CN102814615B - 塑性金属零件内止口结构直径修复方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及塑性金属零件内止口结构直径修复方法，包括以下步骤：1）对待修复的内止口塑性金属零件进行编号，测量各待修复的内止口塑性金属零件的内止口直径φ1并对照其编号进行记录；2）将所述待修复的内止口塑性金属零件放入烘箱并加热至设定温度；3）将经步骤2）加热后的内止口塑性金属零件装夹至车床上，找正后通过对应的滚压工具对其止口端面进行滚压处理，直至被滚压的内止口塑性金属零件被滚压后的内止口的直径φ2比φ1与线膨胀值及挤压量t的和大0.15～0.2；4）将经步骤3）加工过的塑性金属零件从车床上取下并放置于保温箱内，直至其降至常温；不仅降低了对内止口塑性金属零件的修复成本，而且大大改善了对其的修复效果。
Description
技术领域
本发明涉及机械加工领域，尤其是一种塑性金属零件内止口结构直径修复方法。
背景技术
止口结构多用于两个不同零件之间的精确定位，但是在加工时不容易保证止口结构直径的精确尺寸，一出现直径过小的问题。轻度不合格品的使用将直接造成与对象装配件的定位精度下降，影响产品的工作性能和使用寿命，严重的不合格品则只能要么进行修复、要么报废处理。
现有的止口结构修复技术主要有电镀修复、喷涂修复、刷镀修复等，其中电镀修复、喷涂修复、刷镀修复技术均需要专门的设备，如电镀需要电镀设备、喷涂需要专门的喷涂设备和刷镀则需要专门的刷镀设备，而上述设备均不是机加工场所的常见设备，因此若要采用上述方法，则需要专门另行准备上述设备，这则大大增加了修复的成本；另外，电镀、喷涂、刷镀修复都是需要将修复体上通过增加修复的金属或其它材料来完成对零件的修复,这存在零件基体与修复的金属或其它材料的结合力问题,再者电镀修复还存在氢脆等有害的工艺问题，这则危害零件疲劳的寿命，电镀修复的工艺仍需优化。热喷涂则需要对零件基体施加高温，将修复的金属粒子喷在基体表面与基体结合，以修复磨损的部位，这种方法存在高温使零件基体的材料内部组织发生变化，对零件强度、性能、产生不利的影响。综上可见，现有的修复方法不但成本高而且修复后的效果难以让人满意。
发明内容
本发明的目的在于提供一种塑性金属零件内止口结构直径修复方法，以改善对塑性金属零件内止口结构直径的修复效果。
为了解决上述问题，本发明的塑性金属零件内止口结构直径修复方法采用以下技术方案：塑性金属零件内止口结构直径修复方法，包括以下步骤：1）对待修复的内止口塑性金属零件进行编号，测量各待修复的内止口塑性金属零件的内止口直径φ1并对照其编号进行记录；2）将所述待修复的内止口塑性金属零件放入烘箱并加热至设定温度，以使内止口塑性金属零件在被加热的同时其金属材料的内部金相组织不发生变化；3）将经步骤2）加热后的内止口塑性金属零件装夹至车床主轴卡盘上，找正后通过装配于车床刀架上的对应的滚压工具对其止口端面进行滚压处理，直至被滚压的内止口塑性金属零件被滚压后的内止口的直径φ2比φ1与线膨胀值及挤压量t的和小0.15～0.2； t=(δ0+b)/ m；4）将经步骤3）加工过的塑性金属零件从车床上取下并放置于保温箱内，直至其降至常温。
所述内止口塑性金属零件在经步骤3）滚压完成后的温度不低于100℃。
步骤3中所述的滚压工具沿所述内止口塑性金属零件的内止口的径向逐渐向内止口的轴心进给，其中滚压工具在内止口塑性金属零件的内止口端面上的加工结束位置加工结束位置与该内止口的轴心之间的距离长度大于该内止口的半径的长度。
所述滚压工具在所述内止口塑性金属零件的内止口上的加工结束位置与该内止口的轴心之间的距离长度比该内止口的半径的长度大内止口半径的1/3。
步骤3）中，所述内止口塑性金属零件在被滚压的过程中与所述滚压工具之间施有润滑液，所述润滑液为锭子油和柴油的混合液。
所述润滑液的锭子油与柴油的质量百分比各为50％。
所述步骤4）之后还有以下步骤：5）将经过步骤4）处理的内止口金属零件进行时效处理。
所述步骤5）之后还有以下步骤：6）通过车床或磨床将经过所述步骤5处理后的内止口金属零件进行加工，以使其符合要求。
所述步骤6）之后还有以下步骤：7）测量、检验。
由于本发明的塑性金属零件内止口结构直径修复方法中只需使用车床及加热用的烘箱即可，均为机加工中用到的普通设备，因此与传统修复方法相比，不需再在加工场所专门准备电镀设备、喷涂设备和刷镀设备等，从而降低了修复成本；另外，本发明的修复方法是采用滚压及车削手段对内止口塑性金属零件进行加工，整个过程中无需加入其它任何修补材料，与传统的电镀、喷涂、刷镀修复方法相比,不存在零件基体与修复的金属或其它材料结合力问题；再者而本发明的修复方法中，只需对零件加热至其金属材料的内部金相组织不发生变化的温度即可，不仅增加了塑性金属的热塑性，利于减小变形抗力，而且该温度范围内金属材料的内部金相组织未发生变化对材料的影响很小；从而避免了高温对内止口塑性金属零件造成的危害，由此可见本发明的塑性金属零件内止口结构直径修复方法不仅降低了对内止口塑性金属零件的修复成本，而且大大改善了对其的修复效果。
附图说明
图1是待修复的内止口塑性金属零件的结构示意图；
图2是对内止口塑性金属零件的滚挤压的结构示意图；
图3是对内止口塑性金属零件的直径的测量的示意图。
具体实施方式
塑性金属零件内止口结构直径修复方法的实施例1，本实施例中以碳钢材料的内止口塑性金属零件1为例，如图1所示，包括以下步骤：
1）对待修复的内止口塑性金属零件进行编号，测量各待修复的内止口塑性金属零件的内止口直径φ1并对照其编号进行记录；
2）将所述待修复的内止口塑性金属零件放入烘箱并加热至设定温度，以使内止口塑性金属零件在被加热的同时其金属材料的内部金相组织不发生变化。本实施例中的内止口塑性金属零件采用碳钢材料，所述设定温度为250℃～300℃；根据热塑性理论中产生的晶内滑移、晶内孪生、晶界滑移和扩散蠕变效应作用使得热态下金属塑性变形能力（即塑性）要比冷态下的高，而变形抗力则低的原则，加热可以使在单位应力作用于修复区域的修复效果相比冷态下进行修复效果更好，而加热至250℃～300℃温度是为了增加金属的热塑性，利于减小变形抗力，且在该温度范围内该金属材料的内部金相组织不发生变化，对材料的影响很小。对于其余不同的塑性材料加热的温度参数可以在材料手册上查找具体的加热温度。
3）将经步骤2）加热后的内止口塑性金属零件装夹至车床的主轴卡盘4上，找正后通过装配于车床刀架5上的对应的滚压工具6对其止口端面进行滚压处理并测量内止口的直径，直至被滚压的内止口塑性金属零件被滚压后的内止口的直径φ2比φ1与线膨胀值及挤压量t的和小0.15～0.2； t=(δ0+b)/ m（出自《金属机械加工工艺人员手册》）；该步骤中，所述的内止口塑性金属零件的内止口的轴向长度被压缩，根据关于园柱体零件中圆柱半径r和圆柱高度体积公式推导出r和h关系r=可知，其径向尺寸增大，从而使得被修复的内止口塑性金属零件在径向上产生加工余量，以便后续的机加工操作；该步骤中，所述的滚压工具沿所述内止口塑性金属零件的内止口的径向逐渐向内止口的轴心进给，其中滚压工具在内止口塑性金属零件的内止口上的加工结束位置到所述内止口的轴心的距离大于该内止口的半径，这样可以尽量的保持所述内止口的内圈部分的轴向长度尺寸，以避免其被压缩的过短而无法正常使用；其中所述滚压工具在所述内止口塑性金属零件的内止口上的加工结束位置与该内止口的轴心之间的距离长度比该内止口的半径的长度大该内止口半径的1/3为最佳。另外，内止口塑性金属零件在被滚压的过程中与所述滚压工具之间施有润滑液，所述润滑液为锭子油和柴油的混合液，锭子油与柴油的质量百分比各为50％。再者，该步骤中还需保证内止口塑性金属零件在滚压完成后的温度不低于100℃。
4）将经步骤3）加工过的塑性金属零件从车床上取下并放置于保温箱内，直至其降至常温。该步骤用于防止零件加温后温度在自然空气中放置急剧变化而产生变形。
5）将经过步骤4）处理的内止口金属零件进行时效处理。该步骤用于消除零件的加工应力，机加工领域中对零件的时效处理为现有技术，因此关于此步骤不予赘述。
6）通过车床或磨床将经过所述步骤5处理后的内止口金属零件进行加工，以使其符合要求。该步骤为普通机械加工步骤，只需根据对应的需要加工即可，为现有技术，此处不予赘述。
7）测量、检验。该步骤及步骤1）中对内止口塑性金属零件的测量均采用内径百分表2或内径千分表，当内止口的轴向长度过短使得百分表或千分表无法直接卡住时，可通过在百分表或千分表的测量端加装补偿量头3以增大其测量端的外径，从而顺利卡住内止口塑性金属零件的内止口，进而进行测量。
在塑性金属零件内止口结构直径修复方法的其它实施例中，塑性金属零件内止口结构直径修复方法的实施例1中所述的步骤5-7均为机械加工领域中的常规技术，因此可以省略，即只需通过所述步骤1-4则可降低对内止口塑性金属零件的修复成本，且可改善对其修复的质量。
Claims (5)
1.塑性金属零件内止口结构直径修复方法，其特征在于，包括以下步骤：
1)对待修复的内止口塑性金属零件进行编号，测量各待修复的内止口塑性金属零件的内止口直径φ1并对照其编号进行记录；
2)将所述待修复的内止口塑性金属零件放入烘箱并加热至设定温度，以使内止口塑性金属零件在被加热的同时其金属材料的内部金相组织不发生变化；
3)将经步骤2)加热后的内止口塑性金属零件装夹至车床主轴卡盘上，找正后通过装配于车床刀架上的对应的滚压工具对其止口端面进行滚压处理，直至被滚压的内止口塑性金属零件被滚压后的内止口的直径φ2比φ1与线膨胀值及挤压量t的和小0.15～0.2；t＝(δ0+b)/m；
4)将经步骤3)加工过的塑性金属零件从车床上取下并放置于保温箱内，直至其降至常温；
5)将经过步骤4)处理的内止口金属零件进行时效处理；
6)通过车床或磨床将经过所述步骤5)处理后的内止口金属零件进行加工，以使其符合要求；
7)测量、检验；
步骤3)中所述的滚压工具沿所述内止口塑性金属零件的内止口的径向逐渐向内止口的轴心进给，其中滚压工具在内止口塑性金属零件的内止口端面上的加工结束位置与该内止口的轴心之间的距离大于该内止口的半径。
2.根据权利要求1所述的塑性金属零件内止口结构直径修复方法，其特征在于，所述内止口塑性金属零件在经步骤3)滚压完成后的温度不低于100℃。
3.根据权利要求1所述的塑性金属零件内止口结构直径修复方法，其特征在于，所述滚压工具在所述内止口塑性金属零件的内止口上的加工结束位置与该内止口的轴心之间的距离比该内止口的半径大内止口半径的1/3。
4.根据权利要求1所述的塑性金属零件内止口结构直径修复方法，其特征在于，步骤3)中，所述内止口塑性金属零件在被滚压的过程中与所述滚压工具之间施有润滑液，所述润滑液为锭子油和柴油的混合液。
5.根据权利要求4所述的塑性金属零件内止口结构直径修复方法，其特征在于，所述润滑液的锭子油与柴油的质量百分比各为50％。
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