CN110919306A - 嵌芯青铜涡轮坯加工制造工艺 - Google Patents
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Abstract
一种嵌芯青铜涡轮坯加工制造工艺，通过离心铸造、拉削、锯切、车一、插齿、扩散、压装、退火、扩散、车二这些步骤进行的。本发明有益的效果是：采用离心铸造的青铜铸管作为青铜齿套的坯料，减少了砂型铸造和重力铸造的气孔缺陷，采用拉削工艺提高了内表面加工效率，采用锯切坯料可以减少后续加工余量，接近近终成型，扩散退火使界面形成冶金结合，提高了涡轮的使用寿命，这些工艺措施显著的降低了废品率和生产成本，并有利于生产自动化改造，使用效果好，利于推广。
Description
技术领域
本发明涉及一种嵌芯青铜涡轮坯加工制造工艺。
背景技术
青铜涡轮是齿轮传动中常用的传动部件，具有耐磨性能好的优点。为了降低整体铸造青铜涡轮的成本，常采用铸造青铜作为齿圈，采用铸铁或钢作为芯轴嵌入齿圈，其制造工艺目前主要有两种：第一种是采用砂型铸造制造齿圈坯料，机加工内齿圈坯料表面和芯轴坯料外表面，齿圈坯加热后膨胀，将芯轴***齿圈坯内孔，形成过盈配合；第二种是利用重力铸造，将表面带有凹槽的芯轴放入金属模中作为型芯，直接浇铸青铜液体，待冷却后取出铸件，青铜材料嵌入芯轴凹槽并与芯轴表面结合，后续再进行机加工处理。这两种制造方式虽然工艺流程简单，但是存在气孔缺陷多、良品率低、切削加工余量大的问题，同时青铜与芯轴材料的界面结合强度低，使用中容易发生脱落现象。
发明内容
本发明要解决上述现有技术存在的问题，提供一种嵌芯青铜涡轮坯加工制造工艺，解决目前嵌芯青铜涡轮坯加工中存在的气孔缺陷多、良品率低、切削加工余量大的问题，满足嵌芯青铜涡轮坯加工的需求。
本发明解决其技术问题采用的技术方案：这种嵌芯青铜涡轮坯加工制造工艺，包括如下步骤：
第一步，离心铸造，采用离心铸造方式生产空心青铜圆柱；
第二步，拉削，取第一步获得的空心青铜圆柱，以空心青铜圆柱外圆为装夹基准，利用成型拉刀加工内孔，其中拉刀分为两个部分，前一部分加工内圆孔，后一部分成型加工内齿，加工后获得坯料；
第三步，锯切，以圆盘锯或带锯将第二步获得的坯料按照图纸要求进行下料；
第五步，车一，将铸造的芯轴外端面车削加工；
第五步，插齿，对芯轴进行插齿，加工凹槽；
第六步，扩散，将第三步锯切的坯料放入感应线圈内，同时上表面利用环状模具压紧，感应加热至600℃～700℃；
第七步，压装，将第五步加工的带有凹槽的芯轴压装进青铜齿坯内，冷却后形成过盈配合；
第八步，退火，将冷却后的工件放入热处理炉内进行扩散退火处理，然后保温，保温时间为3小时～5小时；
第九步，车二，加工齿坯两配合端面。
进一步的，第八步中的保温时间为4小时。
在本发明的嵌芯青铜涡轮坯加工制造工艺中，第一步进行离心铸造，采用离心铸造方式生产空心青铜圆柱，采用离心铸造的青铜铸管作为青铜齿套的坯料，减少了砂型铸造和重力铸造的气孔缺陷，第二步进行拉削，取第一步获得的空心青铜圆柱，以空心青铜圆柱外圆为装夹基准，利用成型拉刀加工内孔，其中拉刀分为两个部分，前一部分加工内圆孔，后一部分成型加工内齿，加工后获得坯料，采用拉削工艺提高了内表面加工效率，第三步进行锯切，以圆盘锯或带锯将第二步获得的坯料按照图纸要求进行下料采用锯切坯料可以减少后续加工余量，接近近终成型，第五步，车一，将铸造的芯轴外端面车削加工，第五步，插齿，对芯轴进行插齿，加工凹槽，第六步，扩散，将第三步锯切的坯料放入感应线圈内，同时上表面利用环状模具压紧，感应加热至600℃～700℃，第七步，压装，将第五步加工的带有凹槽的芯轴压装进青铜齿坯内，冷却后形成过盈配合，第八步，退火，将冷却后的工件放入热处理炉内进行扩散退火处理，然后保温，保温时间为3小时～5小时，扩散退火使界面形成冶金结合，提高了涡轮的使用寿命。
本发明有益的效果是：本发明的嵌芯青铜涡轮坯加工制造工艺，工序合理，采用离心铸造的青铜铸管作为青铜齿套的坯料，减少了砂型铸造和重力铸造的气孔缺陷，采用拉削工艺提高了内表面加工效率，采用锯切坯料可以减少后续加工余量，接近近终成型，扩散退火使界面形成冶金结合，提高了涡轮的使用寿命，这些工艺措施显著的降低了废品率和生产成本，并有利于生产自动化改造，使用效果好，利于推广。
具体实施方式
下面对本发明作进一步说明：
实施例一：
这种嵌芯青铜涡轮坯加工制造工艺，包括如下步骤：
第一步，离心铸造，采用离心铸造方式生产空心青铜圆柱；
第二步，拉削，取第一步获得的空心青铜圆柱，以空心青铜圆柱外圆为装夹基准，利用成型拉刀加工内孔，其中拉刀分为两个部分，前一部分加工内圆孔，后一部分成型加工内齿，加工后获得坯料；
第三步，锯切，以圆盘锯或带锯将第二步获得的坯料按照图纸要求进行下料；
第五步，车一，将铸造的芯轴外端面车削加工；
第五步，插齿，对芯轴进行插齿，加工凹槽；
第六步，扩散，将第三步锯切的坯料放入感应线圈内，同时上表面利用环状模具压紧，感应加热至600℃；
第七步，压装，将第五步加工的带有凹槽的芯轴压装进青铜齿坯内，冷却后形成过盈配合；
第八步，退火，将冷却后的工件放入热处理炉内进行扩散退火处理，然后保温，保温时间为3小时；
第九步，车二，加工齿坯两配合端面。
实施例二：
这种嵌芯青铜涡轮坯加工制造工艺，包括如下步骤：
第一步，离心铸造，采用离心铸造方式生产空心青铜圆柱；
第二步，拉削，取第一步获得的空心青铜圆柱，以空心青铜圆柱外圆为装夹基准，利用成型拉刀加工内孔，其中拉刀分为两个部分，前一部分加工内圆孔，后一部分成型加工内齿，加工后获得坯料；
第三步，锯切，以圆盘锯或带锯将第二步获得的坯料按照图纸要求进行下料；
第五步，车一，将铸造的芯轴外端面车削加工；
第五步，插齿，对芯轴进行插齿，加工凹槽；
第六步，扩散，将第三步锯切的坯料放入感应线圈内，同时上表面利用环状模具压紧，感应加热至650℃；
第七步，压装，将第五步加工的带有凹槽的芯轴压装进青铜齿坯内，冷却后形成过盈配合；
第八步，退火，将冷却后的工件放入热处理炉内进行扩散退火处理，然后保温，保温时间为4小时；
第九步，车二，加工齿坯两配合端面。
实施例三：
这种嵌芯青铜涡轮坯加工制造工艺，包括如下步骤：
第一步，离心铸造，采用离心铸造方式生产空心青铜圆柱；
第二步，拉削，取第一步获得的空心青铜圆柱，以空心青铜圆柱外圆为装夹基准，利用成型拉刀加工内孔，其中拉刀分为两个部分，前一部分加工内圆孔，后一部分成型加工内齿，加工后获得坯料；
第三步，锯切，以圆盘锯或带锯将第二步获得的坯料按照图纸要求进行下料；
第五步，车一，将铸造的芯轴外端面车削加工；
第五步，插齿，对芯轴进行插齿，加工凹槽；
第六步，扩散，将第三步锯切的坯料放入感应线圈内，同时上表面利用环状模具压紧，感应加热至700℃；
第七步，压装，将第五步加工的带有凹槽的芯轴压装进青铜齿坯内，冷却后形成过盈配合；
第八步，退火，将冷却后的工件放入热处理炉内进行扩散退火处理，然后保温，保温时间为5小时；
第九步，车二，加工齿坯两配合端面。
选取本发明实施例一、实施例二、实施例三制造的嵌芯青铜涡轮坯与常规方法制造的嵌芯青铜涡轮坯进行对比，对比结果如下：
从上表可知，本发明实施例一、实施例二、实施例三的嵌芯青铜涡轮坯加工制造工艺，废品率低，优于常规方法。
本发明实施例的特点是：采用离心铸造的青铜铸管作为青铜齿套的坯料，减少了砂型铸造和重力铸造的气孔缺陷，采用拉削工艺提高了内表面加工效率，采用锯切坯料可以减少后续加工余量，接近近终成型，扩散退火使界面形成冶金结合，提高了涡轮的使用寿命，这些工艺措施显著的降低了废品率和生产成本，并有利于生产自动化改造，使用效果好，利于推广。
虽然本发明已通过参考优选的实施例进行了描述，但是，本专业普通技术人员应当了解，在权利要求书的范围内，可作形式和细节上的各种各样变化。
Claims (2)
1.一种嵌芯青铜涡轮坯加工制造工艺，其特征在于，包括如下步骤：
(1)离心铸造，采用离心铸造方式生产空心青铜圆柱；
(2)拉削，取步骤(1)获得的空心青铜圆柱，以空心青铜圆柱外圆为装夹基准，利用成型拉刀加工内孔，其中拉刀分为两个部分，前一部分加工内圆孔，后一部分成型加工内齿，加工后获得坯料；
(3)锯切，以圆盘锯或带锯将步骤(2)获得的坯料按照图纸要求进行下料；
(4)车一，将铸造的芯轴外端面车削加工；
(5)插齿，对芯轴进行插齿，加工凹槽；
(6)扩散，将步骤(3)锯切的坯料放入感应线圈内，同时上表面利用环状模具压紧，感应加热至600℃～700℃；
(7)压装，将步骤(5)加工的带有凹槽的芯轴压装进青铜齿坯内，冷却后形成过盈配合；
(8)退火，将冷却后的工件放入热处理炉内进行扩散退火处理，然后保温，保温时间为3小时～5小时；
(9)车二，加工齿坯两配合端面。
2.根据权利要求1所述的嵌芯青铜涡轮坯加工制造工艺，其特征在于：所述步骤(8)中的保温时间为4小时。
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