准；
步骤七，打磨焊缝，分开两个半圆环；
步骤八，端面倒5X45°坡口；
步骤九，对两个半圆的接合面研配(小于0.05mm)，并检测垂直度，确保分型面垂直端面；
步骤十，重新焊接(焊端面)成一个整圆，(端面对接焊，注意确保熔深)；
步骤十一，半精加工，车内外圆留4mm余量，端面单边留3mm，车凹槽，单边2mm余量；
步骤十二，打磨焊缝，将圆环分开，检测分型面垂直度；
步骤十三，研配分型面(小于0.05mm)，并检测垂直度，确保分型面垂直端面，端面倒5X45°坡口；
步骤十四，使用工装固定工件，分型面贴紧，间隙不大于0.05mm,焊接半圆环(端面对接焊，注意确保熔深)；
步骤十五，半精车内外圆和端面2mm余量，车凹槽到成品尺寸；
步骤十六，进行稳定性热处理(人工时效消除内应力)；
步骤十七，打磨焊点，将圆环分开，检测分型面垂直度；
步骤十八，研配分型面(小于0.05mm)，并检测垂直度，确保分型面垂直端面，端面倒4X45°坡口；
步骤十九，使用工装固定工件，分型面贴紧，间隙不大于0.05mm,焊接半圆环(端面对接焊，注意确保熔深)；
步骤二十，进行精加工工序，加工各部位尺寸到位(按原工艺铣槽、钻孔、攻丝、修整)，检测填写记录；
步骤二十一，打磨焊点，分离两个半圆，钳工修整分型面。
优选地，该方法还包括，一种热处理与冷加工相结合的工艺方法。
优选地，该方法还包括，能够有效的控制加工后的变形量，使两个半圆环合成整圆后圆度达到要求。
附图说明
图1为一种控制薄壁半圆环加工变形的工艺方法流程图。
图2为半圆环毛坯图。
图3为粗加工前焊接图。
图4为精加工前点焊接图。
具体实施方式
为使本发明要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。以下结合附图对本发明型进一步说明。
如图1-图4所示，这种新型的工艺方法是一种热处理与冷加工相结合的工艺方法。通过热处理来消除冷加工时产生的应力，达到设计要求。通过粗加工，热处理，半精加工，热处理，精加工等多道工序，使加工时产生的应力减小。通过多次热处理充分释放加工时产生的应力。最后精加工留量适中，既能保证释放应力所产生的变形都能加工到，又能使精加工产生的应力微小。达到要求。
这种工艺方法能够有效的控制加工后的变形量，使两个半圆环合成整圆后圆度达到要求。甚至消除变形。这样的两个半圆环给装配带来极大的方便。
例如，来料两个半环，划线——加工分形面——合并成一个圆粗车——焊接成整圆——热处理——车端面基准——分开两半环，研配，端面倒5X45°坡口——组焊整圆——半精车——分开两半环，研配，端面倒5X45°坡口——组焊整圆——半精车——稳定性热处理——分开两半环，研配，端面倒5X45°坡口——组焊整圆——精车——分开两半环，打磨如图1-4所示，其具体方法为：
步骤一，划线：按粗加工余量划线，划分型面加工线，检查线。
步骤二，粗铣两个半圆环的分形面至加工线，预留足够的加工余量(不少于7mm)。
图一、半圆环毛坯 图二、粗加工前焊接 图三、精加工前点焊
步骤三，将两个半圆环组合起来，用四爪卡盘夹住，粗车组合圆环，单边7mm余量。
步骤四，将两个半圆环放在平台上找平，焊接成整圆。
步骤五，进行稳定性热处理(人工时效消除内应力)。
步骤六，车端面，出基准。
步骤七，打磨焊缝，分开两个半圆环。
步骤八，端面倒5X45°坡口。
步骤九，对两个半圆的接合面研配(小于0.05mm)，并检测垂直度，确保分型面垂直端面。
步骤十，重新焊接(焊端面)成一个整圆，(端面对接焊，注意确保熔深)。
步骤十一，半精加工，车内外圆留4mm余量，端面单边留3mm，车凹槽，单边2mm余量。
步骤十二，打磨焊缝，将圆环分开，检测分型面垂直度。
步骤十三，研配分型面(小于0.05mm)，并检测垂直度，确保分型面垂直端面，端面倒5X45°坡口。
步骤十四，使用工装固定工件，分型面贴紧，间隙不大于0.05mm,焊接半圆环(端面对接焊，注意确保熔深)。
步骤十五，半精车内外圆和端面2mm余量，车凹槽到成品尺寸。
步骤十六，进行稳定性热处理(人工时效消除内应力)。
步骤十七，打磨焊点，将圆环分开，检测分型面垂直度。
步骤十八，研配分型面(小于0.05mm)，并检测垂直度，确保分型面垂直端面，端面倒4X45°坡口。
步骤十九，使用工装固定工件，分型面贴紧，间隙不大于0.05mm,焊接半圆环(端面对接焊，注意确保熔深)。
步骤二十，进行精加工工序，加工各部位尺寸到位(按原工艺铣槽、钻孔、攻丝、修整)，检测填写记录；
步骤二十一，打磨焊点，分离两个半圆，钳工修整分型面。
通过这种工艺方法，半圆环的变形量基本在0.1以内。很好的保证了零件的精度。
以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明所述原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (1)

1.一种控制薄壁半圆环加工变形的工艺方法，其特征在于，
步骤一，划线：按粗加工余量划线，划分型面加工线，检查线；
步骤二，粗铣两个半圆环的分型面至加工线，预留不少于7mm的加工余量；
步骤三，将两个半圆环组合起来，用四爪卡盘夹住，粗车组合圆环，单边7mm余量；
步骤四，将两个半圆环放在平台上找平，焊接成整圆；
步骤五，进行稳定性热处理；
步骤六，车端面，出基准；
步骤七，打磨焊缝，分开两个半圆环；
步骤八，端面倒5X45°坡口；
步骤九，对两个半圆环的分型面研配，并检测垂直度，确保分型面垂直端面；
步骤十，重新焊接成一个整圆；
步骤十一，半精加工，车内外圆留4mm余量，端面单边留3mm，车凹槽，单边2mm余量；
步骤十二，打磨焊缝，将圆环分开，检测分型面垂直度；
步骤十三，研配分型面，并检测垂直度，确保分型面垂直端面，端面倒5X45°坡口；
步骤十四，使用工装固定两个半圆环，分型面贴紧，间隙不大于0.05mm,焊接半圆环；
步骤十五，半精车内外圆和端面2mm余量，车凹槽到成品尺寸；
步骤十六，进行稳定性热处理；
步骤十七，打磨焊缝，将圆环分开，检测分型面垂直度；
步骤十八，研配分型面，并检测垂直度，确保分型面垂直端面，端面倒4X45°坡口；
步骤十九，使用工装固定两个半圆环，分型面贴紧，间隙不大于0.05mm,焊接半圆环；
步骤二十，进行精加工工序，加工各部位尺寸到位，检测填写记录；
步骤二十一，打磨焊缝，分离两个半圆环，钳工修整分型面。
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