CN104385019B - 油缸活塞密封环加工方法及车削夹具 - Google Patents

油缸活塞密封环加工方法及车削夹具 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种油缸活塞密封环加工用车削夹具，它包括夹具体，其特征是夹具体上设有内压板和外压板，夹具体与内压板、外压板之间设有油缸活塞密封环，外压板通过外压板用螺钉固定在夹具体上，内压板通过内压板用螺柱固定在夹具体上，且外压板上设有花键型凹槽，内压板上设有花键型凸槽，花键型凹槽与花键型凸槽相配合。本发明所得到的一种油缸活塞密封环加工方法及车削夹具，通用性强，可适用于结构类似、尺寸不同的油缸活塞密封环计算以及加工，且可将油缸活塞密封环以工作压缩状态进行加工，提高了其加工精度高，满足了环的弹开力要求，同时也适用于薄壁环状零件、薄壁环状扇形块的加工，适合于大范围的推广和使用。

Description

油缸活塞密封环加工方法及车削夹具
技术领域
本发明涉及一种金属密封环加工方法及车削夹具，尤其是一种油缸活塞密封环加工方法及车削夹具。
背景技术
汽轮机速关阀油缸活塞密封环，是用灰口铸铁加工而成，硬度HRB85～100，自由状态时具有的B开口尺寸大小决定了密封环工作时处于压缩状态的弹开力。图1为油缸活塞密封环结构，由于存在弹开力，在安装后密封环外圆和油缸内孔表面贴合，在往复运动中相对移动，并具有磨损自动修复功能。因此，对于壁厚较小、带有开口和弹开力、又要保证工作压缩状态的内孔及外圆尺寸，这是这种油缸活塞密封环加工的最大难点。
发明内容
本发明的目的是为了解决上述技术的不足而提供一种油缸活塞密封环可按工作压缩状态进行加工的油缸活塞密封环加工方法及车削夹具。
为了达到上述目的，本发明所设计的一种油缸活塞密封环加工用专用车削夹具，它包括夹具体，夹具体上设有内压板和外压板，夹具体与内压板、外压板之间可安放油缸活塞密封环，外压板通过外压板用螺钉固定在夹具体上，内压板通过内压板用螺柱固定在夹具体上，外压板上设有花键型凹槽，内压板上设有花键形凸肩，花键型凹槽与花键型凸肩相互插入，此夹具可借助内、外压板来安装固定密封环坯料，并将油密封环以工作压缩状态置入外压板的定位孔内，再与夹具体用螺钉固定后，加工准密封环内孔，然后通过相对应的凹凸槽装入内压板，用内压板螺柱将内压板与夹具体固定并压住密封环后，才能拆去外压板，露出密封环外圆后，方可按图1车准外圆，而且还特地采用花键形的凹凸槽内外压板设计结构，这样设计在加工薄壁环时，可使得内外压板之间相互不干涉，又可使端面压紧范围最大化，而且当内孔加工完成后，在不能拆除外压板的情况下能顺利装入内压板，待内压板将油缸活塞密封环与夹具体固定后，又能很顺利的取出外压板，继续加工外圆。
为了达到上述目的，本发明所设计的一种油缸活塞密封环加工方法，其特征是在于包括以下步骤。
（1） 根据油缸活塞环图纸给定的相关工作状态时的外径D外、重叠量C、自由状态下开口尺寸B，利用周长相等的关键原则分别计算出油缸活塞密封环开口尺寸B、加工之前的油缸活塞密封环的初始外圆直径D0外 和初始内孔直径D0内，计算公式分别为D0外=[D外×π+（B+C）]／π和D0内= D0外－H×2，其中H=( D外－D内)／2，D外是指工作压缩状态时的外圆尺寸，D内是指工作压缩状态时的内孔尺寸，C是指工作压缩状态时的重叠尺寸，B是指安装前自由开口尺寸。
（2） 根据计算出的D0外、D0内尺寸预车成圆环，内外圆留少量余量，先铣准开口尺寸B，再铣准E1+C、E2+C两端阴阳缺口，E1、E2尺寸图纸允许有±0.3mm偏差，按图示工作状态的调整量E1、E2及重叠量C 固定于专用车削夹具上，分别车准油缸活塞密封环工作压缩状态时的内孔及外圆直径D外、D内。
通过这种加工方法加工完成的油缸活塞密封环，可提高其加工精度，并且对于结构类似、尺寸不同的油缸活塞密封环计算及加工均适用。
作为优选，加工过程主要为：先对坯件进行去应力退火，使其硬度检验符合要求，然后车准外圆为D0外+3mm、内孔为D0内－3mm、厚度为T 的圆环，磨准Ｔ两厚度平面并划出B自由开口尺寸线，铣准自由开口尺寸B－0.2mm并按图分别铣准E1、E2处深为S长为E1+C+0.1mm、E2+C+0.1mm的两端阴阳缺口，0.2mm、0.1mm均为修配余量，检查自由状态时的B自由开口尺寸，修准E1+C、E2+C缺口各尺寸及圆角后，在E1或E2处填入与缺口等长、宽、高的垫块，将油缸活塞密封环以工作压缩状态置入外压板的定位孔内，套入夹具体后用外压板用螺钉将外压板与夹具体固定，按图车准密封环D内的内孔尺寸，通过相对应的凹凸槽装入内压板，用内压板用螺柱将内压板与夹具体固定，并在压住油缸活塞密封环后，拆去外压板，露出油缸活塞密封环外圆，按图车准D外的外圆，拆去内压板用螺柱，将内压板与夹具体分离，油缸活塞密封环加工结束，这种将油缸活塞密封环以工作压缩状态进行加工，大大提高了密封环的精度，保证了密封环的弹开力。
本发明所得到的一种油缸活塞密封环加工方法及车削夹具，通用性强，可适用于结构类似、尺寸不同的油缸活塞密封环计算以及加工，而且可将油缸活塞密封环以工作压缩状态进行加工，提高了其加工精度高，满足了环的弹开力要求，同时也适用于薄壁环状零件、薄壁环状扇形块的加工，适合于大范围的推广和使用。
附图说明
图1是实施例中加工的油缸活塞密封环工作压缩状态。
图2 是实施例油缸活塞密封环车夹具总图内孔。
图3 是实施例油缸活塞密封环车内孔夹具装夹图。
图4 是实施例油缸活塞密封环车外圆夹具装夹图。
图5 是实施例夹具体图。
图6 是实施例外压板图。
图7 是实施例内压板图。
图2～图7中：外压板用螺钉1、内压板2、内压板用螺柱3、夹具体4、油缸活塞密封环5、外压板6、花键型凹槽7、花键型凸肩8。
具体实施方式
下面通过实施例结合附图对本发明作进一步的描述。
实施例1。
如图2、图3、图4、图5、图6和图7所示，本实施例描述的油缸活塞密封环加工用车削夹具，它包括夹具体4，夹具体4上设有内压板2和外压板6，夹具体4与内压板2、外压板6之间装有油缸活塞密封环5，外压板6通过外压板用螺钉1固定在夹具体4上，内压板2通过内压板用螺柱3固定在夹具体4上，外压板6上设有花键型凹槽7，内压板2上设有花键型凸肩8，花键型凹槽7与花键型凸肩8相互插入。
如图1、图2、图3、图4、图5、图6和图7所示，一种应用于上述夹具进行的油缸活塞密封环加工方法，包括以下步骤。
（1）根据油缸活塞环图纸给定的相关工作状态时的外径D外、重叠量C、自由状态下开口尺寸B，利用周长相等的关键原则分别计算出油缸活塞密封环5开口尺寸B、加工之前的油缸活塞密封环5的初始外圆直径D0外和初始内孔直径D0内，计算公式分别为D0外=[D外×π+（B+C）]／π和D0内= D0外－H×2，其中H=( D外－D内)／2，D外是指工作压缩状态时的外圆尺寸，D内是指工作压缩状态时的内孔尺寸，C是指工作压缩状态时的重叠尺寸，B是指安装前自由开口尺寸。
（2）根据计算出的D0外、D0内尺寸预车成圆环，内外圆留少量余量，先铣准开口尺寸B，再铣准E1+C、E2+C两端阴阳缺口，E1、E2尺寸图纸允许有±0.3mm偏差，按图所示工作状态的调整量E1、E2及重叠量C 固定于专用车削夹具上，分别车准油缸活塞密封环5工作压缩状态时的外圆及内孔直径D外、D内。
详细的加工过程主要为：首先对坯件进行去应力退火，使其硬度检验符合要求，然后车准外圆为D0外+3mm、内孔为D0内－3mm、厚度为T 的圆环，磨准Ｔ两厚度平面并划出B自由开口尺寸线，铣准自由开口尺寸B－0.2mm并按图分别铣准E1、E2处深为S长为E1+C+0.1mm、E2+C+0.1mm的两端阴阳缺口，0.2mm、0.1mm均为修配余量，检查自由状态时的B自由开口尺寸，修准E1+C、E2+C缺口各尺寸及圆角后，在E1或E2处填入与缺口等长、宽、高的垫块，将油缸活塞密封环5以工作压缩状态置入外压板6的定位孔内，套入夹具体4后用外压板用螺钉1将外压板6与夹具体4固定，按图车准密封环D内的内孔尺寸，通过相对应的凹凸槽装入内压板2，用内压板用螺柱3将内压板2与夹具体4固定，并在压住油缸活塞密封环5后，拆去外压板6，露出油缸活塞密封环5外圆，按图车准D外的外圆，拆去内压板用螺柱3，将内压板2与夹具体4分离，油缸活塞密封环5加工结束。

Claims (1)

1.一种油缸活塞密封环加工方法，包括油缸活塞密封环加工用车削夹具，它包括夹具体（4），夹具体（4）上设有内压板（2）和外压板（6），夹具体（4）与内压板（2）、外压板（6）之间装有油缸活塞密封环（5），外压板（6）通过外压板用螺钉（1）固定在夹具体（4）上，内压板（2）通过内压板用螺柱（3）固定在夹具体（4）上，外压板（6）上设有花键型凹槽（7），内压板（2）上设有花键型凸肩（8），花键型凹槽（7）与花键型凸肩（8）相互插入，且内压板用螺柱（3）是穿心螺柱；
所述的方法其特征是在于包括以下步骤：
I根据油缸活塞环图纸给定的相关工作状态时的外径D外、重叠量C、自由状态下开口尺寸B，利用周长相等的关键原则分别计算出加工之前的油缸活塞密封环（5）的初始外圆直径D0外和初始内孔直径D0内，计算公式分别为D0外=[D外×π+（B+C）]／π和D0内= D0外－H×2，其中H=(D外－D内)／2，D外是指工作压缩状态时的外圆尺寸，D内是指工作压缩状态时的内孔尺寸，C是指工作压缩状态时的重叠尺寸，B是指安装前自由开口尺寸；
II根据计算出的D0外、D0内尺寸预车成圆环，内外圆留少量余量，先铣准开口尺寸B，再铣准两端阴阳缺口的尺寸E1+C、E2+C，E1、E2尺寸图纸允许有±0.3mm偏差，按图所示工作状态的调整量E1、E2及重叠量C 固定于所述车削夹具上，分别车准油缸活塞密封环（5）工作压缩状态时的外圆及内孔直径D外、D内；
加工过程主要为：首先对坯件进行去应力退火，使其硬度检验符合要求，然后车准外圆为D0外+3mm、内孔为D0内－3mm、厚度为T 的圆环，磨准两厚度平面T值尺寸并划出自由开口尺寸B的尺寸线，铣准自由开口尺寸B－0.2mm并按图分别铣准调整量E1、E2处深为S长为E1+C+0.1mm、E2+C+0.1mm的两端阴阳缺口，0.2mm、0.1mm均为修配余量，检查自由状态时自由开口尺寸B，修准两端阴阳缺口的尺寸E1+C、E2+C及圆角后，在调整量E1或调整量E2处填入与缺口等长、宽、高的垫块，将油缸活塞密封环（5）以工作压缩状态置入外压板（6）的定位孔内，套入夹具体（4）后用外压板用螺钉（1）将外压板（6）与夹具体（4）固定，按图车准密封环内孔尺寸D内，通过相对应的凹凸槽装入内压板（2），用内压板用螺柱（3）将内压板（2）与夹具体（4）固定，并在压住油缸活塞密封环（5）后，拆去外压板（6），露出油缸活塞密封环（5）外圆，按图车准外径D外，拆去内压板用螺柱（3），将内压板（2）与夹具体（4）分离，油缸活塞密封环（5）加工结束。
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