壓套組合件加工工藝可行性分析
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摘要：本文對典型壓套組合件的結(jié)構(gòu)及其高精度要求進行了簡單介紹，并對該類零件的加工難點及工藝方法進行分析，通過加工方法的調(diào)整及加工參數(shù)優(yōu)化，對該類組合件加工進行了詳細的論述。
關(guān)鍵詞：壓套組合件；加工方法；參數(shù)優(yōu)化
引言
通過對典型零件500/600（B）的加工流程進行跟蹤，該零件合格率低的原因是由于低溫靈活性合格率過低，該組件為不同材料的兩個單件組合的雙間隙活門組件，由于該組件的活門由兩種材料的單件通過工藝方法組合，各單件的材料不同，在加工、組合、檢測、及工藝性等多方面就會與常規(guī)工藝方法有所不同，尤其是兩種不同材料采用熱脹冷縮壓套后，仍需保證高精度的形狀公差和同軸度要求，加工難度更大，從而導(dǎo)致該類零組件長期存在低溫靈活性試驗不靈活現(xiàn)象，合格率僅為10%。1加工難點針對該類組合件，我們以圖2為例結(jié)合實際加工狀況進行分析。500/600-01（B）（活門）外圓對壓套孔跳動0.01max（圖3），023-5F（聯(lián)接桿）大外圓對小外圓跳動0.005max（圖4），那么理論上將連接桿壓入后，外圓對軸的跳動應(yīng)該等于活門和聯(lián)接桿單件的跳動之和0.015max；該組件中500/600-01（B）與023-5F外圓②對外圓①的跳動要求為0.03max，對于兩個不同材料的組合件，且兩零件為過盈配合，壓套時需先對正刻線后再壓入，且只對023-5F（聯(lián)接桿）進行降溫處理，對正刻線后壓套時聯(lián)接桿已經(jīng)回溫，冷凍產(chǎn)生的間隙配合已變?yōu)檫^渡配合，從而不能直接放入襯套孔內(nèi)，需使用壓力機輔助壓入，產(chǎn)生聯(lián)接桿受力不均勻，導(dǎo)致壓套后外圓②對外圓①的跳動0.03max超差。
2工藝分析
通過對高精度典型活門組件500（B）/600（B）的單件及組件加工、組合、檢測、及工藝性等多方面進行深入的分析，找到影響組件低溫靈活性試驗不靈活的關(guān)鍵因素是壓套后500-01/600-01（B）的大外圓①相對023-5F的小外圓②跳動超差（見圖2）。通過單件及組件的加工方法進行分析，其中影響壓套后跳動的因素有：①500/600-01（B）外圓對內(nèi)孔跳動0.01（見圖3）；②023-5F大外圓對小外圓跳動0.005（見圖4）；③壓套定位面對零件內(nèi)孔（外圓）的垂直度；④壓套時的緊度大小是否存在影響；⑤壓套時產(chǎn)生變形；⑥內(nèi)孔與外圓的倒角是否能起到引導(dǎo)作用。通過對2012年下半年加工的該零組件壓套工序收集的數(shù)據(jù)進行分析，以上影響的因素分析如下：①500/600-01（B）外圓對內(nèi)孔跳動0.01存在超差：由于023-5F與該內(nèi)孔有緊度要求，該跳動超差直接導(dǎo)致壓套后兩外圓的跳動超差；②023-5F大外圓對小外圓跳動0.005合格：組合后的跳動要求為該單件的小外圓對活門外圓的跳動要求，該跳動可以保證組合后小外圓對活門的跳動合格；③壓套定位面對零件內(nèi)孔（外圓）的垂直度實測0.01左右，可滿足要求：該垂直度可保證壓套時零件不會側(cè)偏；④壓套時緊度在0.022~0.028之間，內(nèi)孔圓柱度為0.003；外圓圓柱度0.002，故在0.006的緊度公差范圍內(nèi)調(diào)整的僅有0.002~0.003的空間，其意義不大；⑤壓套時，由于緊度為0.02~0.03，且只冰凍023-5F，在加工時，不能直接放入襯套500/600-01（B）中，需使用外力，用壓力機壓入，在壓入時會因受力不均勻?qū)е聣禾缀蟮奶鴦?.03超差；⑥活門內(nèi)孔與聯(lián)接桿外圓的倒角為0.5×45°，該倒角確保聯(lián)接桿可以順利被壓入活門中。
3解決措施
通過以上分析，其中500/600-01（B）外圓對內(nèi)孔跳動0.01存在超差：由于023-5F與該內(nèi)孔有緊度要求，該跳動超差是影響壓套后跳動超差的關(guān)鍵因素，為了徹底的解決該問題，采取如下措施；首先對2012年6月~12月加工的單、組件的相關(guān)數(shù)據(jù)進行收集，并制訂了如表1、表2數(shù)據(jù)表。從以上數(shù)據(jù)看出，壓套前跳動與壓套后跳動無明顯規(guī)律，故產(chǎn)生跳動超差的主要原因為壓套壓入時受力不均造成，為了保證組合件的壓套合格率，故對工藝規(guī)程進行如下調(diào)整:整500-01/600-01（B）數(shù)控車在5、10工序的加工方法，保證外圓對內(nèi)孔跳動0.01max，以滿足組合件的跳動要求；并增加壓套的定位面對壓套孔（外圓）的垂直度要求，以保證壓套時聯(lián)接桿不會側(cè)偏。②500-01/600-01（B）10工序鏜孔中，要求100%檢查垂直度0.02，保證該垂直度合格，滿足組件要求。③由于500-01/600-01（B）中壓套孔較短，研磨工人在手拿零件研孔時會將該孔研偏，從而導(dǎo)致壓套孔與外圓的跳動以及壓套定位面與內(nèi)孔的垂直度超差，影響壓套后組合件的跳動；500-01/600-01（B）在95工序硬質(zhì)陽極化后，105工序研孔前增加103工序鏜孔。以外圓為基準(zhǔn)，尺寸按準(zhǔn)12.02+0.010加工，保證外圓對壓套孔跳動0.01max，為研磨去除余量，再進行研孔，以提高內(nèi)孔的光度和圓柱度要求，保證壓套后的密封性要求。④在組件500/600（B）壓套工序中，將原來只將聯(lián)接桿冰凍更改為一方面將聯(lián)接桿冰凍，另一方面將活門加熱，利用熱脹冷縮的原理，避免使用壓力機，從而避免外力壓入時手里不均勻造成壓套后跳動超差：將500/600-01（B）放入加溫箱，加溫至150℃±5℃保溫30min，再將023-5F放入液氮冷卻至不冒泡，壓套時使用同軸度工裝，將500/600-01（B）放入工裝，再將023-5F壓入，要求不得使用壓力機；將單零件溫差法改為成對零件的溫差法壓套，避免壓套時使用外力壓入受力不均勻而帶來的不穩(wěn)定因素。
4結(jié)束語
本文通過對典型的不同材料的組合件（圖1組合件示意圖）的加工難點進行數(shù)據(jù)收集、通過工藝分析、制定解決措施和方案，從工藝流程的調(diào)整和工藝加工參數(shù)的優(yōu)化上進行了詳細分析和論證，從而解決了不同材料組合件的加工難點。同時也為我公司今后研制該類組合件的加工奠定了基礎(chǔ)。
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作者：劉維軍 單位：中國航發(fā)貴州紅林航空動力控制科技有限公司
