CN113305514A - 一种薄壁套壳的制作方法 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种薄壁套壳的制作方法。本申请通过在薄壁套壳的一端设置壁厚的装夹部，用于在加工过程中夹持并在加工后切除，减小了芯轴弹力对工件内孔面受力变形的影响，实现了极大的外径壁厚比以及较大的长径比套壳类零件的制造加工，能够实现超薄壁厚套壳类零件的精密加工，具备较高的稳定性，可以实现批量化制造，能够提供稳定的尺寸精度及表面质量，具有较强的操作性及应用前景。而且进一步在加工为薄壁套壳的零件毛坯的外侧设置外部支承套进行间隙/过盈/过渡配合，可以有效对套壳提供外部支承，能够提升加工精度。

Description

一种薄壁套壳的制作方法

技术领域

本申请涉及应用于核电设备控制棒驱动机构制造技术领域，尤其涉及一种薄壁套壳的制作方法。

背景技术

现有技术中薄壁套制造主要通过内孔成形后，以各类芯轴对内孔进行支承，再加工外圆面至最终零件尺寸。同时，若不考虑无缝需求，可采用薄板卷制焊接成形；进一步，若放宽材料限制，也可采用轧制、浇筑等方法成形，薄壁精度控制难度极大。

然而，对于马氏体不锈钢的超薄壁无缝管加工，内孔成形后在加工外圆的方法为常规方法，但由于极大的外径与壁厚比(超过500)，其芯轴装置的设计及精度控制极为关键，由于内孔为定位面，芯轴安装后对内圆的支承性会影响切削的一致性，因此芯轴的方式需要谨慎选择，弹簧芯轴的适用性大大降低，在0-0.5mm壁厚区间，随着壁厚的减小，芯轴弹力对工件受力变形的影响将会成倍放大，在加工完成后，弹簧芯轴卸力过程将会对最终尺寸产生较大影响，尺寸控制困难。而且轧制方法制造的无缝管，由于工件超低的刚度，尺寸精度控制难度大，稳定性较差。因此现有的超薄壁无缝管加工方式均不能满足尺寸精加工及成品稳定性要求，存在极大的外径壁厚比以及较大的长径比套壳类零件的制造难题。

发明内容

本申请的目的在于，提供一种薄壁套壳的制作方法，用以解决现有的超薄壁无缝管加工方式均不能满足尺寸精度及成品稳定性要求的问题，解决极大的外径壁厚比以及较大的长径比套壳类超薄壁无缝管的制造难题。

为了实现上述目的，本申请其中一实施例中提供一种薄壁套壳的制作方法，包括以下步骤：

毛坯准备步骤，以棒材或管材作为零件毛坯，所述零件毛坯端部为装夹部，在两个所述装夹部之间为产品部；

粗加工外形步骤，对所述零件毛坯进行粗加工形成粗加工外圆面及粗加工内孔面，并在所述装夹部与所述产品部之间制作泄压槽；

调质热处理步骤，对所述零件毛坯进行热处理；

半精车外圆步骤，将所述装夹部的粗加工外圆面夹持于支承工件，半精车所述产品部的粗加工外圆面形成半精加工外圆面；

半精车内孔步骤，半精车所述产品部的粗加工内孔面形成半精加工内孔面；

精车外圆步骤，待所述产品部冷却后，对所述产品部的半精加工外圆面精车形成精加工外圆面；

装配外部支承套步骤，将外部支承套组装在所述产品部的精加工外圆面上并固定；以及

精车内孔步骤，以所述外部支承套的外圆面为支承面，对所述产品部的两端采用夹持方式固定，精车所述产品部的半精加工内孔面形成精加工内孔面，从而得到薄壁套壳。

于本申请一实施例中所述的薄壁套壳的制作方法，其中，在所述精车外圆步骤和所述装配外部支承套步骤之间还包括：切除装夹部步骤，将所述装夹部在对应所述泄压槽位置切除。

于本申请一实施例中所述的薄壁套壳的制作方法，其中，在所述精车内孔步骤之后还包括：拆分外部支承套步骤，将所述外部支承套与所述产品部拆分。

于本申请一实施例中所述的薄壁套壳的制作方法，其中，在所述精车内孔步骤之后还包括：焊接步骤，将所述外部支承套与所述产品部的两侧端部连接位置进行焊接。

于本申请一实施例中所述的薄壁套壳的制作方法，其中，所述外部支承套为电气部件本体。

于本申请一实施例中所述的薄壁套壳的制作方法，其中，所述毛坯准备步骤中，所述零件毛坯的材质包括马氏体不锈钢或奥氏体不锈钢；所述粗加工外形步骤中，还包括在所述装夹部与所述产品部之间制作泄压槽。

于本申请一实施例中所述的薄壁套壳的制作方法，其中，所述装配外部支承套步骤中，所述外部支承套的内侧壁与所述产品部的精加工外圆面形成过盈配合或过渡配合。

于本申请一实施例中所述的薄壁套壳的制作方法，其中，所述装配外部支承套步骤中，所述外部支承套采用过盈液氮冷装方式固定在所述产品部的精加工外圆面上。

于本申请一实施例中所述的薄壁套壳的制作方法，其中，所述装配外部支承套步骤中，所述外部支承套以弹簧胀套为基体，在所述基体轴向方向的端部分别设置第一组应力槽和第二组应力槽，所述第一组应力槽和所述第二组应力槽相互平行错位设置。

于本申请一实施例中所述的薄壁套壳的制作方法，其中，所述装配外部支承套步骤中，所述外部支承套包括两片耦合的半圆柱壳体，两片所述半圆柱壳体扣合后使用成组螺栓及销轴进行固定。

本申请的有益效果在于，提供一种薄壁套壳的制作方法，通过在薄壁套壳的一端设置壁厚的装夹部，用于在加工过程中夹持并在加工后切除，减小了芯轴弹力对工件内孔面受力变形的影响，实现了极大的外径壁厚比以及较大的长径比套壳类零件的制造加工，能够实现超薄壁厚套壳类零件的精密加工，具备较高的稳定性，可以实现批量化制造，能够提供稳定的尺寸精度及表面质量，具有较强的操作性及应用前景。而且进一步在加工为薄壁套壳的零件毛坯的外侧设置外部支承套进行间隙/过盈/过渡配合，使得套壳与外部支承套存在一定的预紧压力，可以提供较大的摩擦阻力，可以有效对套壳提供外部支承，能够提升加工精度。此时，套壳不仅可以单独使用外部支承套进行加工，还可以与电气部件本体可以进行一体装配加工，即电气部件本体可以作为外部支承套使用，并同时整合了装配工序，能够对极大的外径壁厚比以及较大的长径比套壳进行精密加工。

附图说明

下面结合附图，通过对本申请的具体实施方式详细描述，呈现本申请的技术方案及其它有益效果。

图1为本申请实施例提供的薄壁套壳的结构示意图。

图2为图1在A-A处的截面结构示意图。

图3为本申请实施例提供的薄壁套壳的制作方法的流程图。

图4为本申请实施例中完成所述粗加工外形步骤的结构示意图。

图5为本申请实施例中完成所述半精车内孔步骤的结构示意图。

图6为本申请实施例中完成所述切除装夹部步骤的结构示意图。

图7为本申请实施例中所述外部支承套与薄壁壳体组合形态示意图。

图8为本申请实施例中所述外部支承套与薄壁壳体组合并设置加厚层的形态示意图。

图9为本申请实施例中第一种所述外部支承套的截面结构示意图。

图10为本申请实施例中第一种所述外部支承套的正视结构示意图。

图11为本申请实施例中第二种所述外部支承套的正视结构示意图。

图12为本申请实施例中第三种所述外部支承套的正视结构示意图。

图13为本申请实施例中完成所述精车内孔步骤的结构示意图。

图14为本申请实施例中完成所述拆分外部支承套步骤的结构示意图。

图15为本申请实施例中完成所述焊接步骤的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请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申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、““内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个所述特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

如图1、图2所示，本申请实施例中提供一种薄壁套壳10(后文简称为套壳)。所述薄壁套壳10包括在其轴向分布有多段回转体台阶结L1段、L2段，所述L1段位于整体套壳10的一端，其壁厚值t4稍大于或远大于右端薄壁段壁厚尺寸t1，所述的L2段位于整体套壳10的另一端，其壁厚不仅具备薄壁的全部特征，而且轴向延伸长度较长，随着壁厚t1尺寸极限进一步下探至0.1-0.5mm尺寸区间，L2段套壳10加工及尺寸控制难度成倍提升。

本申请通过在薄壁套壳10的制作方法中，在薄壁L2段的延伸段L1处增加工艺凸台的方式以满足装夹、增加刚度等要求，并在最终加工中将此工艺凸台进行去除，以完成最终的加工，因此L1段结构具有一定的典型性，此处予以保留，但考虑到其难度远低于L2段，本申请的制作方法可以同样适用。综上，为表征本申请的制作方法的高适用性，L1段仅作示意，本申请重点针对L2段壁厚值进行描述。所述工艺凸台在后文中也称为装夹部。

如图2所示，在所述薄壁套壳10中，存在有一内孔面N1，对应内径尺寸D1，存在有一外圆面W1，对应外径尺寸D2，呈圆筒形态，套壳10壁厚为介于外圆面W1与内孔面N1之间的实体厚度，理论尺寸为(D2-D1)/2。

所述不锈钢薄壁壳体的壁厚t1值可薄至0.1-0.5mm范围区间，直径壁厚比超过500，长径比超过5，在径向及轴向两个维度，都要求具有较高的形位精度及尺寸精度。

具体的，请参阅图3所示，本申请实施例中提供一种薄壁套壳10的制作方法，包括以下步骤S1-S9。其中步骤S7可以视情况选择性的存在。在步骤S9之后可以包括步骤S10或者步骤S11。本申请提供的制作方法同样适用于壁厚较大的情形，根据制造实际情况适当调整相关工装夹具及切削参数，具备较高的适用性。

S1、毛坯准备步骤，以棒材或管材作为零件毛坯，请参考图4所示，所述零件毛坯端部为装夹部11，在两个所述装夹部11之间为产品部12，所述装夹部11在加工过程中被夹持以支承带动所述产品部12被加工，所述产品部12被加工后形成所述不锈钢薄壁壳体。其中所述零件毛坯的材质包括马氏体不锈钢或奥氏体不锈钢。零件毛坯以棒材或管材落料，在外圆及内孔(如果有)处留有足够的加工余量，以满足毛坯热处理、粗加工、半精加工、精加工需求。在两端部预留的装夹位作为工艺凸台(即装夹部11)，用于校准、加持、支承使用，同时作为加工粗基准使用，即零件毛坯在下料阶段，轴向长度应留有足够的工艺余量，避免所述产品部12在后续加工过程中受较大外部压力。

S2、粗加工外形步骤，对所述零件毛坯进行粗加工形成粗加工外圆面及粗加工内孔面，并在所述装夹部11与所述产品部12之间制作泄压槽13。图4为完成所述粗加工外形步骤的结构示意图。粗加工工件时，将外圆面W3尺寸加工至D9，内孔面N3尺寸加工至D8，装夹位置距离所述产品部12的薄壁段应留有足够的泄压距离，因此在所述装夹部11与所述产品部12中间以泄压槽13进行物理隔离，以尽可能降低套壳10本体受压状态。粗加工是为了去除大部分内孔及外圆余量，同时应确保套壳10具备较高的刚度。

S3、调质热处理步骤，对所述零件毛坯进行尺寸稳定化热处理。通过热处理确保零件的力学性能满足要求，改善零件材料强度及韧性，零件具备了良好的综合机械性能。同时零件内应力得到极大消除，外形产生形变至稳定尺寸，由于余量充足，热处理形变对零件外形影响较小，在后续加工中重新找正零件基准，即可确保精度。性能热处理可根据材料设计需求进行适当调整，但在粗加工后，须配合有效的消除应力处理，防止应力集中导致的弯曲变形。

S4、半精车外圆步骤，将所述装夹部11的粗加工外圆面夹持于支承工件，校准后半精车所述产品部12的粗加工外圆面形成半精加工外圆面。具体是，请参考图5所示，将两端外圆面定位面光出，装夹支承工件，校准后半精车外形，外圆面W4至尺寸D10，留精车余量，同时复修两端定位面W5、W6。

S5、半精车内孔步骤，半精车所述产品部12的粗加工内孔面形成半精加工内孔面。图5为完成所述半精车内孔步骤的结构示意图。复校所述产品部12薄壁段外圆W4及两端基准C、D，对内孔区域进行车加工，留精加工余量，内孔面N4尺寸加工至D7；在内孔两端孔口设置一固定宽度的基准面，基准面位置应确保位于本体范围之内(非工艺凸台处)，根据实际情况可进行微调整，要求两基准内孔面在一次装夹中分刀切削完成，确保同轴，即两端孔口基准A尺寸加工至D5，基准B尺寸加工至D6。

进一步的，本申请涉及的方法为外圆最终加工表面成形先于内孔最终加工表面，即需要首先将外圆加工至最终尺寸D2，再加工内孔至最终尺寸D1。因此对壳体外圆切削时，内孔的余量大小会直接体现在壁厚值t2上，较小的内孔余量t3会造成半精加工阶段壁厚值t2较小，进一步导致刚度大幅度降低，套壳10变形。为确保外圆加工精度，此处内孔应保留足够余量t3以增加壳体刚度，其尺寸值应同时满足外圆加工时套壳10应具备足够的刚度及外圆加工完成后的半成品套壳10应具备足够小的变形，从而确保制造精度及装配精度。

进一步的，此处内孔保留的余量也同时不能影响最终薄壁加工的精度，原因在于内孔的尺寸余量t3过大会引起最终切削量过大，从而导致加工应力及加工热量对切削加工产生影响，变形量控制困难，影响加工精度。

综合以上，通过对内孔尺寸及切削参数的双重优化，将内孔半精加工尺寸限定至优化值区间，并通过工艺试验、外形尺寸数据进行择优选取。

S6、精车外圆步骤，待所述产品部12充分冷却后，校准后对所述产品部12的半精加工外圆面精车形成精加工外圆面。具体为，请参考图6所示，维持半精车工序的装夹支承状态，充分冷却后，复校基准A-B，分刀切削外圆面W1，尺寸加工至最终D2状态。

S7、切除装夹部步骤，将所述装夹部11在对应所述泄压槽13位置切除。按需切除两端所述装夹部11的工艺凸台，所述产品部12除内孔外，其余尺寸面全部成形。图6为完成所述切除装夹部步骤的结构示意图。

S8、装配外部支承套步骤，将外部支承套20组装在所述产品部12的精加工外圆面上并固定。所述外部支承套20的内侧壁与所述产品部12的精加工外圆面形成过盈配合或过渡配合。所述外部支承套20与薄壁壳体组合形态如附图7所示，外部支承套20内孔面N2与外圆面W1为配合关系，其配合形态可根据实际产品需求或薄壁套壳10装夹需求确定为间隙配合、过盈配合、过渡配合，配合后可以辅以锁紧装置对所述外部支承套20合理地轴向及周向固定措施锁紧。将所述产品部12与所述外部支承套20进行装配时的外圆接触状态定义为JX1(间隙)、GY1(过盈)、GD1(过渡)，将套壳10加工时与外部支承套20的接触状态定义为JX2(间隙)、GY2(过盈)、GD2(过渡)。在GY1(过盈)、GD1(过渡)、GY2(过盈)、GD2(过渡)配合状态下，所述产品部12与所述外部支承套20存在一定的预紧压力，可以提供较大的摩擦阻力，可以有效对所述产品部12提供外部支承，能够提升加工精度。

进一步的，所述薄壁套壳10在与外部支承套20组装时，所述零件毛坯的内孔状态为预留有一定的加工余量，用以加固壳体刚度，在所述零件毛坯的内孔内设有一加厚层30，且与所述外部支承套20对应设置。如图7所示，在原设计壁厚t1的基础上，增加有一厚度为t3的加厚层30，共同构成壁厚t2值，t1对应内径值为D1，t2对应内径值为D7。由于所述外部支承套20和所述加厚层30均是用于固定待加工的零件毛坯，因此所述外部支承套20和所述加厚层30可作为固定所述产品部12的夹持组件。在所述外部支承套20和所述加厚层30之间夹持固定所述零件毛坯进一步精车加工内孔形成薄壁套壳10。

进一步的，所述薄壁套壳10在与外部支承套20组装时，内孔两端孔口还设置有基准A及基准B，对应基准孔径为D5、D6，一般情况下D5＝D6，且其同轴精度≤0.01，作为薄壁套壳10加工、定位、校正的精基准，是薄壁套壳10加工精度的保证。

进一步的，在JX1(间隙)配合状态下，套壳10与部件本体内孔间存有间隙，加工过程可能引起套壳10的径向位移，在此情况下，套壳10不再优先与电气部件本体进行一体装配加工，转而采用单独加工，即转至GY2(过盈)、GD2(过渡)配合状态。

进一步的，在JX2(间隙)配合状态下，套壳10与外部支承套20之间存有间隙，加工过程可能引起套壳10的径向位移，在此情况下，调整配合至GY2(过盈)、GD2(过渡)状态。

进一步的，外部支承套20在设计时应确保其内控面N2与套壳10外圆面W1的接触状态。

所述薄壁套壳10在成形过程中，由于其薄壁的低刚度特性，需要对套壳10的内壁或外壁进行加固，以限制其发生形变。所述外部支承套20包括三种结构，均可采用过盈液氮冷装方式固定在所述产品部12的精加工外圆面上。详见附图8-11，所述外部支承套20具有一外圆面W2，对应外径D4，可以提供加工时装夹及支承，外圆加工至均一尺寸，确保两端具有较高的刚度；所述外部支承套20具有基体，该基体具有一内孔面N2，对应内径D3，内腔处根据薄壁套壳10结构设计有相应的轴向限位等。内径D3在附图8-11中分别细分为D3-1、D3-2、D3-3表示。所述基体在装配于所述零件毛坯的产品部12的外圆面上后采用锁紧装置对所述产品部12进行轴向及周向固定。所述锁紧装置环绕所述基体的轴向及周向设置，采用锁紧螺母或压板方式对所述基体进行固定。所述锁紧装置与所述基体的配合方式包括间隙配合、过盈配合或过渡配合中的任一种。

如图8、图9、图10所示，第一种所述外部支承套20为电气部件本体，电气部件本体即为基体，以电气部件本体内孔D3-1为基准内孔，控制其制造、装配精度，配合可以为过盈、过渡状态。所述产品部12在制造完成后作为所述薄壁套壳10安装于一电气部件本体内孔处，并与本体焊接为一体，实现密封功能，因此开发出以外部支承套20装配在产品部12外侧面的方式进行制造，不仅可以单独成形完成薄壁套壳10的加工，而且可以根据需求，与部件本体进行装配后加工，即电气部件本体可以作为外部支承套20使用，整合了装配工序，具有较高的灵活性。

如图11所示，第二种所述外部支承套20采用弹簧胀套结构，以弹簧胀套为基体，控制内孔尺寸D3-2，在所述基体轴向方向的端部分别设置第一组应力槽21和第二组应力槽22，所述第一组应力槽21和所述第二组应力槽22相互平行错位设置。亦即在所述外部支承套20壁厚处设置两组交错的应力槽，将刚性的本体转化为具有一定弹性的胀套，结合设计计算及应力分析，控制其弹性变形的形变，进行优化设计，可以辅助完成最终薄壁套壳10加工并确保精度，配合可以为过盈、过渡状态。所述外部支承套20采用弹簧胀套结构时，所述锁紧装置为紧固圈或半圆柱压板，所述锁紧装置环绕所述外部支承套20的基体设置，用以在被紧固时能够将所述第一组应力槽21和所述第二组应力槽22的间隙减小，从而实现所述外部支承套20固定在所述产品部12的精加工外圆面上。

如图12所示，第三种所述外部支承套20采用分裂抱箍形式，其内孔尺寸为D3-3，包括两片耦合的半圆柱壳体23作为基体，两片所述半圆柱壳体23扣合后使用成组螺栓及销轴24进行固定。所述外部支承套20以成组螺栓及销轴24将两片耦合的半圆柱壳体23紧固，环抱于所述产品部12外圆面W1处，配合可以为过盈、过渡状态。

以上三种所述外部支承套20的结构可以按照所述不锈钢套壳10的接触状态灵活使用，能够有效提供套壳10外部表面的径向支承，可以显著提升套壳10刚度并维持至套壳10完全加工完成。

S9、精车内孔步骤，以所述外部支承套20的外圆面为支承面，对所述产品部12的两端采用夹持方式固定，校准后采用长行程防震刀杆分刀切削方式精车所述产品部12的半精加工内孔面形成精加工内孔面，从而得到薄壁套壳10。

如图13所示，具体的，以所述外部支承套20的外圆面W2为支承面，夹持左端G1位置处，中心架支承右端G2处，校准薄壁套壳10内孔两端基准A、B，同轴度Φ0.01，机床配置长行程防震刀杆，分刀切削内孔至尺寸。可理解的是，在左端G1位置和右端G2处均可采取夹持外圆面W2方式也可均采取中心架支承方式。图12为完成所述精车内孔步骤的结构示意图。

进一步的，在分刀工序半精加工工序，采用均一背吃刀量、进给速度，正常冷却液加注；

进一步的，在分刀工序精加工工序，采用小背吃刀量及进给速度，维持转速不变；

进一步的，在分刀工序精加工工序最后分刀，背吃刀量降至0.02mm，停止冷却液加注，内孔光出至最终尺寸，薄壁套壳10全部成形。

本实施例中，在所述精车内孔步骤S9之后还包括步骤S10或者步骤S11。

S10、拆分外部支承套步骤，将所述外部支承套20与所述产品部12拆分。图14为完成所述拆分外部支承套步骤的结构示意图。

此时所述外部支承套20的拆分按照所述外部支承套20的三种结构主要分为以下三种情况。

当所述外部支承套20采用电气部件本体时，则薄壁套壳10成形后，不进行拆分。即薄壁套壳10的加工、装配合为一体，采用径向尺寸差法、截面法或分布式点位壁厚差法校验壁厚值。

进一步的，径向尺寸差法是采用外部支承套20内孔尺寸D3与薄壁套壳10最终制造尺寸D1差值计算薄壁套壳10壁厚值，本方法与制造过程中工件配合状态与机加工校准精度相关，一方面过盈量较小的配合状态下，由于金属的延展性及刀具切削过程中的切削力作用，套壳10外径D2与支承套内孔D3将顺沿大刚度表面成形；另一方面，同轴精度控制至D1公差范围1/2以下，可有效控制壁厚精度。

进一步的，截面法测量壁厚，即在套壳10两端截面处，套壳10截面上的内外圆轮廓进行投影测量，计算壁厚值，适用于两端不封口薄壁套厚度不完全检测。

进一步的，分布式点位壁厚差法是通过测量壁厚计算得出，即对外部支承套20全壁厚进行点位标定，标定值为Tn1，再对加工完成后的外部支承套20与薄壁套壳10总壁厚进行标定，标定值为Tn2，壁厚值t1即为Tn2与Tn1的差值。

当所述外部支承套20采用弹簧胀套结构时，调节弹簧胀套上拆卸螺钉，将胀套顶开后，将一圆形尼龙芯轴穿入薄壁套壳10内部以防变形，端部与薄壁套壳10端面存有一止口，通过尼龙芯轴将薄壁套壳10拉出胀套内腔。

当所述外部支承套20采用分裂抱箍形式时，将分裂抱箍工具一半的开拆卸段锁紧螺栓组旋松，将一圆形尼龙芯轴穿入薄壁套壳10内部以防变形，端部与薄壁套壳10端面存有一止口，通过尼龙芯轴将薄壁套壳10拉出分裂抱箍内腔。

S11、焊接步骤，将所述外部支承套20与所述产品部12的两侧端部连接位置进行焊接。当所述外部支承套20为电气部件本体时，在所述零件毛坯的产品部12被加工为薄壁套壳10后，所述电气部件本体与所述薄壁套壳10的两侧端部相互焊接固定。图15为完成所述焊接步骤的结构示意图，在图中焊接部用黑色三角表示。

本申请所述薄壁套壳10的制作方法，可以针对马氏体不锈钢或奥氏体不锈钢材质的型材进行超薄壁无缝管加工，制作的产品具有极大的外径与壁厚比(超过500)，且壁厚小于或等于0.5mm，以切削成形方式解决了极大的外径壁厚比以及较大的长径比套壳类零件的制造难题。

本申请的有益效果在于，提供一种薄壁套壳的制作方法，通过在薄壁套壳的一端设置壁厚的装夹部，用于在加工过程中夹持并在加工后切除，减小了芯轴弹力对工件内孔面受力变形的影响，实现了极大的外径壁厚比以及较大的长径比套壳类零件的制造加工，能够实现超薄壁厚套壳类零件的精密加工，具备较高的稳定性，可以实现批量化制造，能够提供稳定的尺寸精度及表面质量，具有较强的操作性及应用前景。而且进一步在加工为薄壁套壳的零件毛坯的外侧设置外部支承套进行间隙/过盈/过渡配合，使得套壳与外部支承套存在一定的预紧压力，可以提供较大的摩擦阻力，可以有效对套壳提供外部支承，能够提升加工精度。此时，套壳不仅可以单独使用外部支承套进行加工，还可以与电气部件本体可以进行一体装配加工，即电气部件本体可以作为外部支承套使用，并同时整合了装配工序，能够对极大的外径壁厚比以及较大的长径比套壳进行精密加工。

在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。

以上对本申请实施例所提供的一种薄壁套壳的制作方法进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的技术方案及其核心思想；本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例的技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种薄壁套壳的制作方法，其特征在于，包括步骤：

毛坯准备步骤，以棒材或管材作为零件毛坯，所述零件毛坯端部为装夹部，在两个所述装夹部之间为产品部；

粗加工外形步骤，对所述零件毛坯进行粗加工形成粗加工外圆面及粗加工内孔面；

调质热处理步骤，对所述零件毛坯进行热处理；

半精车外圆步骤，将所述装夹部的粗加工外圆面夹持于支承工件，半精车所述产品部的粗加工外圆面形成半精加工外圆面；

半精车内孔步骤，半精车所述产品部的粗加工内孔面形成半精加工内孔面；

精车外圆步骤，待所述产品部冷却后，对所述产品部的半精加工外圆面精车形成精加工外圆面；

装配外部支承套步骤，将外部支承套组装在所述产品部的精加工外圆面上并固定；以及

精车内孔步骤，以所述外部支承套的外圆面为支承面，对所述产品部的两端采用夹持方式固定，精车所述产品部的半精加工内孔面形成精加工内孔面，从而得到薄壁套壳。

2.根据权利要求1所述的薄壁套壳的制作方法，其特征在于，在所述精车外圆步骤和所述装配外部支承套步骤之间还包括：

切除装夹部步骤，将所述装夹部在对应所述泄压槽位置切除。

3.根据权利要求1所述的薄壁套壳的制作方法，其特征在于，在所述精车内孔步骤之后还包括：

拆分外部支承套步骤，将所述外部支承套与所述产品部拆分。

4.根据权利要求1所述的薄壁套壳的制作方法，其特征在于，在所述精车内孔步骤之后还包括：

焊接步骤，将所述外部支承套与所述产品部的两侧端部连接位置进行焊接。

5.根据权利要求4所述的薄壁套壳的制作方法，其特征在于，所述外部支承套为电气部件本体。

6.根据权利要求1所述的薄壁套壳的制作方法，其特征在于，所述毛坯准备步骤中，所述零件毛坯的材质包括马氏体不锈钢或奥氏体不锈钢；所述粗加工外形步骤中，还包括在所述装夹部与所述产品部之间制作泄压槽。

7.根据权利要求1所述的薄壁套壳的制作方法，其特征在于，所述装配外部支承套步骤中，所述外部支承套的内侧壁与所述产品部的精加工外圆面形成过盈配合或过渡配合。

8.根据权利要求1所述的薄壁套壳的制作方法，其特征在于，所述装配外部支承套步骤中，所述外部支承套采用过盈液氮冷装方式固定在所述产品部的精加工外圆面上。

9.根据权利要求1所述的薄壁套壳的制作方法，其特征在于，所述装配外部支承套步骤中，所述外部支承套以弹簧胀套为基体，在所述基体轴向方向的端部分别设置第一组应力槽和第二组应力槽，所述第一组应力槽和所述第二组应力槽相互平行错位设置。

10.根据权利要求1所述的薄壁套壳的制作方法，其特征在于，所述装配外部支承套步骤中，所述外部支承套包括两片耦合的半圆柱壳体，两片所述半圆柱壳体扣合后使用成组螺栓及销轴进行固定。

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