五轴热旋压加工的利记博彩app

文档序号:11060019阅读:1115来源:国知局
五轴热旋压加工的制造方法与工艺

目前我国轴承加工,是一种材质通过精密车床加工出来的。从材料到加工工艺都对轴承套圈的金属晶体结构,材料的弹性没有帮助,以至于套圈的抗疲劳、传温能力弹性能力下降、使用轴承周期寿命短的缺点。

本发明通过热旋压的加工方法,改变轴承套圈的晶粒结构。增加套圈晶粒界面弹性,从而达到提高质量的目的。

说到套圈质量、就要先讲复合金属材料熔铸,我申请的“短节分格式复合材料熔铸法”发明专利名称。其中技术就是三种金属组成的复合材料。本发明专利也是在这一技术的起点上的新的创新。也就是对复合金属材料的热旋压加工。

本发明加工工艺分四个步骤:一是锻打加工、二是热旋压加工、三是车床加工和精磨、四是淬火。本发明只讲锻打和热旋压加工。

说明书附图中:图1是三种材料复合金属圈的锻打图。

首先是获得一种三层复合金属套圈毛胚料、见图1中数字符号①,这是一块三种液态金属同时熔铸形成的复合金属材料,在符号①中、符号⑧表示抗高温晶粒层,符号⑨表示抗扭力晶粒层,符号⑩表示快速传温晶粒层。三种不同晶粒层形成的晶粒界面本身强化了内部晶粒 结构,增加了套圈抗疲劳和弹力。图1中数字符号②表示在电炉中烧红了的套圈。套圈要装进符号⑦的圈槽内进行结构锻打,必须要用过渡圈③和⑧组成的梯形槽内打入。图中数字符号⑤表示定位槽,图中数字符号⑥表示安装在空气锻打机座上的锻打圈座。通过对复合金属的锻打,得到更紧密的晶粒结构。

锻打后就进行第二道工序,热旋压加工。

热旋压加工主要是对轴承内外圈的滚动滑道进行碾压成形加工,加工之后,内外圈滑道只精磨就可以淬火了。

说明书附图中:图2是五轴热旋压加工机械主视图。

图2和图3是本发明五轴热旋压加工的主要技术方案。图2和图3的数字符号编号一致,都表示一个部件。

说明书附图中:图3是五轴热旋压加工机械侧面图。

在说明书符图2中,由数字符号①、②、③、④、⑤组成的五根滚筒,象卷板机结构一样。其中数字符号①、②表示动力滚筒,数字符号③、④表示定位滚筒,数字符号⑤表示压力滚筒,形成五轴连动加工方法。图中数字符号⑥表示夹具空心滚筒,轴承套圈毛胚料⑦就夹放在空心滚筒上。图中数字符号⑧表示外盖,紧夹套圈。⑨表示深孔螺丝螺母。图中数字符号⑩表示活动滚轮,其外边缘形状和尺寸和轴承滑道尺寸一样。主要靠这个活动滚轮滚动碾压出轴承内外滑道。通过⑩活动滚轮的滚动碾压,使轴承圈内部晶粒界面产生变形,而获得更好的弹力强大的晶粒结构,通过强力的重复碾压,也使轴承套圈滑道表面晶粒组织更加紧密,和锻打方式效果一样。粗步估计符号⑥ 空心滚筒转动300到500圈可以完成热旋压的加工。完成轴承套圈毛胚料5-10毫米成形、变形的碾压加工,直到套圈滑道加工成形。图中数字符号(11)表示液压臂,通过液压力的精确控制,精确的以丝为单位的向下压,来保证加工的精确度。本发明机械部位看似简单,在环境加热温度的情况下,保证旋压精度,也是要努力的。最笨的办法是内外圈加工好后,再来配中间滚柱的尺寸。图中数字符号(12)是热旋压变形空间,是本发明重要设计之一。这个空间的材料,将在下一道精车工序中被加工掉。热施压变形空间的设计,使三层复合材料圆圈产生变形,形成晶粒界面的略弯曲的新的结构,见图4中B面、B-2。有利于轴承套圈的抗震,有利于轴承套圈的抗疲劳。图2中数字符号(13),表示火焰加热焊枪。对轴承套圈进行加温旋压,再加温再旋压。使套圈保证温度在250度到400度之间。所以设计中加入了符号(16)温度计或温度传感器来方便和完善加热工艺。为什么不将套圈烧红一次碾压呢?因为那样达不到对套圈滑道的表面至密碾压加工。金属在250度和400度时,晶体应力减小,膨胀变形开始,此时还具有一定的硬度,为了获取滑道表面的组织更紧密,可以采用边加热边旋压,再加热再旋压,还可在加工中途采用表面淬火,再加热旋压的方式,来得到高质量的晶体组织结构。加热可能会使五轴之间机械转动形成加工的误差。对符号⑩也有影响。图中符号(14)表示动力齿轮,图中数字符号(15)表示滚筒轴和铜套系列。

热旋压加工主要是对轴承套圈内外滑道的加工,也是对轴承套圈复合金属材料内部金属晶粒界面的变形加工,其加工性质和锻打一 样,可取得良好的金属加工效果。热旋压加工过后再进行其它三个面的精车加工,和滑道的精磨加工。

利用热旋压加工轴承滑道和设计变形空间,使轴承晶粒界面设计变得多样化,是一种新的轴承加工的方法。

热旋压加工刚开始是低转速,越到达加工精度尺时速度越快。加工必须要控制好转速、温度、压力臂进车速度、停止和再次加温时间。加工中途微淬火次数等。

图2图3是轴承外圈加工图。轴承内圈的外滑道加工工艺方法一样,只需改变图2中符号⑥夹具空心滚筒的设计即可。

说明书附图中:图4是常规轴承套圈和热旋压加工后轴承套圈晶粒界面对比图。

图4是本发明要求达到的加工后晶粒界面分布情况。图4中A面是常规轴承晶体分布,一种材料加工的轴承套圈其晶粒是规则无变化的。图右边是三种复合材料的晶界分布,见B面中数字符号①表示抗高温晶体,数字符号②表示抗扭力晶体,数字符号③表示快速传热晶体。下方是通过旋压加工后的晶界变形效果,实现了旋压加工得到抗疲劳,增加晶粒结构弹性的目的。

从理论上说,旋压加工是具有开创性的设计,配合复合材料的技术,将完全改变我国发动机材料和加工难题。

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