CN109128728A - 一种消耗油箱薄壁加工工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种消耗油箱薄壁加工工艺，包括如下步骤：S1，粗加工；S2、清洗；S3、热处理；S4、低温处理；S5、半精加工；S6、清洗；S7、深冷处理；S8、精加工；S9、清洗，完成加工；其可调节每个数控程序的加工余量，加工速度、切深等参数，使零件能够均匀的去除余量，最大限度减少零件的变形量；在加工过程中穿插热处理及冷处理，且在热处理及冷处理前均进行碎屑的清洗，可有效保证去除加工应力、及强化工件壁板的强度，进一步防止变形。

Description

一种消耗油箱薄壁加工工艺
技术领域
本发明涉及薄壁加工工艺，更具体的，涉及一种消耗油箱薄壁加工工艺。
背景技术
传统消耗油箱是采用铝板钣金成型后拼焊而成，随着消耗油箱寿命及可靠性的提高，采用整体机加保证，保持油箱薄壁结构，材料为7075铝合金，壁厚最薄处为1.2mm，油箱高度298mm，这类零件因薄壁、且箱体内腔高度高，加工难度大，在加工过程中因强度不足而极易变形。
发明内容
为了克服现有技术的缺陷，本发明所要解决的技术问题在于提出一种消耗油箱薄壁加工工艺，其可调节每个数控程序的加工余量，加工速度、切深等参数，使零件能够均匀的去除余量，最大限度减少零件的变形量；在加工过程中穿插热处理及冷处理，且在热处理及冷处理前均进行碎屑的清洗，可有效保证去除加工应力、及强化工件壁板的强度，进一步防止变形。
为达此目的，本发明采用以下的技术方案：
本发明提供了一种消耗油箱薄壁加工工艺，包括如下步骤：
S1，粗加工：首先对工件进行内部腔体及上部外轮廓进行铣削加工，各面余量10mm；然后将工件倒置，对工件的下部外轮廓及端部开口进行铣削加工，各面余量10mm；
S2，清洗：将粘附于工件上的碎屑进行清理；
S3，热处理：对工件进行去应力退火，在160±5℃的条件下保温6h～8h，空冷至室温；
S4，低温处理：对工件进行低温处理，在-80℃～-90℃的条件下冷冻10h，空冷至室温；
S5，半精加工：对工件进行半精铣，首先对工件进行内部腔体及上部外轮廓进行铣削加工，各面余量2mm；然后将工件倒置，对工件的下部外轮廓及端部开口进行铣削加工，各面余量2mm；
S6，清洗：将粘附于工件上的碎屑进行清理；
S7，深冷处理：对工件进行深冷处理，在-180℃～-196℃的条件下至少冷冻36h，空冷至室温；
S8，精加工：对工件进行精铣，首先对工件进行内部腔体及上部外轮廓进行铣削加工；然后将工件倒置，对工件的下部外轮廓及端部开口进行铣削加工；
S9，清洗：将粘附于工件上的碎屑进行清理，完成加工。
在本发明较佳的技术方案中，在S2、S6、S9步骤中，使用超声波清洗。
在本发明较佳的技术方案中，在S1步骤中，采用三坐标普通数控铣床进行粗加工，使用高速钢铣刀、直径φ40mm，切深为4mm～6mm，切宽为25mm，切削速度为1m/min～2m/min，零件余量10mm。
在本发明较佳的技术方案中，在S5步骤中，采用五坐标高速铣床进行半精加工，使用硬质合金端铣刀、直径φ18mm，切深为1mm～3mm，切宽为5mm，切削速度为60m/min～80m/min，零件余量2mm。
在本发明较佳的技术方案中，在S8步骤中，采用五坐标高速铣床进行精加工，使用整体硬质合金铣刀、直径φ18mm，切深为0.2mm～0.8mm，切宽为1mm～1.5mm，切削速度为70m/min～90m/min。
在本发明较佳的技术方案中，在S4步骤中，使用低温冰箱进行低温处理，将工件置于低温冰箱内冷冻10h，温度控制在-80℃～-90℃。
在本发明较佳的技术方案中，在S7步骤中，使用气体法对工件进行深冷处理，通过液氮的汽化潜热和低温氮气吸热的过程实现制冷，温度控制在在-180℃～-196℃，且深冷处理时长大于或等于36h。
本发明的有益效果为：
本发明提供的一种消耗油箱薄壁加工工艺，其可调节每个数控程序的加工余量，加工速度、切深等参数，使零件能够均匀的去除余量，最大限度减少零件的变形量；且在加工过程中穿插了热处理、低温处理及深冷处理、其中热处理可去除加工应力，低温处理则可在半精加工前对工件进行初步的强化处理，将表面材料的硬度进行强化，一方面可便于进行快速的铣削加工、另一方面保留工件一定的延展性，避免出现裂痕，而深冷处理则可强化工件壁板的整体强度及韧性，以便于进行精加工，进一步防止变形；且在热处理及冷处理前均进行碎屑的清洗，一方面可确保热处理、低温处理及深冷处理的正常进行，另一方面则可有效的防止碎屑影响后续的铣削加工、保证加工精度。
附图说明
图1是本发明的具体实施例中提供的一种消耗油箱薄壁加工工艺的工艺流程示意图；
图2是本发明的具体实施例中提供的所加工的油箱的立体结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。
如图1、图2所示，本发明的具体实施例中提供了一种消耗油箱薄壁加工工艺，包括如下步骤：
S1，粗加工：首先对工件100进行内部腔体200及上部外轮廓进行铣削加工，各面余量10mm；然后将工件100倒置，对工件100的下部外轮廓及端部开口300进行铣削加工，各面余量10mm；
S2，清洗：将粘附于工件100上的碎屑进行清理；
S3，热处理：对工件100进行去应力退火，在160±5℃的条件下保温6h～8h，空冷至室温；
S4，低温处理：对工件100进行低温处理，在-80℃～-90℃的条件下冷冻10h，空冷至室温；
S5，半精加工：对工件100进行半精铣，首先对工件100进行内部腔体200及上部外轮廓进行铣削加工，各面余量2mm；然后将工件100倒置，对工件100的下部外轮廓及端部开口300进行铣削加工，各面余量2mm；
S6，清洗：将粘附于工件100上的碎屑进行清理；
S7，深冷处理：对工件100进行深冷处理，在-180℃～-196℃的条件下至少冷冻36h，空冷至室温；
S8，精加工：对工件100进行精铣，首先对工件100进行内部腔体200及上部外轮廓进行铣削加工；然后将工件100倒置，对工件100的下部外轮廓及端部开口300进行铣削加工；
S9，清洗：将粘附于工件100上的碎屑进行清理，完成加工。
上述的一种消耗油箱薄壁加工工艺，其可调节每个数控程序的加工余量，加工速度、切深等参数，使零件能够均匀的去除余量，最大限度减少零件的变形量；且在加工过程中穿插了热处理、低温处理及深冷处理、其中热处理可去除加工应力，低温处理则可在半精加工前对工件100进行初步的强化处理，将表面材料的硬度进行强化，一方面可便于进行快速的铣削加工、另一方面保留工件100一定的延展性，避免出现裂痕，而深冷处理则可强化工件100壁板的整体强度及韧性，以便于进行精加工，进一步防止变形；且在热处理及冷处理前均进行碎屑的清洗，一方面可确保热处理、低温处理及深冷处理的正常进行，另一方面则可有效的防止碎屑影响后续的铣削加工、保证加工精度。
进一步的，在S2、S6、S9步骤中，使用超声波清洗；在清洗过程中，可直接使用超声波清洗机进行处理，将工件100放入超声波清洗机中，将工件100的端部开口300一端朝上放置、且工件100被清洗液完全浸泡，时长10分钟；确保粘附在工件100上的碎屑在清洗中全部脱落。
进一步的，在S1步骤中，采用三坐标普通数控铣床进行粗加工，使用高速钢铣刀、直径φ40mm，切深为4mm～6mm，切宽为25mm，切削速度为1m/min～2m/min，零件余量10mm。
进一步的，在S5步骤中，采用五坐标高速铣床进行半精加工，使用硬质合金端铣刀、直径φ18mm，切深为1mm～3mm，切宽为5mm，切削速度为60m/min～80m/min，零件余量2mm。
进一步的，在S8步骤中，采用五坐标高速铣床进行精加工，使用整体硬质合金铣刀、直径φ18mm，切深为0.2mm～0.8mm，切宽为1mm～1.5mm，切削速度为70m/min～90m/min。
进一步的，在S4步骤中，使用低温冰箱进行低温处理，将工件100置于低温冰箱内冷冻10h，温度控制在-80℃～-90℃；低温处理可将工件100浅层的残留奥氏体向马氏体进行转变，加强工件100浅层的硬度及强度，但不影响工件100内部的韧性，从而便于进行表层铣削，加速整个加工过程。
进一步的，在S7步骤中，使用气体法对工件100进行深冷处理，通过液氮的汽化潜热和低温氮气吸热的过程实现制冷，温度控制在在-180℃～-196℃，且深冷处理时长大于或等于36h；深冷处理具备提升工件100的硬度及强度、保证工件100的尺寸精度、提高工件100的耐磨性、提高工件100的冲击韧性、改善工件100内应力分布，提高疲劳强度等等的有点，本发明所加工制作的为薄壁油箱，需要足够的硬度及强度，采用深冷处理可达到工作要求，且采用的为气体法深冷工艺，通过液氮的汽化潜热和低温氮气吸热来制冷，提供良好的处理效果，且深冷处理时长大于或等于36h可确保工件100中残留奥氏体充分地转变、及更有利于碳化物粒子的形成，转变完成后，材料的硬度不会再有明显的变化，便于后续的精加工步骤。
本发明是通过优选实施例进行描述的，本领域技术人员知悉，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，可以对这些特征和实施例进行各种改变或等效替换。本发明不受此处所公开的具体实施例的限制，其他落入本申请的权利要求内的实施例都属于本发明保护的范围。

Claims (7)

1.一种消耗油箱薄壁加工工艺，其特征在于：包括如下步骤：
S1，粗加工：首先对工件进行内部腔体及上部外轮廓进行铣削加工，各面余量10mm；然后将工件倒置，对工件的下部外轮廓及端部开口进行铣削加工，各面余量10mm；
S2，清洗：将粘附于工件上的碎屑进行清理；
S3，热处理：对工件进行去应力退火，在160±5℃的条件下保温6h～8h，空冷至室温；
S4，低温处理：对工件进行低温处理，在-80℃～-90℃的条件下冷冻10h，空冷至室温；
S5，半精加工：对工件进行半精铣，首先对工件进行内部腔体及上部外轮廓进行铣削加工，各面余量2mm；然后将工件倒置，对工件的下部外轮廓及端部开口进行铣削加工，各面余量2mm；
S6，清洗：将粘附于工件上的碎屑进行清理；
S7，深冷处理：对工件进行深冷处理，在-180℃～-196℃的条件下至少冷冻36h，空冷至室温；
S8，精加工：对工件进行精铣，首先对工件进行内部腔体及上部外轮廓进行铣削加工；然后将工件倒置，对工件的下部外轮廓及端部开口进行铣削加工；
S9，清洗：将粘附于工件上的碎屑进行清理，完成加工。
2.根据权利要求1所述一种消耗油箱薄壁加工工艺，其特征在于：
在S2、S6、S9步骤中，使用超声波清洗。
3.根据权利要求1所述一种消耗油箱薄壁加工工艺，其特征在于：
在S1步骤中，采用三坐标普通数控铣床进行粗加工，使用高速钢铣刀、直径φ40mm，切深为4mm～6mm，切宽为25mm，切削速度为1m/min～2m/min，零件余量10mm。
4.根据权利要求1所述一种消耗油箱薄壁加工工艺，其特征在于：
在S5步骤中，采用五坐标高速铣床进行半精加工，使用硬质合金端铣刀、直径φ18mm，切深为1mm～3mm，切宽为5mm，切削速度为60m/min～80m/min，零件余量2mm。
5.根据权利要求1所述一种消耗油箱薄壁加工工艺，其特征在于：
在S8步骤中，采用五坐标高速铣床进行精加工，使用整体硬质合金铣刀、直径φ18mm，切深为0.2mm～0.8mm，切宽为1mm～1.5mm，切削速度为70m/min～90m/min。
6.根据权利要求1所述一种消耗油箱薄壁加工工艺，其特征在于：
在S4步骤中，使用低温冰箱进行低温处理，将工件置于低温冰箱内冷冻10h，温度控制在-80℃～-90℃。
7.根据权利要求1所述一种消耗油箱薄壁加工工艺，其特征在于：
在S7步骤中，使用气体法对工件进行深冷处理，通过液氮的汽化潜热和低温氮气吸热的过程实现制冷，温度控制在在-180℃～-196℃，且深冷处理时长大于或等于36h。
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