CN114310201A - 一种大口径薄壁深孔铝合金舱体加工工艺 - Google Patents

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杨晓峰
刘永红
黄攀宇
母波
廖丽莎
刘刚
邓德修
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Abstract

本发明属于风洞设备技术领域，公开了一种大口径薄壁深孔铝合金舱体加工工艺。该加工工艺，包括以下步骤：第一次人工时效；镗基准；粗车内孔、外圆；第二次人工时效；半精车内孔；第三次人工时效；精车内孔；第四次人工时效；精车外圆，完成舱体工件加工。该加工工艺获得的舱体工件尺寸一致性好，控制变形有效，定位工装简易，合格率高，工效高，加工工艺非常适合大批量生产。

Description

一种大口径薄壁深孔铝合金舱体加工工艺
技术领域
本发明属于风洞设备技术领域，具体涉及一种大口径薄壁深孔铝合金舱体加工工艺。
背景技术
薄壁类零件通常采用实体材料加工成形，能较好地解决变形问题，满足单件加工的需求。随着装备的轻量化和运载性能的提升，薄壁铝合金件在装备研制中已获得广泛运用。
工程需要批量生产大口径薄壁深孔铝合金舱体，舱体口径大，长径比约为5.4，壁厚仅3mm，属于大口径深孔薄壁零件。在加工过程中，受夹紧力、切削力、切削热和残余应力的共同作用，舱体极易变形。为了解决舱体加工变形的技术难题，提高加工效率，为批量生产做好准备，需要对大口径深孔薄壁铝合金舱体加工工艺进行研究。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种大口径薄壁深孔铝合金舱体加工工艺。
本发明的大口径薄壁深孔铝合金舱体加工工艺，包括以下步骤：
S10.第一次人工时效；
消除原材料在挤压成形中的残余应力；
S20.镗基准；
在镗床上以外圆为基准找正工件，镗两端的基准孔；
S30.粗车内孔、外圆；
以基准孔为基准，粗车内孔、外圆；粗车内孔时，一端采用专用的定位工装定位，架中心架，分别从两端粗车内孔；粗车外圆时，一端采用专用的定位工装定位，另一端采用顶尖顶紧；
S40.第二次人工时效；
消除步骤S30粗车过程中产生的切削应力；
S50.半精车内孔；
以基准孔为基准，一端采用专用的定位工装定位，架中心架，半精车一端内孔至总长一半；调头，半精车另一端内孔至总长一半；
S60.第三次人工时效；
消除步骤S50半精车过程中产生的切削应力；
S70.精车内孔；
以基准孔为基准，一端采用专用的定位工装定位，另一端采用顶尖顶紧；首先精车中心架位置；其次精车内孔至尺寸要求；最后调头，反向精车内孔至尺寸要求；同时，在精车过程中保证舱体工件总长不变；
S80.第四次人工时效；
消除步骤S70精车过程中产生的切削应力；
S90.精车外圆；
以基准孔为基准，一端采用专用的定位工装定位，另一端采用顶尖顶紧；精车外圆各台阶尺寸，完成舱体工件加工。
进一步地，所述的原材料为2A12铝合金。
本发明的大口径薄壁深孔铝合金舱体加工工艺获得的舱体工件尺寸一致性好，控制变形有效，定位工装简易，合格率高，工效高，加工工艺非常适合大批量生产。
附图说明
图1为大口径薄壁深孔铝合金舱体的结构示意图；
图2为大口径薄壁深孔铝合金舱体的定位工装示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例详细说明本发明。
实施例1
本实施例的大口径薄壁深孔铝合金舱体的材料为2A12硬铝合金，结构尺寸如图1所示，舱体总长1356±0.25mm，外径Φ250±0.25mm，内孔孔径
Figure DEST_PATH_IMAGE002
，两端孔径
Figure DEST_PATH_IMAGE004
，最小壁厚3mm。要求外圆中心轴线对舱体内孔同轴度0.1mm，舱体端面对舱体内孔垂直度0.1mm，外圆粗糙度Ra3.2。
本实施例的大口径薄壁深孔铝合金舱体加工工艺，包括以下步骤：
S10.第一次人工时效；
通过（190±10）℃/5h，消除原材料在挤压成形中的残余应力；
S20.镗基准；
在镗床上以外圆为基准找正工件，镗一端内孔作为基准孔，基准孔深度大于10mm，工作台旋转180︒，镗另一端与基准孔相同尺寸的面孔；
S30.粗车内孔、外圆；
以基准孔为基准，粗车内孔、外圆；如图2所示，粗车内孔时，一端采用专用的定位工装定位，在距端面约200mm处架中心架，架中心架的位置要求精车见光，分别从两端粗车内孔；粗车外圆时，一端采用专用的定位工装定位，另一端采用顶尖顶紧；
S40.第二次人工时效；
通过（190±10）℃/5h，消除步骤S30粗车过程中产生的切削应力；
S50.半精车内孔；
以基准孔为基准，一端采用专用的定位工装定位，架中心架，半精车一端内孔至总长一半；调头，以相同尺寸半精车另一端内孔；同时精车两端基准孔和面孔；
S60.第三次人工时效；
通过（190±10）℃/5h，消除步骤S50半精车过程中产生的切削应力；
S70.精车内孔；
以基准孔为基准，一端采用专用的定位工装定位，另一端采用顶尖顶紧；首先精车中心架位置；其次精车内孔至尺寸要求；最后调头，反向精车内孔至尺寸要求；同时，在精车过程中保证舱体工件总长不变；
S80.第四次人工时效；
通过（190±10）℃/5h，消除步骤S70精车过程中产生的切削应力；
S90.精车外圆；
以基准孔为基准，一端采用专用的定位工装定位，另一端采用顶尖顶紧；精车中心架位置，粗糙度不低于Ra3.2，外圆跳动小于0.05mm；架中心架，精车外圆各台阶尺寸至要求。
尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域。对于熟悉本领域的人员而言，在不脱离本发明原理的前提下，可容易地实现另外的改进和润饰，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。

Claims (2)

1.一种大口径薄壁深孔铝合金舱体加工工艺，其特征在于，包括以下步骤：
S10.第一次人工时效；
消除原材料在挤压成形中的残余应力；
S20.镗基准；
在镗床上以外圆为基准找正工件，镗两端的基准孔；
S30.粗车内孔、外圆；
以基准孔为基准，粗车内孔、外圆；粗车内孔时，一端采用专用的定位工装定位，架中心架，分别从两端粗车内孔；粗车外圆时，一端采用专用的定位工装定位，另一端采用顶尖顶紧；
S40.第二次人工时效；
消除步骤S30粗车过程中产生的切削应力；
S50.半精车内孔；
以基准孔为基准，一端采用专用的定位工装定位，架中心架，半精车一端内孔至总长一半；调头，半精车另一端内孔至总长一半；
S60.第三次人工时效；
消除步骤S50半精车过程中产生的切削应力；
S70.精车内孔；
以基准孔为基准，一端采用专用的定位工装定位，另一端采用顶尖顶紧；首先精车中心架位置；其次精车内孔至尺寸要求；最后调头，反向精车内孔至尺寸要求；同时，在精车过程中保证舱体工件总长不变；
S80.第四次人工时效；
消除步骤S70精车过程中产生的切削应力；
S90.精车外圆；
以基准孔为基准，一端采用专用的定位工装定位，另一端采用顶尖顶紧；精车外圆各台阶尺寸，完成舱体工件加工。
2.根据权利要求1所述的大口径薄壁深孔铝合金舱体加工工艺，其特征在于，所述的原材料为2A12铝合金。
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