CN101352800A - 船用可调螺旋桨配油器中配油套的加工工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种船用可调螺旋桨配油器中配油套的加工工艺,首先:采用树脂砂球墨铸铁QT500-7铸造配油套毛坯;然后对配油套坯粗车外圆、内孔和内孔中的粗铣环形油槽和油封槽,形成配油套坯;并对加工后的配油套坯进行完全奥氏体化正火;再对正火后的配油套坯精车外圆和内孔,在内孔留有的磨削加工余量;在配油套坯上钻通油孔;精铣内孔中的环形油槽和油封槽;对加工后的配油套坯去应力退火后按照产品设计尺寸精磨内孔,形成半成品;再将精磨内孔后的半成品采用盐浴氮化法进行内孔氮化处理;最后将内孔氮化处理后的半成品去毛倒棱,形成表面硬度至少为HV1500,氮化层深0.2~0.3mm的船用可调螺旋桨配油器中配油套。
Description
技术领域:
本发明涉及可调螺旋桨(CPP)配油器中的配油套的制造工艺。
背景技术:
可调螺旋桨(CPP)是目前船舶动力装置中的比较先进一种结构,配油器是可调螺旋桨的关键零部件之一,配油套是配油器的关键零件,它是球墨铸铁材料QT500-7,它的制造难度很大,特别是内孔配合部位,不仅要求耐磨(表面硬度在HV1500以上,层深0.2~0.3mm),而且对尺寸和形位公差要求非常高(ISO 6级以上)。目前,配油套生产工艺是:先用树脂砂球墨铸铁QT500-7铸造配油套毛坯,然后对配油套毛坯进行粗加工,予留足加工余量的前提下粗车外圆、内孔和内孔中的粗铣环形油槽和油封槽,形成配油套坯,在进行退火处理后进行氮化处理,在氮化处理的过程中,球墨铸铁(QT500-7)形成配油套坯会随着氮化层深的增加氮化变形也逐渐变大,为了保证配油器的工艺尺寸,氮化处理后必须进行磨削加工,这种磨削加工不仅会导致产品的氮化层深降低,耐磨效果下降,而且还会残留机加工应力,这种机加工应力会影响到零件长期使用后的稳定性,很难兼顾产品对氮化层深和尺寸精度的技术要求。
发明内容:
本发明的目的在于:针对目前配油套生产工艺存在的氮化处理后必须进行磨削加工,这种磨削加工不仅会导致产品的氮化层深降低,耐磨效果下降,而且还会残留机加工应力,影响到零件长期使用后的稳定性的实际问题,提供一种新的船用可调螺旋桨配油器中配油套的加工工艺。
本发明的目的是这样实现的:一种船用可调螺旋桨配油器中配油套的加工工艺,包括铸造、车、铣、磨削、钻孔、退火、氮化处理,其特征在于:
a)采用树脂砂球墨铸铁QT500-7铸造配油套毛坯;
b)对配油套坯粗车外圆、内孔和内孔中的粗铣环形油槽和油封槽,形成配油套坯;
c)对加工后的配油套坯进行完全奥氏体化正火;
d)对正火后的配油套坯精车外圆和内孔,在内孔留有的磨削加工余量;在配油套坯上钻通油孔;精铣内孔中的环形油槽和油封槽;
e)对加工后的配油套坯去应力退火后按照产品设计尺寸精磨内孔,形成半成品;
f)将精磨内孔后的半成品采用盐浴氮化法进行内孔氮化处理;
e)将内孔氮化处理后的半成品去毛倒棱,形成表面硬度至少为HV1500,氮化层深0.2~0.3mm的船用可调螺旋桨配油器中配油套。
在本发明中:配油套坯完全奥氏体化正火的温度为910~930℃,正火时间6小时,然后自然冷却;配油套坯去应力退火的温度为580~620℃,退火时间4~5小时,然后自然冷却。
在本发明中:半成品内孔氮化处理的预热温度300~400℃,预热时间1小时,盐浴氮化温度560~580℃,盐浴氮化时间10小时,盐浴氮化后进行水冷和清洗,清洗采用80℃温水冲洗,然后再去毛倒棱,形成船用可调螺旋桨配油器中配油套。
本发明的优点在于:由于在精加工之前进行预加工,然后进行完全奥氏体正火,以减少机加工产生的内应力,降低精加工变形,将氮化变形量控制在规定的工艺误差范围内;由于将精加工工艺放在氮化处理前,氮化后不需要进行后续的磨削加工,这样氮化层深能充分利用,能同时满足表面硬度在HV1500以上,氮化层深0.2~0.3mm,尺寸和形位公差ISO 6级以上精度的要求。
附图说明:
图1是本发明生产的船用可调螺旋桨配油器中配油套的结构示意图;
图中:1、配油套体,2、环形油槽,3、油孔,4、油封槽。
具体实施方式:
实施例1
由图1所示的配油套可见,在配油套体1的内孔中设有两道环形油槽2,两道环形油槽2上都设有油孔3,配油套体1的内孔中还设有两道油封槽4。由于配油套体1的内孔与旋转的艉轴配合,因此内孔的表面硬度至少为HV1500,氮化层深0.2~0.3mm,形位公差ISO 6级以上。
实施例2
实施例1所述的配油套的加工工艺如下:
a)采用树脂砂球墨铸铁QT500-7铸造配油套毛坯;
b)对配油套坯粗车外圆、内孔和内孔中的粗铣环形油槽2和油封槽4,形成配油套坯;
c)对加工后的配油套坯进行完全奥氏体化正火,正火的温度为910~930℃,正火时间6小时,然后自然冷却
d)对正火后的配油套坯根据设计尺寸精车外圆和内孔,在内孔留有0.5mm的磨削加工余量;在配油套坯上钻通油孔3;精铣内孔中的环形油槽2和油封槽3;
e)对加工后的配油套坯去应力退火后,退火的温度为600℃,退火时间5小时,然后自然冷却;按照产品设计尺寸精磨内孔,形成半成品;
f)将精磨内孔后的半成品采用盐浴氮化法进行内孔氮化处理,氮化处理的预热温度300~400℃,预热时间1小时,盐浴氮化温度560~580℃,盐浴氮化时间10小时,盐浴氮化后进行水冷和清洗,清洗采用80℃温水冲洗;
e)将内孔氮化处理后的半成品去毛倒棱,并通过技术检验,形成表面硬度至少为HV1500,氮化层深0.2~0.3mm的船用可调螺旋桨配油器中配油套。
Claims (3)
1、一种船用可调螺旋桨配油器中配油套的加工工艺,包括铸造、车、铣、磨削、钻孔、退火、氮化处理,其特征在于:
a)采用树脂砂球墨铸铁QT500-7铸造配油套毛坯;
b)对配油套坯粗车外圆、内孔和内孔中的粗铣环形油槽和油封槽,形成配油套坯;
c)对加工后的配油套坯进行完全奥氏体化正火;
d)对正火后的配油套坯精车外圆和内孔,在内孔留有的磨削加工余量;在配油套坯上钻通油孔;精铣内孔中的环形油槽和油封槽;
e)对加工后的配油套坯去应力退火后按照产品设计尺寸精磨内孔,形成半成品;
f)将精磨内孔后的半成品采用盐浴氮化法进行内孔氮化处理;
e)将内孔氮化处理后的半成品去毛倒棱,形成表面硬度至少为HV1500,氮化层深0.2~0.3mm的船用可调螺旋桨配油器中配油套。
2、根据权利要求1所述的船用可调螺旋桨配油器中配油套的加工工艺,其特征在于:配油套坯完全奥氏体化正火的温度为910~930℃,正火时间6小时,然后自然冷却;配油套坯去应力退火的温度为580~620℃,退火时间4~5小时,然后自然冷却。
3、根据权利要求1或2所述的船用可调螺旋桨配油器中配油套的加工工艺,其特征在于:半成品内孔氮化处理的预热温度300~400℃,预热时间1小时,盐浴氮化温度560~580℃,盐浴氮化时间10小时,盐浴氮化后进行水冷和清洗,清洗采用80℃温水冲洗,然后再去毛倒棱,形成船用可调螺旋桨配油器中配油套。
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