CN102350621A - 底模套圈的加工方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种底模套圈的加工方法，特征是：包括如下步骤：将全部套圈按油槽数量分组，每组套圈构成一个集合体，每个集合体使用一件毛坯进行加工；粗加工、半精加工以及二者之间的热处理；钻出线切割用的穿线孔，并完成其它孔类形状要素的加工；淬火热处理；精加工圆盘的端面，并进行定性热处理；用线切割的方法将圆盘切割成各个单件。优点是：采用多件集成的整体加工，消除单体零件的淬火变形，使各单件的不圆度均控制在0.07以内，满足设计精度要求；取消单体零件复杂的多次加工工序，减少切削量，使得材料的利用率由原来的30%提高到70%，节省大量的原材料。此外，还可摆脱繁杂的车削加工，且可按生产现场条件的变化随时调整局部工艺流程，以适应现代化生产需要。

Description

底模套圈的加工方法
技术领域
本发明属于机械加工技术领域，特别是涉及淬火压床的底模套圈的加工方法。
背景技术
淬火压床是成套系列齿轮加工设备中辅机类的主导产品。成套的底模套圈是该机床的关键部件，相当于一般机床的工作台，所述底模套圈共由16件依次环绕的圆环组成，其成套组合如图1a和图1b所示。使用的材料是一种优质合金结构钢，多年来一直沿用单体加工的方法进行生产。部件中的一个单体零件如图4所示，从单体零件的形状可以明显的发现该零件淬火后极易变形，而且该变形是很难控制和消除的。因此生产质量长期处于难于控制的状态。
由于淬火变形的存在，底模套圈的圈与圈之间的间隙难以保证，无规律的圆度误差使各圈之间的间隙极不均匀。各工序间的控制及相应措施虽然均很严格，仍不能克服淬火变形这一瓶颈问题。淬火后的变形始终左右着该部件的整体质量。尽管现已采取了多种工艺措施，但均未取得理想效果，且因其各单件需要经过粗车、调质、半精车、端面粗磨、精车、淬火、端面半精磨、内外圆精整、开槽、定性、端面精磨等多次车、磨、热处理等加工。上述操作不仅加工难度大而且材料利用率仅为30%-35%，故上述加工工艺与现代化生产极不适应。
发明内容
本发明为解决公知技术中存在的技术问题而提供一种底模套圈的加工方法。
本发明的目的是为解决困扰套圈整体质量的瓶颈问题，拟对加工工艺进行根本性的改进，工艺改进的主观切入点是将生产过程中的热加工变形用适当方法前移到单体零件成形之前，使成形后的单体零件保持良好的形状精度。同时在不增加成本的情况下大幅度提高了零件的整体质量，使成套套圈的全部单体零件均达到了设计要求和技术标准。
本发明为解决公知技术中存在的技术问题所采取的技术方案是：
底模套圈的加工方法，其特征在于：包括如下步骤：
（1）、将全部套圈按过油槽数量分组，每组套圈构成一个集合体，每个集合体使用一件毛坯进行加工；
（2）、粗加工、半精加工以及二者之间的热处理；
（3）、钻出线切割用的穿线孔，并完成其它孔类形状要素的加工；
（4）、淬火热处理；
（5）、精加工圆盘的端面，并进行用于消除淬火和加工应力的定性热处理；
（6）、用线切割的方法将圆盘切割成各个单件。
本发明还可以采用如下技术方案：
所述步骤（2）包括以下步骤：
a、进行整体粗车，内外圆及端面留余量；
b、进行调质热处理；
c、整体半精车，两端面留出用于消除淬火变形的余量；
d、粗磨两端面。
本发明具有的优点和积极效果是：由于本发明采用上述技术方案，即采用多件集成的整体加工，为消除淬火变形创造了充分的条件，减少或消除了单体零件的变形因素，实现了在整个工艺过程中将热处理变形的发生，从单体零件成形之后前移到单体零件成形以前的目的。保证了成形后的单体零件不再有较大的变形，使各单件的不圆度均控制在0.07以内，满足了设计精度要求。同时由于取消了对单体零件复杂的多次加工工序，减少了切削量，使得材料的利用率由原来的30%提高到70%，进而节省了大量的原材料。此外，采用本加工方法还可摆脱繁杂的车削加工，且可按生产现场条件的变化随时调整局部工艺流程，以适应现代化生产需要。
附图说明
图1a是本发明的底模套圈立体结构示意图；
图1b是本发明的底模套圈侧视剖视图；
图2a是本发明具有36个均布过油槽的一组单体零件组合后的结构示意图；
图2b是图2a的侧视图；
图2c是图2a的后视图；
图2d是图2a的I部放大示意图；
图3a是本发明具有72个均布过油槽的一组单体零件组合后的结构示意图；
图3b是图3a的侧视图；
图3c是图3a的后视图；
图3d是图3a的A部放大示意图；
图3e是图3a的B部放大示意图；
图3f是图3c的C部放大示意图；
图4a是单体零件的结构示意图；
图4b是图4a的剖视图；
图5a是有72个均布过油槽的零件组合体的加工形状示意图；
图5b是图5a的剖视图；
图6a是有36个均布过油槽的零件组合体加工形状示意图；
图6b是图6a的剖视图；
图7是图6所示组合体预制穿线孔和螺纹孔后的局部示意图；
图8是分割后全套套圈的各单体零件示意图。
图中： 1、回油槽； 2、穿线孔； 3、螺纹底孔。
具体实施方式
为能进一步了解本发明的发明内容、特点及功效，兹例举以下实施例，并配合附图详细说明如下：
请参阅图1a-图8，底模套圈的加工方法，
一、将制有36个均布回油槽1的单体零件组合成一个整体，锻造成盘形；将制有72个均布回油槽1的零件组合成一个整体，同样锻造成盘形，再将所述的两个盘形零件进行退火处理。
二、首先对每个盘形零件进行整体粗车，内外圆及端面留有足够的余量。
三、对盘形毛坯进行调质处理，为后序的淬火做预先的组织准备。
四、整体半精车盘形毛坯，在其两端面留适当余量，用于消除淬火变形和精细加工，加工后的两个盘形毛坯如图5-图6所示。
五、粗磨两个盘形毛坯两端面，消除车削加工的微量不平度。
六、在数控机床上钻出线切割用穿线孔2，为其后的单件分割做准备；并制出淬火后无法加工的螺纹底孔，如图7所示。
七、攻制螺纹。
八、两盘形毛坯淬火，要求中频淬火硬度为HRC=52，螺纹保护，控制端面变形在0.25mm内。此时安排淬火是本加工方法改进的核心步骤，其一，它将淬火时极易变形的单个零件集合成组合体，这样可使淬火变形程度大幅度减小；其二，在多件组合时进行淬火，将变形环节前移，使分割后的单个零件不会再出现变形。
九、磨两个盘形毛坯两端面，消除淬火后的端面变形，由于组合体的形状特性决定了圆度变形会很小，因此孔和外圆无需再加工。
十、进行定性处理，消除淬火及加工应力，在单件分割前进行一次消除组织应力的处理，减少分割时的应力释放，为更好地保持分割后的形状精度创造条件。
十一、在线切割机床上按各单件尺寸进行单体切割，以形成单件，由于后序加工不再有热处理工序，因此零件也不会发生变形了，分割后的全部零件如图8所示。
十二、对每个单件进行外圆和孔的倒角加工，并进行均布回油槽及键槽的切割。
十三、进行定性处理，稳定材料组织，防止蠕变。
十四、进行表面法兰处理。
十五、精细磨削每个单件的两端面，保证每个单件的最终精度，依次套装在一起后，全套成品如图1a和图1b所示。

Claims (2)

1.一种底模套圈的加工方法，其特征在于：包括如下步骤：
（1）、将全部套圈按过油槽数量分组，每组套圈构成一个集合体，每个集合体使用一件毛坯进行加工；
（2）、粗加工、半精加工以及二者之间的热处理；
（3）、钻出线切割用的穿线孔，并完成其它孔类形状要素的加工；
（4）、淬火热处理；
（5）、精加工圆盘的端面，并进行用于消除淬火和加工应力的定性热处理；
（6）、用线切割的方法将圆盘切割成各个单件。
2.根据权利要求1所述的一种底模套圈的加工方法，其特征在于：所述步骤（2）包括以下步骤：
a、进行整体粗车，内外圆及端面留余量；
b、进行调质热处理；
c、整体半精车，两端面留用于消除淬火变形的余量；
d、粗磨两端。
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