CN112846665A

CN112846665A - 轴向金属密封环的生产方法

Info

Publication number: CN112846665A
Application number: CN202110013439.8A
Authority: CN
Inventors: 王志刚; 吴杰; 张雨前
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2021-01-06
Filing date: 2021-01-06
Publication date: 2021-05-28

Abstract

本发明公开了一种轴向金属密封环的生产方法，涉及轴向金属密封环生产技术领域。包括a备料，选取硬态的带材；b定长下料，将带材切割成所需长度的小段；c对接焊接，将每小段带材的两端对接焊接形成环状；d辊圆，采用卷圆机对其进行辊圆；e成形，将其放入电磁成形装置成形；f切余边，将其轴向方向两端的余边进行切除。其能提升工件成形的一致性，改善工件质量，大幅提高生产效率，降低生产成本。

Description

轴向金属密封环的生产方法

技术领域

本发明涉及轴向金属密封环生产技术领域，更具体地说，涉及一种轴向金属密封环的生产方法。

背景技术

现有轴向金属密封环通常采用滚轧成形法、机械涨形法或液压涨形法方式加工完成。滚轧成形法加工的轴向金属密封环存在成形一致性差、易出现材料局部减薄量超标，且易出现材料压痕，工件表面质量不高的缺点。且需要多道工序成形，还需进行中间热处理，生产效率低，生产成本高。机械涨形法或液压涨形法加工的轴向金属密封环的成形一致性不好，也有易出现材料局部减薄量超标和易出现材料压痕的缺点。这两种方法的模具结构较复杂，且不能一次成形，生产效率很低，生产成本高。

因此如何找到一种轴向金属密封环的生产方法，其能提升工件成形的一致性，改善工件表面质量，大幅提高生产效率，降低生产成本，成为本领域技术人员亟待解决的问题。

发明内容

本发明目的在于提供了一种轴向金属密封环的生产方法，其能提升工件成形的一致性，改善工件质量，大幅提高生产效率，降低生产成本。

为了解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：

本发明提供了一种轴向金属密封环的生产方法，包括a备料，选取硬态的带材；b定长下料，将带材切割成所需长度的小段；c对接焊接，将每小段带材的两端对接焊接形成环状；d辊圆，采用卷圆机对其进行辊圆；e 成形，将其放入电磁成形装置成形；f切余边，将其轴向方向两端的余边进行切除。

可选地，所述步骤b中，每小段带材的长度的上限公差设置为0mm、下限公差设置为-0.2mm，平行度小于或等于0.05mm。可选地，所述步骤c 中，每小段带材的两端在对接焊接时，间隙小于或等于0.1mm,宽度错边量小于或等于0.1mm,厚度错边量小于或等于0.01mm。

可选地，所述c步骤中，焊缝需保证连续、焊透，经X射线探伤检验二级合格。

可选地，所述步骤a中所选带材的厚度余量和宽度余量根据实际生产情况计算确定。

可选地，所述步骤f之后还包括步骤g表面处理，为对其表面进行等离子喷涂，喷涂材料为AlCrN，喷涂厚度为4-6μm。

可选地，所述g步骤之后还包括步骤h标识，利用激光在非密封面打刻标识。

可选地，所述步骤h之后，还包括步骤i终检，依据设计图纸进行各项检测。

可选地，所述步骤i之后还包括步骤j包装入库。

可选地，所述步骤b中的切割方式为激光切割或者冲裁切割。

本发明提供的技术方案可以包括以下有益效果：

本轴向金属密封环的生产方法，包括a备料，选取硬态的带材；b定长下料，将带材切割成所需长度的小段；c对接焊接，将每小段带材的两端对接焊接形成环状；d辊圆，采用卷圆机对其进行辊圆；e成形，将其放入电磁成形装置成形；f切余边，将其轴向方向两端的余边进行切除。其能提升工件成形的一致性，改善工件质量，大幅提高生产效率，降低生产成本。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本发明的实施例，并与说明书一起用于解释本发明的原理。

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是一些实施例中示出的轴向金属密封环的生产方法的流程图；

图2是轴向金属密封环电磁成形装置的主视图；

图3是图2的俯视图；

图4是轴向金属密封环的主视图；

图5是图4的俯视图；

图6是图5中A处的局部放大图。

图中：1、上模座；2、导套；3、上模具；4、导柱；5、电磁线圈；6、工件坯料；7、下模具；8、下模座。

具体实施方式

这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本发明相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与本发明的一些方面相一致的装置或方法的例子。

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明的技术方案进行详细的描述。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。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本发明所保护的范围。

以下，参照附图对实施例进行说明。此外，下面所示的实施例不对权利要求所记载的发明内容起任何限定作用。另外，下面实施例所表示的构成的全部内容不限于作为权利要求所记载的发明的解决方案所必需的。

本发明提供了一种轴向金属密封环的生产方法，包括a备料，选取硬态的带材；b定长下料，将带材切割成所需长度的小段；c对接焊接，将每小段带材的两端对接焊接形成环状；d辊圆，采用卷圆机对其进行辊圆；e 成形，将其放入电磁成形装置成形；f切余边，将其轴向方向两端的余边进行切除。电磁成形原理：电容和控制开关形成放电回路，瞬时电流通过电磁线圈产生强大的磁场，同时在金属工件中产生感应电流和磁场，在磁场力的作用下使工件成形。

现有技术中，在步骤e中的成形方法：滚轧成形法需进行三次成形、一次中间热处理和一次娇型，每次成形需2-3分钟，真空热处理需20h/炉，娇型需1-2分钟，以500件/批，一人操作成形工序，单班8小时工作，热处理外协，装250件/炉，需成形工时4500分钟(计75h)，热处理2天，生产周期12天。。液压(机械)涨形法需进行两次成形，每次成形需,4-5分钟，以500件/批，一人操作成形工序，单班8小时工作，需成形工时 4500分钟(计75h)，生产周期10天。

本发明中，在步骤e中采用电磁成形的方法，只需一次成形，无需中间热处理，成形过程只需40-60s。以500件/批，一人操作成形工序，单班8小时工作，需成形工时420分钟(计7h)，生产周期为1天。

首先，由于电磁成形方法的特性，在备料时可直接选取是硬态的带材，且成形过程中不影响材料的机械、物理和化学性能，不需要进行后续热处理，即可满足各项性能的指标。而现有技术中只能选取软态的带材，且在成形过程中需要边进行热处理边成形，在成形后仍需要进行最终热处理以保证成品的机械、物理和化学性能。其次，现有技术成形方法生产的工件在圆角处存在明显的厚度减薄现象，因而备料材料的厚度必须预留一定的余量，而电磁成形工件变形受力均匀，无明显的局部减薄现象，因而备料厚度只需预留较小或无需预留余量；且采用现有技术生产方法生产的工件各处受力不等，材料流动性差，必须预留足够的余边宽度才能保证工件成形质量，而电磁成形是非接触高速成形，工件变形受力均匀，材料流动性好，预留的余边宽度可以大幅减小；与现有技术相比，材料可节省约20％。再次，电磁成形加工精度高，加工效率高。

其中，步骤b中，切割方式为激光切割或冲裁切割。

步骤c中，利用激光焊接的方式对其进行焊接。

步骤b中，每小段带材的长度的上限公差设置为0mm、下限公差设置为-0.2mm，平行度小于或等于0.05mm。

步骤c中，每小段带材的两端在对接时，长度间隙小于或等于0.1mm, 宽度错边量小于或等于0.1mm,厚度错边量小于或等于0.01mm。

c步骤中，焊缝需保证连续、焊透，经X射线探伤检验二级合格。

步骤a中所选带材的厚度余量和宽度余量根据实际生产情况计算确定。

步骤f之后还包括步骤g表面处理，为对其表面进行等离子喷涂，喷涂材料为AlCrN，喷涂厚度为4-6μm。如此其表面的增加耐磨、耐蚀、耐高温氧化、电绝缘、隔热、防辐射、减磨和密封等性能。

g步骤之后还包括步骤h标识，利用激光在非密封面打刻标识。如此，可在不影响其密封性的情况下，对其进行标识。

步骤h之后，还包括步骤i终检，依据设计图纸进行各项检测。

步骤i之后还包括步骤j包装入库。

其中，e步骤中用到的电磁成形装置，包括电磁电源、控制系统、设置有上模具3和导套2的上模座1、固定连接有下模具7和导柱4的下模座8，下模具7内设置有电磁线圈5，还包括升降装置，用于使模具进行开合。其中，升降装置可设置为四柱液压机。控制系统包括主控台、PLC、行程开关和继电器。主控台设置自动/手动转换开关，四柱液压机的升、降、启动、急停等按钮，电磁电源的开关等按钮。转换开关置于手动档位时，可以点动控制四柱液压机的升、降和电磁电源的开闭，完成成形模具的安装调试。转换开关置于自动档位时，按下启动按钮可以自动完成电磁成形过程，中间出现异常情况时可以按下急停按钮终止程序。为防止出现生产过程误操作可能对工人产生的意外伤害，启动按钮设计为双控开关，工人需用双手同时按下两个按钮，才能启动自动程序。电磁线圈5与电磁电源相连，上模座1固定在四柱液压机的活动横梁上，下模座8固定在四柱液压机的基座上。上模具3和下模具7通过导柱4和导套2进行对正。通过调整上行程开关确定上横梁提升的合适位置，以方便工件上、下料为宜。通过调整下行程开关确定上横梁下降的合适位置，以刚好使上模具3和下模具7闭合无间隙为宜。具体工作状态，初始状态：上模具3和下模具7 安装对正完毕，四柱液压机上横梁提升到预定位置。将工件坯料6手工放入下模具7的指定位置。自动程序：按下启动按钮后，四柱液压机升降油缸伸出，活动横梁下降到指定位置，此时上模具3和下模具7闭合。(油缸继续保压约2s)同时启动电磁电源放电，完成工件成形。之后升降油缸回抽，活动横梁上升到指定位置，上模具3和下模具7分离。手工取出已成形工件，将下一个工件坯料6手工放入下模指定位置。循环完成后续过程。整个工作周期：手工放料8-12s，启动按钮2s，上下模闭合10-15s，保压、电磁成形2s，上下模分离10-15s，手工取件8-12s，合计40-58s。在电磁成形工作过程中，上模具3和下模具7由油缸保压，能够保证上模具3和下模具7承受电磁成形时产生的冲击力。

可以理解的是，上述各实施例中相同或相似部分可以相互参考，在一些实施例中未详细说明的内容可以参见其他实施例中相同或相似的内容。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims

1.一种轴向金属密封环的生产方法，其特征在于，包括a备料，选取硬态的带材；b定长下料，将带材切割成所需长度的小段；c对接焊接，将每小段带材的两端对接焊接形成环状；d辊圆，采用卷圆机对其进行辊圆；e成形，将其放入电磁成形装置成形；f切余边，将其轴向方向两端的余边进行切除。

2.如权利要求1所述的轴向金属密封环的生产方法，其特征在于，所述步骤b中，每小段带材的长度的上限公差设置为0mm、下限公差设置为-0.2mm，平行度小于或等于0.05mm。

3.如权利要求1所述的轴向金属密封环的生产方法，其特征在于，所述步骤c中，每小段带材的两端在对接焊接时，间隙小于或等于0.1mm,宽度错边量小于或等于0.1mm,厚度错边量小于或等于0.01mm。

4.如权利要求1所述的轴向金属密封环的生产方法，其特征在于，所述c步骤中，焊缝需保证连续、焊透，经X射线探伤检验二级合格。

5.如权利要求1所述的轴向金属密封环的生产方法，其特征在于，所述步骤a中所选带材的厚度余量和宽度余量根据实际生产情况计算确定。

6.如权利要求1所述的轴向金属密封环的生产方法，其特征在于，所述步骤f之后还包括步骤g表面处理，为对其表面进行等离子喷涂，喷涂材料为AlCrN，喷涂厚度为4-6μm。

7.如权利要求6所述的轴向金属密封环的生产方法，其特征在于，所述g步骤之后还包括步骤h标识，利用激光在非密封面打刻标识。

8.如权利要求7所述的轴向金属密封环的生产方法，其特征在于，所述步骤h之后，还包括步骤i终检，依据设计图纸进行各项检测。

9.如权利要求8所述的轴向金属密封环的生产方法，其特征在于，所述步骤i之后还包括步骤j包装入库。

10.如权利要求1所述的轴向金属密封环的生产方法，其特征在于，所述步骤b中的切割方式为激光切割或者冲裁切割。