CN112372255A - 一种阻尼碗的加工工艺 - Google Patents
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Abstract
本方案公开了领域的一种阻尼碗的加工工艺，包括以下步骤：a)下料；b)一次粗车；c)一次热处理(应力退火)；d)二次热处理(应力退火)；e)二次粗车：再次粗车锻制件的外形，保证其外圆相对于内孔的跳动公差≤0.1mm；f)一次半精车：以A端面定位半精车B面及镗孔；g)二次半精车；h)三次热处理；i)第一次精车；j)第二次精车；k)第三次精车。本方案能减少金属薄型零件产生尺寸误差，保证了零件尺寸的一致性。
Description
技术领域
本发明涉及机械制造领域，特别涉及一种阻尼碗的加工工艺。
背景技术
在航空、航天、高铁、电子等行业的标准件中，高精度、高强度、质量轻的阻尼碗已经成为未来标准件的发展趋势。就目前工业而言，选用新材料、新工艺加工而成的阻尼碗，不但要求高强度、高精度，还要求高质量及轻重量，由于传统零件虽然满足，但是重量超标，性能得不到合理的运用，而且在使用应力下容易诱发灾难性脆性断裂，即氢脆，而采用新材料薄壁型高精度金属零件正好解决类似问题。
阻尼碗，如阻尼碗，是发动机的常用配制零件，阻尼碗包括A端面、B端面和镗孔。其主要作用是调平固定的作用，以减少机械之间的摩擦力，便于安装。
现在制作阻尼碗的材料主要是4Cr13不锈钢Ⅱ类模锻件，这是因为阻尼碗安装时需要承受较高的负荷，而4Cr13是一种马氏体不锈钢，可以进行热处理强化，适用于加工成各种高负荷高强度的零件。在制作航空用的滑油喷嘴时，其需要的加工精度非常高，特别是位置公差、钻孔加工等参数的误差，都会大大降低滑油喷嘴的使用性能。
目前采用4Cr13不锈钢Ⅱ类模锻件制作阻尼碗的工艺都是将4Cr13不锈钢Ⅱ类模锻件放置在机床上反复加工，由于阻尼碗属于阻尼碗，加工难度在，尺寸非常不易保证；由于加工技术的不一致，且很多企业加工出来的产品都有误差，导致产品的一致性差，由于它是配套装配，其安装的精度要求非常高，因此，如果加工出的产品一致性差，会在后期带来一些安全隐患。
发明内容
本发明意在提供一种阻尼碗的加工工艺，以解决现在加工出的阻尼碗，误差较大，一致性差的问题。
本方案中的一种阻尼碗的加工工艺，包括以下步骤：
a)下料：按预加工阻尼碗锻制的长度和直径尺寸用车床下料，得到加工原坯料；
b)一次粗车：粗车原坯料，按Ⅱ类模锻件加工，符合GJB5040-2001相关要求，得到锻制件；
c)一次热处理(应力退火)：将锻制件放入井式炉中退火1～2h，退火温度为570～620℃；
d)二次热处理(应力退火)：将退火后的锻制件放入铝合金炉中退火1～2h，退火温度为390～420℃，得到二次退火锻制件；
e)二次粗车：再次粗车二次退火锻制件，保证其外圆相对于内孔的跳动公差≤0.1mm，得到二次粗车锻制件；
f)一次半精车：以二次粗车锻制件的A端面定位半精车B面及镗孔，得到一次半精车锻制件；
g)二次半精车：以内孔定位，车内外型腔，得到二次半精车锻制件；
h)三次热处理：硬度HBS 445～514，将二次半精车锻制件放入真空炉保温时间50～60min，加热温度为1000～1020℃，油中冷却，回火温度170～190℃，时间2～3h；
i)第一次精车：以内型腔定位，车外型腔及精镗内孔，保证其端面相对于基准面的平行公差≤0.008mm；
j)第二次精车：以外型腔及内孔定位，车内型腔，保证其端面相对于基准面的平行公差≤0.008mm，阻尼碗的厚度为0.6+0.01 0mm；
k)第三次精车：以内型腔及内孔定位，车外型腔及精镗内孔，保证其端面相对于基准面的平行公差≤0.008mm，阻尼碗的厚度为0.6+0.013 0mm及平面度≤0.008mm，锥面的粗糙度小于0.8，最终加工成成品，得到阻力腕。
本方案的有益效果：由于该零件属于异形状、薄壁型，不易装夹且加工过程中极容易变形，尺寸难以有效控制；所以在工艺路线中安排了粗车、半精车、精车，目的是保证零件尺寸及形位公差，降低了因形位公差报废原因，大大缩短了零件的加工周期，减少了机械加工多次装夹，产生的尺寸误差；保证了零件尺寸的一致性，保证了零件质量稳定。
进一步，还包括步骤m)磁粉探伤：按探伤标准进行检查成品是否开裂及杂质等，并验收。
进一步，还包括步骤n)表面处理：将验收后的成品放入电解液中进行钝化处理，在其表面生成氧化膜。
附图说明
图1为本发明一种阻尼碗的加工工艺在第一次半精车后的结构示意图；
图2为本发明一种阻尼碗的加工工艺在第二次半精车后的结构示意图；
图3为本发明一种阻尼碗的加工工艺在第一次精车后的结构示意图；
图4为本发明一种阻尼碗的加工工艺在第二次精车后的结构示意图；
图5为本发明一种阻尼碗的加工工艺在第三次精车后的结构示意图；
图6为现有技术中阻尼碗的立体图。
具体实施方式
下面通过具体实施方式对本发明作进一步详细的说明：
实施例1：一种阻尼碗的加工工艺，包括以下步骤：
a)下料：按预加工阻尼碗锻制的长度和直径尺寸用车床下料，得到加工原坯料；
b)一次粗车：粗车原坯料，按Ⅱ类模锻件加工，符合GJB5040-2001相关要求，得到锻制件；
c)一次热处理(应力退火)：将锻制件放入井式炉中退火1h，退火温度为570℃；
d)二次热处理(应力退火)：将退火后的锻制件放入铝合金炉中退火1h，退火温度为390℃，得到二次退火锻制件；
e)二次粗车：再次粗车二次退火锻制件，保证其外圆相对于内孔的跳动公差≤0.1mm，得到二次粗车锻制件；
f)一次半精车：以二次粗车锻制件的A端面定位半精车B面及镗孔，得到一次半精车锻制件，如图1；
g)二次半精车：以内孔定位，采用专用工装装夹，车内外型腔，得到二次半精车锻制件，如图2；
h)三次热处理：硬度HBS 445～514，将二次半精车锻制件放入真空炉保温时间50min，加热温度为1000℃，油中冷却，回火温度170℃，时间2h；
i)第一次精车：以内型腔定位，采用专用工装装夹，车外型腔及精镗内孔，保证其端面相对于基准面的平行公差≤0.008mm如图3；
j)第二次精车：以外型腔及内孔定位，采用专用工装装夹，车内型腔，保证其端面相对于基准面的平行公差≤0.008mm，阻尼碗的厚度为0.6+0.01 0mm，如图4；
k)第三次精车：以内型腔及内孔定位，采用专用工装装夹，车外型腔及精镗内孔，保证其端面相对于基准面的平行公差≤0.008mm，阻尼碗的厚度为0.6+0.013 0mm及平面度≤0.008mm，锥面的粗糙度小于0.8，最终加工成成品，得到阻力腕，如图5；
m)磁粉探伤：按探伤标准进行检查成品是否开裂及杂质等，并验收；
n)表面处理：将验收后的成品放入电解液中进行钝化处理，在其表面生成氧化膜，以防止生锈。
实施例2：一种阻尼碗的加工工艺，包括以下步骤：
a)下料：按预加工阻尼碗锻制的长度和直径尺寸用车床下料，得到加工原坯料；
b)一次粗加工(锻制)：粗车原坯料，按Ⅱ类模锻件加工，符合GJB5040-2001相关要求，得到锻制件；
c)一次热处理(应力退火)：将锻制件放入井式炉中保温时间1.5h，退火温度为600℃；
d)二次热处理(应力退火)：将退火后的锻制坯件放入铝合金炉中保温时间1.5h，退火温度为410℃，得到二次退火锻制件；
e)二次粗车：再次粗车锻制件的外形，保证其外圆相对于内孔的跳动公差≤0.1mm，得到二次粗车锻制件；
f)一次半精车：以二次粗车锻制件的A端面定位半精车B面及镗孔，得到一次半精车锻制件，如图1；
g)二次半精车：以内孔定位，采用装夹阻尼碗的专用工装装夹，车内外型腔，如图2；
h)三次热处理：以二次粗车锻制件的A端面定位半精车B面及镗孔，得到一次半精车锻制件55min，加热温度1010℃，油中冷却，回火温度180℃，时间2h；
i)第一次精车：以内型腔定位，采用专用工装装夹，车外型腔及精镗内孔，保证其端面相对于基准面的平行公差≤0.008mm，如图3；
j)第二次精车：以外型腔及内孔定位，采用装夹阻尼碗的专用工装装夹，车内型腔，保证其端面相对于基准面的平行公差≤0.008mm，阻尼碗的厚度为0.6+0.01 0mm，如图4；
k)第三次精车：以内型腔及内孔定位，采用专用工装装夹，车外型腔及精镗内孔，保证其端面相对于基准面的平行公差≤0.008mm，阻尼碗的厚度为0.6+0.013 0mm及平面度≤0.008mm，锥面的粗糙度小于0.8，对A面进行着色检查，长度不小于6mm，周向不允许终端，着色贴合度不小于80％，最终加工成成品，得到阻力腕，如图5；
m)磁粉探伤：按探伤标准进行检查成品是否开裂及杂质等，并验收；
n)表面处理：将验收后的成品放入电解液中进行钝化处理，在其表面生成氧化膜，以防止生锈。
结论：采用此本发明的加工工艺，能够保证0.006mm的平行度，粗糙度能够达到0.8以上，阻尼碗的厚度为0.6+0.013 0mm,能到达0.604mm到0.609mm之间，且一致性非常好。加工完成变形不超过0.003mm。传统的加工方法加工完成后的零件变形能够超过0.1mm，而且零件尺寸一致性不易保证，同一尺寸超过0.08mm。因此本方案能解决阻尼碗误差大，一致性差的问题。
以上所述的仅是本发明的实施例，方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。
Claims (3)
1.一种阻尼碗的加工工艺，其特征在于，包括以下步骤：
a)下料：按预加工阻尼碗锻制的长度和直径尺寸用车床下料，得到加工原坯料；
b)一次粗车：粗车原坯料，按Ⅱ类模锻件加工，符合GJB5040-2001相关要求，得到锻制件；
c)一次热处理(应力退火)：将锻制件放入井式炉中退火1～2h，退火温度为570～620℃；
d)二次热处理(应力退火)：将退火后的锻制件放入铝合金炉中退火1～2h，退火温度为390～420℃，得到二次退火锻制件；
e)二次粗车：再次粗车二次退火锻制件，保证其外圆相对于内孔的跳动公差≤0.1mm，得到二次粗车锻制件；
f)一次半精车：以二次粗车锻制件的A端面定位半精车B面及镗孔，得到一次半精车锻制件；
g)二次半精车：以内孔定位，车内外型腔，得到二次半精车锻制件；
h)三次热处理：硬度HBS 445～514，将二次半精车锻制件放入真空炉保温时间50～60min，加热温度为1000～1020℃，油中冷却，回火温度170～190℃，时间2～3h；
i)第一次精车：以内型腔定位，车外型腔及精镗内孔，保证其端面相对于基准面的平行公差≤0.008mm；
j)第二次精车：以外型腔及内孔定位，车内型腔，保证其端面相对于基准面的平行公差≤0.008mm，阻尼碗的厚度为0.6+0.01 0mm；
k)第三次精车：以内型腔及内孔定位，车外型腔及精镗内孔，保证其端面相对于基准面的平行公差≤0.008mm，阻尼碗的厚度为0.6+0.013 0mm及平面度≤0.008mm，锥面的粗糙度小于0.8，最终加工成成品，得到阻力腕。
2.根据权利要求所述的一种阻尼碗的加工工艺，其特征在于：还包括步骤m)磁粉探伤：按探伤标准进行检查成品是否开裂及杂质等，并验收。
3.根据权利要求所述的一种阻尼碗的加工工艺，其特征在于：还包括步骤n)表面处理：将验收后的成品放入电解液中进行钝化处理，在其表面生成氧化膜。
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