本發明屬于軸承保持架銅管加工方法,主要涉及一種軸承保持架銅管碾擴工藝方法。
背景技術:
目前,國內外實體保持架的生產流程皆為熔煉-澆鑄銅管-車制加工,尚無采用碾擴方式制坯的先例,該發明將提高我廠特大型銅管加工范圍和產品質量,以提高其市場競爭力。
目前由于設備加工范圍受限,離心澆鑄銅管外徑尺寸最大800mm,無法澆鑄出尺寸更大的銅管,采用新工藝方法:先澆鑄小尺寸銅管再碾擴至需要尺寸,可擴大加工范圍,生產出大尺寸銅管,同時銅管尺寸越大,澆鑄時危險性越大,碾擴也可提高操作的安全性。軸承保持架銅管采用離心澆鑄的方法生產保持架銅管,澆鑄不同尺寸的銅管,需要不同尺寸的離心模具,為了滿足生產每年都要訂購大量模具。
技術實現要素:
本發明的目的是提供一種軸承保持架銅管碾擴方法,可有效減少離心模具的使用數量,實現了鑄造和碾擴兩種成型工藝有效結合。
本發明的目的可采用如下技術方案來實現:
所述的軸承保持架銅管碾擴方包括以下步驟:
a:先澆鑄銅管:
據車制銅管內、外徑和高度尺寸推算出毛管尺寸,在毛管尺寸基礎上加上材料收縮率,選用合適離心模具, 采用離心澆鑄方式加工出毛坯銅管。
澆注過程:按傾爐開關,使電路緩慢傾斜,讓銅液慢慢流入澆包內,澆滿后關閉傾爐開關;用扒渣勺將保內的灰渣除凈。啟動離心機,當離心機模旋轉正常后,把銅液澆入鑄模內,澆鑄時應該先快后慢,不得斷流,澆鑄時觀察離心模具蓋的內徑是否澆滿,澆滿后停止澆注;澆鑄停止后離心機應及時打開冷水,噴水冷卻模具外壁,禁止用水直接冷卻銅管內壁;澆鑄結束后,待銅管冷卻后關閉離心機開關,停穩后取下模具蓋,用拔料工具拔出毛坯銅管;取出的毛坯銅管,應按照工藝尺寸檢查內、外徑和高度,合格后轉下工序。
b:粗車銅管:對澆注后的銅管進行粗加工
c、根據碾擴前后等重量法:計算出粗車銅管內、外徑和高度尺寸; 在車床按照尺寸要求加工出合格車制銅管產品;對加工后的銅管進行加熱,鑄件加熱方式選用兩端加熱規范,即加熱階段和保溫階段。確定加熱、保溫時間加熱溫度800℃-830℃,始碾溫度760℃-790℃,終碾溫度650℃以上,冷卻方式:平放空冷至室溫;
d:輾擴過程
首先把合格車削銅管裝入加熱爐內, 5-10分鐘快速升溫,加熱到設定溫度800℃-830℃,使用紅外溫度計測溫度,既可以避免爐溫過高引起晶粒粗大、過燒,又可避免爐溫過低造成加熱時間過長;下一階段加熱爐保溫,保溫時間根據銅管壁厚計算出保溫時間,保溫時間根據公式:0.4×壁厚mm=分鐘;保溫結束,把加熱銅管放到立式碾環機工作臺面上驅動輥、導向輥、芯輥和信號輥之間,做徑向輾擴;輾擴過程:把加熱銅管放到立式碾環機工作臺面上驅動輥、導向輥、芯輥和信號輥之間,做徑向輾擴;
輾擴過程中要保持碾擴溫度:(1)、在達到始碾溫度時,實現銅件的鑷入,控制徑向壁厚差(Ke) 1-6mm,提高銅件圓度;(2)、加速碾制過程,控制銅環件具體內、外徑和高度外形尺寸;(3)、減速過程:減少進給速度,使銅環件的彈性變形得到緩慢釋放;(4)、成型整圓過程:小進給量加無進給量空轉,目的在于提高銅環件精度,使銅環件滿足:外
徑橢圓度(VDp)1-7.5mm;外徑表面對基準端面面傾斜度(垂直差)1-5mm;高度對平行差1.5-6mm;內、外徑和端面墊坑深度0.4-4mm;
碾制過程中使用紅外溫度儀在線檢測環件溫度,當溫度接近終碾溫度時,停止碾擴加工,使用檢測儀器卡鉗、直角尺和鋼板尺等工具檢測環件達到以上技術要求后,需平放空冷至室溫;若環件未達到以上技術要求,需要進行二次回爐加熱至原始碾溫度-50℃后保溫,保溫時間為原保溫時間一半,再重復以上輾擴過程。
e:車加工過程
把碾擴后銅環件放到數控車上,應按照工藝尺寸車削加工內、外徑和高度,檢測合格后轉下工序。
本發明實現了鑄造和碾擴兩種成型工藝有效結合,可將固定尺寸的銅管碾擴成不同尺寸,用來加工多種型號保持架,可有效減少離心模具的使用數量。
具體實施方式
實施例1 :加工NU6/1500型號的保持架:
a:先澆鑄銅管:根據粗車銅管外形尺寸,根據銅管留量設計標準計算出毛坯銅管外形尺寸:φ1047×φ790.5×210;
b:粗車銅管:對澆注后的銅管進行粗加工
根據碾擴前后等重量法:粗車銅管重量544.77Kg,
粗車銅管外形尺寸:φ1037×φ802.5×188
c:對加工后的銅管進行加熱,鑄件加熱方式選用兩端加熱規范,即加熱階段和保溫階段。確定熱冷卻規范:加熱溫度810℃,保溫加熱46.9分鐘。
d:輾擴過程及達到的效果;
把加熱銅管放到立式碾環機工作臺面上驅動輥、導向輥、芯輥和信號輥之間,做徑向輾擴;輾擴過程1、始碾溫度780℃時,實現銅件的鑷入,控制徑向Ke(壁厚差)3mm以內,提高銅件圓度;2、加速碾制過程:目的是使銅件擴大速度穩定,便于控制銅環件尺寸φ1428(0~-10)×φ1284(+10~0)×188(+5~0);3、減速過程:減少進給速度,目的是使銅環件的彈性變形得到緩慢釋放;4、成型整圓過程:小進給量加無進給量空轉,目的在于提高銅環件精度,使銅環件外徑VDp(橢圓度)5mm以內,外徑表面對基準端面面傾斜度(垂直差)3mm以內;高度對平行差5 mm以內,內、外徑和端面墊坑深度3mm以內。碾制過程中使用紅外溫度儀在線檢測環件溫度,當溫度接近終碾溫度650℃,停止加工,使用檢測儀器卡鉗、直角尺和鋼板尺檢測環件達到以上技術要求后,需平放空冷至室溫;若環件未達到以上技術要求,需要進行二次回爐加熱至730℃后保溫23分鐘,再重復以上輾擴過程。
根據碾擴前后等重量法:碾擴后銅管重量544.77Kg,
碾擴后銅管外形尺寸:φ1428×φ1284×188-193
e:車加工過程及達到的效果。
按照工藝技術要求車削加工出尺寸:φ1427.6×φ1284.5×185;
澆鑄成型銅管:國標GB1176技術要求:機械性能:強度(MPA)不小于280;延伸率20%以上;硬度(HB)70-100;
碾擴成型銅管 :共取樣3組
第一組:機械性能:強度(MPA)430;延伸率35%;硬度(HB)93.9;
第二組:機械性能:強度(MPA)415;延伸率41%;硬度(HB)85.6;
第三組:機械性能:強度(MPA)406;延伸率45%;硬度(HB)82.9;
實施例2:加工241/750CA型號的保持架:
a:先澆鑄銅管:詳細敘述過程,如為現有澆鑄銅管可簡述。
根據粗車銅管外形尺寸,根據銅管留量設計標準計算出毛坯銅管外形尺寸:φ656×φ291.5×220;
b:粗車銅管:對澆注后的銅管進行粗加工
根據碾擴前后等重量法:粗車銅管重量420.7Kg,
粗車銅管外形尺寸:φ640×φ309.5×200
c:對加工后的銅管進行加熱,鑄件加熱方式選用兩端加熱規范,即加熱階段和保溫階段。確定熱冷卻規范:加熱溫度830℃,保溫加熱66分鐘。
d:輾擴過程及達到的效果;
把加熱銅管放到立式碾環機工作臺面上驅動輥、導向輥、芯輥和信號輥之間,做徑向輾擴;輾擴過程1、始碾溫度790℃時,實現銅件的鑷入,控制徑向Ke(壁厚差)3.5mm以內,提高銅件圓度;2、加速碾制過程:目的是使銅件擴大速度穩定,便于控制銅環件尺寸φ1020(0~-10)×φ870(+10~0)×200(+5~0);
3、減速過程:減少進給速度,目的是使銅環件的彈性變形得到緩慢釋放;4、成型整圓過程:小進給量加無進給量空轉,目的在于提高銅環件精度,使銅環件外徑VDp(橢圓度)5.3mm以內,外徑表面對基準端面面傾斜度(垂直差)4mm以內;高度對平行差5 mm以內,內、外徑和端面墊坑深度3mm以內。碾制過程中使用紅外溫度儀在線檢測環件溫度,當溫度接近終碾溫度650℃,停止加工,使用檢測儀器卡鉗、直角尺和鋼板尺檢測環件達到以上技術要求后,需平放空冷至室溫;若環件未達到以上技術要求,需要進行二次回爐加熱至740℃后保溫33分鐘,再重復以上輾擴過程。
根據碾擴前后等重量法:碾擴后銅管重量420.7Kg,
碾擴后銅管外形尺寸:φ1020×φ870×200-205
e:車加工過程及達到的效果。
按照工藝技術要求車削加工出尺寸:φ1019.6×φ870.7×197;
澆鑄成型銅管: 國標GB1176技術要求:機械性能:強度(MPA)不小于280;延伸率20%以上;硬度(HB)70-100;
碾擴成型銅管 :共取樣3組
第一組:機械性能:強度(MPA)410;延伸率43%;硬度(HB)83.5;
第二組:機械性能:強度(MPA)405;延伸率46%;硬度(HB)81.8;
第三組:機械性能:強度(MPA)397;延伸率47.5%;硬度(HB)80.1;
綜上:例1和例2六組試驗數據分析所述,碾擴后比碾擴前銅管強度和硬度明顯提高,延伸率符合GB1176國標技術標準要求。