CN102274905A - 涡轮增压器挡圈加工工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及挡圈的加工技术领域,尤其是涉及一种涡轮增压器中使用的涡轮增压器挡圈加工工艺。解决了传统工艺使用车圆再冲压落料的工艺造成的效率低、材料浪费的缺点,选材;成型;冲压落料折弯;回火;喷砂;磷化;终检;包装;挡圈先用卡圈机卷出单圈,再结合冲压模具冲压成型,提高了加工效率,降低了成本,增强了材料的疲劳稳定性;使用成像检验,检验更加方便,省去了角度测量、直径测量,检验的结构更加直观,可以提高检验的效率,同时能提高挡圈的成品率及精度。

Description

涡轮增压器挡圈加工工艺
技术领域
本发明涉及挡圈的加工技术领域,尤其是涉及一种涡轮增压器中使用的涡轮增压器挡圈加工工艺。
背景技术
挡圈是紧固在轴上的圈形机件,可以防止装在轴上的其他零件窜动。轴上零件的固定分为轴向固定和周向固定。轴向固定的方法有:轴肩或轴环固定、用轴端挡圈或圆锥面固定、用轴套固定、用圆螺母固定、用弹性挡圈固定。
挡圈主要是起到轴向固定的作用,挡圈的结构有平挡圈、斜挡圈和中挡圈。平挡圈:一个可分离的基本上平的垫圈,其内或外部分用作向心圆柱滚子轴承外圈或内圈挡边。
现有的挡圈,一般加工时先车出一个圆的板材,再冲压落料,但是这种工艺加工效率低,浪费材料,产品的性能不太稳定,平整度也不太好。
中国专利局于2010年9月8日公告了一份CN101497094B号专利,名称为轮式工程机械车轮用挡圈制造工艺及其专用模具,其工艺包括:下料→卷圆→整圆→焊接→铣渣→打磨→加热→缩口→成形,但是该挡圈是一种封闭环状的挡圈,卷圆后需要焊接、铣渣、打磨、缩口等为了封闭采用的工序,对于开口的挡圈不太适应,如果直接省去这几个封闭用的工序,加工出的开口挡圈又不能满足要求。
发明内容
本发明的目的是提供一种涡轮增压器挡圈加工工艺,解决了传统工艺使用车圆再冲压落料的工艺造成的效率低、材料浪费的缺点。
本发明解决了现有技术中的封闭环状的挡圈的加工不能直接适用到开口的挡圈中的缺点,提供一种新式的涡轮增压器挡圈加工工艺。
本发明的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的:一种涡轮增压器挡圈加工工艺,其特征在于包括如下步骤:(1)选材:先根据挡圈参数要求选择合适的弹簧钢,并根据挡圈的形状要求选用合适的芯轴及成型工具;
(2)将弹簧钢的端部从进线孔穿入,由成型工具卷出外型单圈形式;
(3)将单圈放置到冲压模具上冲压落料,端部处冲孔并将端部折弯;
(4)淬火并回火;
(5)回火冷却后进行喷砂;
(6)喷砂后对挡圈表面进行磷化;
(7)最终检验,检出不合格品;
(8)合格后进行包装。
弹簧钢弯曲是由成型工具来实现,成型工具的端部为加工端,不同的弯曲角度、不同的弹簧钢直径需要对应的成型工具;使用弹簧钢,将弹簧钢卷出外型单圈形式,整体符合开口挡圈的要求,不用破口,节省材料,卷单圈时使用卡圈机;冲压主要对单圈进行压型,对挡圈内侧壁压型冲压成扁平状,冲压出15°的倾斜面,比车加工更加节省加工时间,提高加工效率,成型后进行淬火主要提高表面硬度,同时提高挡圈的表面耐磨性,卷型、冲压和淬火过程中会在挡圈内部形成应力,对挡圈进行回火消除应力,防止应力集中对扭簧造成的损伤,提高扭簧的安全可靠性;这些热处理会造成挡圈表面氧化,通过喷砂将氧化皮去除,同时再一次对挡圈表面进行强化处理,挡圈处于涡轮增压器中,工作环境比较复杂,涡轮增压器内部的介质可能对挡圈造成腐蚀,对挡圈表面磷化,可以保护挡圈,延长挡圈使用寿命。
作为优选,冲压模具对单圈进行冲压落料时,对单圈内侧壁进行压型,冲压出具有15°倾斜面的内筋,单圈端部折弯后要定型,定型在定型模具中完成,时间控制在30-45分钟。冲压后对单圈会造成一定的影响,主要是单圈可能发生变形,通过定型对单圈进行修正,确保单圈符合挡圈的要求。
作为优选,折弯后对单圈进行成像检验,根据挡圈的设计要求制作一个标准的挡圈图像,采用投影仪设备对单圈进行投影形成投影图像并与标准的挡圈图像进行对比,判定单圈是否合格;如果不合格对单圈进行定型修正。对半成品要进行检验,如果全部工序完成才检验,出现次品后就可能造成较大的浪费,第一步单圈的弯曲属于最重要的工序,而且出现次品的几率也最高,等全部工序完成检验后出现次品,就浪费了大量后续的工作,成本也会增加,而且在单圈弯曲后进行检验能够尽快发现次品并进行处理,可以再加工或者修正,提高成品率,从而降低成本,单圈弯曲的时候,芯轴旋转,这样进给的时候,不会造成弹簧钢表面磨损,且能减小摩擦产生的热量及可能集中的应力;成像检验能够更加直观地得到检验结果,提高检验效率,也减轻工人的劳动强度,同时还能减低检验的误差;投影仪设备对单圈投影形成投影图像,将投影图像与标准的挡圈图像对比,看是否重叠,两者之间是否存在偏差,如果存在偏差表示单圈的形状不符合设计要求,也能知道不符合的部位在哪个位置,从而方便对单圈进行修正。
作为优选,标准的挡圈图像分为正视图、俯视图和侧视图,投影仪设备产生的投影图像分为正投影、俯视投影和侧投影,检验的时候根据方位一一对应。三视图能够将挡圈的外形表现出来,投影图像与三视图一一对应进行比较,根据重合度来判定是否属于合格产品。
作为优选,淬火采用盐浴等温淬火,在网带式连续回火炉中回火,回火温度在300-600℃,时间控制在30-60分钟。盐浴等温淬火性能稳定,能防止脱碳,能提高疲劳可靠性,回火主要消除弹簧钢在弯曲摩擦中产生的应力。
作为优选,磷化工序中采用浸渍磷化的方法,膜重0.2-4.5 g/㎡。通过磷化在挡圈的表面形成保护膜,提高挡圈的抗腐蚀能力,浸渍磷化设备简单,磷化液在保证浓度的情况下可以重复使用,利用率高。
作为优选,最终检验采用实际使用对比方法,取一个涡轮增压器,将挡圈放入到涡轮增压内进行实际检验。实际使用检验能够更加准确的指导挡圈的合格率。
本发明的有效效果是:挡圈先用卡圈机卷出单圈,再结合冲压模具冲压成型,提高了加工效率,降低了成本,增强了材料的疲劳稳定性;使用成像检验,检验更加方便,省去了角度测量、直径测量,检验的结构更加直观,可以提高检验的效率,同时能提高挡圈的成品率及精度。 
附图说明
图1是本发明的一种流程示意图;
图2是本发明的一种加工中间的半成品结构示意图;
图3是本发明的一种结构示意图;
图4是本发明的一种侧视图;
图中:1、外圈,2、内筋,3、挡圈钳孔,4、折弯部。
具体实施方式
下面通过实施例,对本发明的技术方案作进一步具体的说明。
实施例:一种涡轮增压器挡圈(参见附图3附图4),包括外圈1和外圈内壁中间的内筋2,挡圈的开口端处设置有挡圈钳孔3,开口端的端部为折弯部4,内筋的截面具有15°倾斜角。
一种涡轮增压器挡圈加工工艺,包括如下步骤:(1)选材:先根据挡圈参数要求选择合适的弹簧钢,并根据挡圈的形状要求选用合适的芯轴及成型工具;
(2)将弹簧钢的端部从进线孔穿入,由成型工具卷出外型单圈形式;
(3)将单圈放置到冲压模具上冲压落料,冲压模具对单圈进行冲压落料时,对单圈内侧壁进行压型,冲压出具有15°倾斜面的内筋,单圈端部处冲出挡圈钳孔并将端部折弯形成折弯部,单圈端部折弯后要定型,定型在定型模具中完成,时间控制在40分钟;
(4)定型后对单圈进行成像检验,根据挡圈的设计要求制作一个标准的挡圈图像,采用投影仪设备对单圈进行投影形成投影图像并与标准的挡圈图像进行对比,判定单圈是否合格;如果不合格对单圈进行定型修正,标准的挡圈图像分为正视图、俯视图和侧视图,投影仪设备产生的投影图像分为正投影、俯视投影和侧投影,检验的时候根据方位一一对应;
(5)检验合格后对单圈进行盐浴等温淬火并在网带式连续回火炉中回火,回火温度在500℃,时间控制在50分钟;
(6)回火冷却后进行喷砂;
(7)喷砂后对挡圈表面采用浸渍磷化的方法进行磷化,磷化后的膜重0.7 g/㎡;
(7)将挡圈放入到涡轮增压内采用实际使用对比方法进行最终检验,检出不合格品;
(8)合格后进行包装。
上述实施例是对本发明的说明,不是对本发明的限定,任何对本发明的简单变换后的结构方法均属于本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种涡轮增压器挡圈加工工艺,其特征在于包括如下步骤:(1)选材:先根据挡圈参数要求选择合适的弹簧钢,并根据挡圈的形状要求选用合适的芯轴及成型工具;
(2)将弹簧钢的端部从进线孔穿入,由成型工具卷出外型单圈形式;
(3)将单圈放置到冲压模具上冲压落料,端部处冲孔并将端部折弯;
(4)淬火并回火;
(5)回火冷却后进行喷砂;
(6)喷砂后对挡圈表面进行磷化;
(7)最终检验,检出不合格品;
(8)合格后进行包装。
2.根据权利要求1所述的涡轮增压器挡圈加工工艺,其特征在于冲压模具对单圈进行冲压落料时,对单圈内侧壁进行压型,冲压出具有15°倾斜面的内筋,单圈端部折弯后要定型,定型在定型模具中完成,时间控制在30-45分钟。
3.根据权利要求1或2所述的涡轮增压器挡圈加工工艺,其特征在于折弯后对单圈进行成像检验,根据挡圈的设计要求制作一个标准的挡圈图像,采用投影仪设备对单圈进行投影形成投影图像并与标准的挡圈图像进行对比,判定单圈是否合格;如果不合格对单圈进行定型修正。
4.根据权利要求3所述的涡轮增压器挡圈加工工艺,其特征在于标准的挡圈图像分为正视图、俯视图和侧视图,投影仪设备产生的投影图像分为正投影、俯视投影和侧投影,检验的时候根据方位一一对应。
5.根据权利要求1所述的涡轮增压器挡圈加工工艺,其特征在于淬火采用盐浴等温淬火,在网带式连续回火炉中回火,回火温度在300-600℃,时间控制在30-60分钟。
6.根据权利要求1或2或5所述的涡轮增压器挡圈加工工艺,其特征在于磷化工序中采用浸渍磷化的方法,膜重0.2-4.5 g/㎡。
7.根据权利要求1或2或5所述的涡轮增压器挡圈加工工艺,其特征在于最终检验采用实际使用对比方法,取一个涡轮增压器,将挡圈放入到涡轮增压内进行实际检验。
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