CN111961825A - 用于不锈钢管高精度孔位加工方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于不锈钢管高精度孔位加工方法，步骤包括：第一步、采用耐100℃以上的润滑油对不锈钢管进行浸渍；第二步、释放不锈钢管应力，对不锈钢管磁力抛光，抛光时间为10‑20分钟、抛光频率为80‑100Hz、抛光温度为20‑60℃；第三歩、清洗不锈钢管并进行烘干，烘干温度为30‑40℃；第四歩、根据产品尺寸要求，对抛光后的不锈钢管加工孔位。本发明通过对不锈钢管初次抛光，释放材料在机加工时产生的应力，进而保证在对不锈钢管的孔位进行加工时，大大降低应力的影响。

Description

用于不锈钢管高精度孔位加工方法
技术领域
本发明涉及激光加工薄壁管孔位尺寸精度控制技术领域，尤其涉及用于不锈钢管高精度孔位加工方法。
背景技术
磁力抛光机是一种突破传统震动抛光理念，采用磁场力拖动不锈钢针磨材，产生快速旋转运动，从而达到去除毛刺、抛光、洗净多重效果的仪器，适用于金、银、铜、铝、锌、镁、铁或不锈钢等金属类与硬质塑料等非金属类工件的研磨抛光。
对比文件(申请号：CN106938410A)公开的大长径比细长管内表面的抛光装置及其方法，两者虽然都是对管道进行抛光处理，但是在对比文件中对大长径比细长管的表面进行磁性打磨时，对于管道的孔位的影响并没有做出明确结论。
现有技术中，在对不锈钢管加工时，先利用机加工不锈钢管，使其达到所需外径或者外形，然后再根据图纸和产品尺寸要求加工孔位，最后再经过磁力抛光，这样对于长度超过100mm的不锈钢管而言，在原材料加工过程中产生的应力未能提前释放，导致孔位的精度无法控制，进而降低产品的良品率，而且温度较高、加工频率较低或者抛光时间较短，都会大大降低产品的加工质量，为此，我们提出用于不锈钢管高精度孔位加工方法来解决上述问题。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有技术中对于长度超过100mm的不锈钢管而言，在原材料加工过程中产生的应力未能提前释放，导致孔位的精度无法控制，进而降低产品的良品率的问题，而提出的用于不锈钢管高精度孔位加工方法。
为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
一种用于不锈钢管高精度孔位加工方法，步骤包括：
第一步、采用耐100℃以上的润滑油对不锈钢管进行浸渍；
第二步、释放不锈钢管应力，对不锈钢管磁力抛光，抛光时间为15-25分钟、抛光频率为80-100Hz、抛光温度为20-60℃；
第三歩、清洗不锈钢管并进行烘干，烘干温度为30-40℃；
第四歩、根据产品尺寸要求，对抛光后的不锈钢管加工孔位。
磁力抛光过程中，不锈钢管浸入清水中，清水的液面高出不锈钢管4-8cm，向清水中加入抛光剂、去油剂，抛光剂与清水的比例范围是2-5:100，去油剂与清水的比例范围是2-5:100。
第五步、对加工孔位后的不锈钢管进行二次磁力抛光，不锈钢管浸入清水中，清水的液面高出不锈钢管4-8cm，再向清水中加入抛光剂、光亮剂、清洗剂、钝化剂，抛光时间的范围是15-20分钟，抛光的频率是40-60hz，抛光温度为20-40℃。
抛光剂与清水的比例范围是2-5:100，去油剂与清水的比例范围是2-5:100，清洗剂与清水的比例范围是4-10:100，钝化剂与清水的比例范围是1-3:100。
所述抛光剂由三氯化铁、浓盐酸、浓硝酸、四聚蓖麻油酸酯、有机聚三元羧酸、三乙醇胺、乙二醇、复合添加剂和清水混合而成，且浓盐酸的浓度不高于100ml/L，浓硝酸的浓度不高于40ml/L。
所述不锈钢管的壁厚为0.2cm，内径为4.50cm，所述磁针的尺寸为φ0.5*3mm。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、在对不锈钢管道进行加工时，在机加工后，通过对不锈钢管初次抛光，不仅能够提升不锈钢管的抛光效果，而且能够释放材料在机加工时产生的应力，进而保证在对不锈钢管的孔位进行加工时，大大降低应力的影响，进而稳定控制产品长度和孔位尺寸，而通过二次抛光，大大提高了产品的清洁度表面光洁程度，去除毛刺；
2、针对不同材质、不同尺寸的不锈钢管选用合适的磁针，以免磁针尺寸过小导致表面抛光的效果较差，而磁针较大时，又会导致赌针，影响加工过程；
3、通过三氯化铁、浓盐酸和浓硝酸、四聚蓖麻油酸酯等物料的混合，能够对不锈钢起到良好的抛光效果。
具体实施方式
下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
实施例一
用于不锈钢管高精度孔位加工方法，包括长度不小于100mm的不锈钢管；
S1、对不锈钢管进行机加工，弯曲矫正、平口批锋，进行机加工时，采用耐100℃以上的润滑油浸渍；
S2、对不锈钢管进行初次磁力抛光，释放不锈钢管在机加工时产生的应力；具体的，根据不同材料的不锈钢管，选择不同长度的磁针，然后将磁针和不锈钢管放入磁力抛光机中；磁针直径为0.5mm，磁针长度为1-5mm。
S3、向磁力抛光机中加入清水，清水的液面高出不锈钢管6cm；
S4、加入抛光剂，抛光剂与清水的比例是3.5:100；
S5、加入去油剂，去油剂与清水的比例是3.5:100；
S6、设定磁力抛光机的抛光时间，抛光时间的范围是15分钟，抛光的频率是60hz，磁力抛光机的温度范围控制在20℃，磁力抛光机设置为正反转模式，磁力抛光机先正转7.5分钟后，再反转7.5分钟；
S7、初次磁力抛光完成后，取出不锈钢管，使用清洗液分别对不锈钢管和磁针进行清洗，并对不锈钢管和磁力抛光机进行烘干，测量不锈钢管长度方向的伸长量△X，并参见表1，判断不锈钢管应力释放情况，具体的，烘干温度为30-40℃；
S8、根据加工图纸要求和产品尺寸要求，将烘干后的不锈钢管加工孔位；
S9、对不锈钢管进行二次磁力抛光，将磁针和不锈钢管放入磁力抛光机中；
S10、向磁力抛光机中加入清水，清水的液面高出不锈钢管4-8cm；
S11、加入抛光剂，抛光剂与清水的比例范围是3.5:100；
S12、加入光亮剂，去油剂与清水的比例范围是3.5:100；
S13、加入清洗剂，清洗剂与清水的比例范围是7:100；
S14、加入钝化剂，钝化剂与清水的比例范围是2:100；
S15、设定磁力抛光机的抛光时间，抛光时间的范围是10分钟，抛光的频率是60hz，磁力抛光机的温度范围控制在30℃，磁力抛光机设置为正反转模式，磁力抛光机先正转4.5分钟后，再反转4.5分钟。
具体的，所述抛光剂由三氯化铁、浓盐酸、浓硝酸、四聚蓖麻油酸酯、有机聚三元羧酸、三乙醇胺、乙二醇、复合添加剂和清水混合而成，且浓盐酸的浓度不高于100ml/L，浓硝酸的浓度不高于40ml/L。
表1磁针因素(时间15min，温度20℃，频率60Hz，溶液清水)根据不同材料
Figure BDA0002655819240000041
Figure BDA0002655819240000051
其中，伸长量△X为抛光后不锈钢管长度与抛光前不锈钢管长度之差，伸长量△X值越大，不锈钢管应力释放越彻底，不锈钢管开孔后尺寸公差越小。
结论：磁针选择0.5x1、0.5x2不锈钢管伸长量较小，释放应力不测底，磁针选择0.5x4、0.5x5易堵针，因此，初次抛光选择磁针直径为0.5mm，长度为3mm。
实施例二
用于不锈钢管高精度孔位加工方法，包括长度不小于100mm的不锈钢管；
S1、对不锈钢管进行机加工，弯曲矫正、平口批锋，进行机加工时，采用耐100℃以上的润滑油浸渍；
S2、对不锈钢管进行初次磁力抛光，释放不锈钢管在机加工时产生的应力；具体的，根据不同材料的不锈钢管，选择不同长度的磁针，然后将磁针和不锈钢管放入磁力抛光机中；具体的，磁针直径0.5mm，磁针长度3mm。
S3、向磁力抛光机中加入清水，清水的液面高出不锈钢管4cm；
S4、加入抛光剂，抛光剂与清水的比例是2:100；
S5、加入去油剂，去油剂与清水的比例是2:100；
S6、设定磁力抛光机的抛光时间，抛光时间的范围是5-25分钟，抛光的频率是60hz，磁力抛光机的温度范围在25℃，上下浮动不超过1℃，磁力抛光机设置为正反转模式，磁力抛光机先正转6.5分钟，再反转6.5分钟；
S7、初次磁力抛光完成后，取出不锈钢管，使用清洗液分别对不锈钢管和磁针进行清洗，并对不锈钢管和磁力抛光机进行烘干，测量不锈钢管长度方向的伸长量△X，并参见表2，判断不锈钢管应力释放情况，具体的，烘干温度为30-40℃；
S8、根据加工图纸要求和产品尺寸要求，将烘干后的不锈钢管加工孔位；
S9、对不锈钢管进行二次磁力抛光，将磁针和不锈钢管放入磁力抛光机中；
S10、向磁力抛光机中加入清水，清水的液面高出不锈钢管4cm；
S11、加入抛光剂，抛光剂与清水的比例是2:100；
S12、加入光亮剂，去油剂与清水的比例是2:100；
S13、加入清洗剂，清洗剂与清水的比例是4:100；
S14、加入钝化剂，钝化剂与清水的比例是1:100；
S15、设定磁力抛光机的抛光时间，抛光时间的范围是15分钟，抛光的频率是50hz，磁力抛光机的温度范围控制在40℃，磁力抛光机设置为正反转模式，磁力抛光机先正转4分钟后，再反转4分钟。
具体的，所述抛光剂由三氯化铁、浓盐酸、浓硝酸、四聚蓖麻油酸酯、有机聚三元羧酸、三乙醇胺、乙二醇、复合添加剂和清水混合而成，且浓盐酸的浓度不高于100ml/L，浓硝酸的浓度不高于40ml/L。
表2时间因素(频率60Hz，温度25℃，溶液清水，磁针0.5x3)
Figure BDA0002655819240000061
结论：抛光时间低于15min分钟，毛刺明显，不锈钢管伸长量较小，释放应力不测底，因此，初次抛光选择时间为不低于15min。
实施例三
用于不锈钢管高精度孔位加工方法，包括长度不小于100mm的不锈钢管；
S1、对不锈钢管进行机加工，弯曲矫正、平口批锋，进行机加工时，采用耐100℃以上的润滑油浸渍；
S2、对不锈钢管进行初次磁力抛光，释放不锈钢管在机加工时产生的应力；具体的，根据不同材料的不锈钢管，选择不同长度的磁针，然后将磁针和不锈钢管放入磁力抛光机中；具体的，磁针直径0.5mm，磁针长度3mm。
S3、向磁力抛光机中加入清水，清水的液面高出不锈钢管8cm；
S4、加入抛光剂，抛光剂与清水的比例是5:100；
S5、加入去油剂，去油剂与清水的比例是5:100；
S6、设定磁力抛光机的抛光时间，抛光时间的范围是15分钟，抛光的频率是20-60hz，磁力抛光机的温度范围控制在20℃，磁力抛光机设置为正反转模式，磁力抛光机先正转8.5分钟后，再反转8.5分钟；
S7、初次磁力抛光完成后，取出不锈钢管，使用清洗液分别对不锈钢管和磁针进行清洗，并对不锈钢管和磁力抛光机进行烘干，测量不锈钢管长度方向的伸长量△X，并参见表3，判断不锈钢管应力释放情况，具体的，烘干温度为30-40℃；
S8、根据加工图纸要求和产品尺寸要求，将烘干后的不锈钢管加工孔位；
S9、对不锈钢管进行二次磁力抛光，将磁针和不锈钢管放入磁力抛光机中；
S10、向磁力抛光机中加入清水，清水的液面高出不锈钢管8cm；
S11、加入抛光剂，抛光剂与清水的比例是5:100；
S12、加入光亮剂，去油剂与清水的比例是5:100；
S13、加入清洗剂，清洗剂与清水的比例是10:100；
S14、加入钝化剂，钝化剂与清水的比例是3:100；
S15、设定磁力抛光机的抛光时间，抛光时间的范围是20分钟，抛光的频率是40hz，磁力抛光机的温度范围控制在40℃，磁力抛光机设置为正反转模式，磁力抛光机先正转5分钟后，再反转5分钟。
具体的，所述抛光剂由三氯化铁、浓盐酸、浓硝酸、四聚蓖麻油酸酯、有机聚三元羧酸、三乙醇胺、乙二醇、复合添加剂和清水混合而成，且浓盐酸的浓度不高于100ml/L，浓硝酸的浓度不高于40ml/L。
表3设备频率因素(时间15min，温度20℃，溶液清水，磁针0.5x3)
Figure BDA0002655819240000081
结论：频率在40HZ，不锈钢管伸长量较小，释放应力不测底；50-70Hz，不锈钢管伸长量达到平稳状态；80-90Hz，不锈钢管伸长量大于50-70Hz伸长量，且不锈钢管伸长量达到新的平稳状态，因此，抛光频率选择不小于80Hz。
实施例四
用于不锈钢管高精度孔位加工方法，包括长度不小于100mm的不锈钢管；
S1、对不锈钢管进行机加工，弯曲矫正、平口批锋，进行机加工时，采用耐100℃以上的润滑油浸渍；
S2、对不锈钢管进行初次磁力抛光，释放不锈钢管在机加工时产生的应力；具体的，根据不同材料的不锈钢管，选择不同长度的磁针，然后将磁针和不锈钢管放入磁力抛光机中；具体的，磁针直径0.5mm，磁针长度3mm。
S3、向磁力抛光机中加入清水，清水的液面高出不锈钢管8cm；
S4、加入抛光剂，抛光剂与清水的比例是5:100；
S5、加入去油剂，去油剂与清水的比例是5:100；
S6、设定磁力抛光机的抛光时间，抛光时间的范围是15分钟，抛光的频率是80hz，磁力抛光机的温度范围控制在20-90℃，磁力抛光机设置为正反转模式，磁力抛光机先正转8.5分钟后，再反转8.5分钟；
S7、初次磁力抛光完成后，取出不锈钢管，使用清洗液分别对不锈钢管和磁针进行清洗，并对不锈钢管和磁力抛光机进行烘干，测量不锈钢管长度方向的伸长量△X，并参见表4，判断不锈钢管应力释放情况，具体的，烘干温度为30-40℃；
S8、根据加工图纸要求和产品尺寸要求，将烘干后的不锈钢管加工孔位；
S9、对不锈钢管进行二次磁力抛光，将磁针和不锈钢管放入磁力抛光机中；
S10、向磁力抛光机中加入清水，清水的液面高出不锈钢管8cm；
S11、加入抛光剂，抛光剂与清水的比例是5:100；
S12、加入光亮剂，去油剂与清水的比例是5:100；
S13、加入清洗剂，清洗剂与清水的比例是10:100；
S14、加入钝化剂，钝化剂与清水的比例是3:100；
S15、设定磁力抛光机的抛光时间，抛光时间的范围是15分钟，抛光的频率是70hz，磁力抛光机的温度范围控制在20℃，磁力抛光机设置为正反转模式，磁力抛光机先正转5分钟后，再反转5分钟。
具体的，所述抛光剂由三氯化铁、浓盐酸、浓硝酸、四聚蓖麻油酸酯、有机聚三元羧酸、三乙醇胺、乙二醇、复合添加剂和清水混合而成，且浓盐酸的浓度不高于100ml/L，浓硝酸的浓度不高于40ml/L。
表4温度因素(时间15min，频率80Hz，溶液清水，磁针0.5x3)
Figure BDA0002655819240000101
结论：初次抛光，80℃以上时，材料表面有出现发黑迹象，因此初次抛光温度设置不超过80℃。
本发明先利用机加工对不锈钢管进行加工，达到所需的外形或外径，然后对不锈钢管进行初次抛光，这样不仅能够释放不锈钢管在机加工时产生的应力，保证后续对孔位加工的加工质量，而且能够去除不锈钢管上的油污，提高不锈钢管表面的清洁度，然后再对不锈钢管进行孔位加工，这样加工孔位时，不锈钢管材料的应力对孔位加工的影响变小，进而稳定控制产品长度和孔位尺寸，然后再通过二次抛光，大大提高了产品的清洁度表面光洁程度，去除毛刺，这样大大提高了对不锈钢管孔位加工后尺寸公差的控制，提高了加工质量。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种用于不锈钢管高精度孔位加工方法，其特征在于，步骤包括：
第一步、采用耐100℃以上的润滑油对不锈钢管进行浸渍；
第二步、释放不锈钢管应力，对不锈钢管磁力抛光，抛光时间为15-25min、抛光频率为80-100Hz、抛光温度为20-60℃；
第三歩、清洗不锈钢管并进行烘干；
第四歩、根据产品尺寸要求，对抛光后的不锈钢管加工孔位。
2.根据权利要求1所述的用于不锈钢管高精度孔位加工方法，其特征在于，磁力抛光过程中，不锈钢管浸入清水中，清水的液面高出不锈钢管4-8cm，向清水中加入抛光剂、去油剂，抛光剂与清水的比例范围是2-5:100，去油剂与清水的比例范围是2-5:100。
3.根据权利要求1所述的用于不锈钢管高精度孔位加工方法，其特征在于，还包括：第五步、对加工孔位后的不锈钢管进行二次磁力抛光，不锈钢管浸入清水中，清水的液面高出不锈钢管4-8cm，再向清水中加入抛光剂、光亮剂、清洗剂、钝化剂，抛光时间的范围是15-20分钟，抛光的频率是40-60hz，抛光温度为20-40℃。
4.根据权利要求3所述的用于不锈钢管高精度孔位加工方法，其特征在于，抛光剂与清水的比例范围是2-5:100，去油剂与清水的比例范围是2-5:100，清洗剂与清水的比例范围是4-10:100，钝化剂与清水的比例范围是1-3:100。
5.根据权利要求2或4所述的用于不锈钢管高精度孔位加工方法，其特征在于，所述抛光剂由三氯化铁、浓盐酸、浓硝酸、四聚蓖麻油酸酯、有机聚三元羧酸、三乙醇胺、乙二醇、复合添加剂和清水混合而成，且浓盐酸的浓度不高于100ml/L，浓硝酸的浓度不高于40ml/L。
6.根据权利要求1所述的用于不锈钢管高精度孔位加工方法，其特征在于，所述不锈钢管的壁厚为0.2cm，内径为4.50cm，所述磁针的尺寸为φ0.5*3mm。
7.根据权利要求1所述的用于不锈钢管高精度孔位加工方法，其特征在于，所述烘干温度为30-40℃。
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