一种金属类薄壁件的加工方法 |
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申请号 | CN201710118451.9 | 申请日 | 2017-03-01 | 公开(公告)号 | CN106862532A | 公开(公告)日 | 2017-06-20 |
申请人 | 中国电子科技集团公司第十六研究所; | 发明人 | 孙闽; 占化斌; 张婷; 范仙红; 何世安; | ||||
摘要 | 本 发明 涉及一种金属类薄壁件的加工方法,该方法包括以下步骤:将薄壁件的内孔加工到尺寸,以薄壁件的内孔为基准半精加工薄壁件的外圆;在高温环境下,向薄壁件的内孔注入液态金属材料,并采用堵头将薄壁件内孔的开口端堵上;待注有液态金属材料的薄壁件冷却至室温时,液态金属材料 凝固 成固态金属材料,将堵头与薄壁件连接为一体;以薄壁件的外圆为基准,在堵头上加工中心孔,以中心孔 定位 加工薄壁件外圆至设计要求;在高温环境下,薄壁件内孔内的固态金属材料 液化 ,取出堵头,倒出液态金属材料;在高温环境下,对堵头和薄壁件进行清洗。该方法能够解决 现有技术 中存在的不足,有效避免薄壁件 变形 。 | ||||||
权利要求 | 1.一种金属类薄壁件的加工方法,其特征在于:该方法包括以下步骤: |
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说明书全文 | 一种金属类薄壁件的加工方法[0001] 技术领域[0002] 本发明涉及薄壁件加工技术领域,具体涉及一种金属类薄壁件的加工方法。 [0003] 背景技术[0004] 目前,金属类薄壁零件在机械加工往往采用外圆留量,内孔先加工到尺寸,再与内孔紧配芯轴定位,加工外圆的方法。但是,此种方法在取出芯轴后,薄壁往往会产生变形,尤其是对一些形位精度要求较高的零件影响较大。 [0005] 发明内容[0006] 本发明的目的在于提供一种金属类薄壁件的加工方法,该方法能够解决现有技术中存在的不足,有效避免薄壁件变形。 [0007] 为实现上述目的,本发明采用了以下技术方案:一种金属类薄壁件的加工方法,该方法包括以下步骤: (1)将薄壁件的内孔加工到尺寸,以薄壁件的内孔为基准半精加工薄壁件的外圆,保证薄壁件的外圆与内孔同轴; (2)在高温环境下,向薄壁件的内孔注入液态金属材料,并采用堵头将薄壁件内孔的开口端堵上; (3)待注有液态金属材料的薄壁件冷却至室温时,薄壁件内孔内的液态金属材料凝固成固态金属材料,将堵头与薄壁件连接为一体; (4)以薄壁件的外圆为基准,在堵头上加工中心孔,以中心孔定位加工薄壁件外圆至设计要求,并在加工过程中充分添加冷却液; (5)在高温环境下,薄壁件内孔内的固态金属材料液化,取出堵头,倒出液态金属材料; (6)在高温环境下,对堵头和薄壁件进行清洗。 [0009] 进一步的,步骤(2)、(5)和(6)中的高温环境为90 130摄氏度。所述高温环境为小~于导致薄壁件变形的最低温度,大于导致所填充金属材料液化的最高温度,该环境可使所填充的金属材料液化,便于所填充金属材料的填充及在薄壁件中的流动。 [0010] 进一步的,填充到薄壁件内孔中的金属材料为低熔点金属,便于高温环境的选择。优选的,所述金属材料为武德合金或铟锡合金。武德合金由50%铋、25%铅、12.5%锡和12.5%镉制成,熔点为70 80℃。铟锡合金的牌号为InSn48,熔点为117℃。 ~ [0011] 进一步的,所述堵头上开设有溢出孔。所述溢出孔沿堵头端面圆周方向均匀分布,一般设为4 8个。所述溢出孔的孔径为1 3mm。所述堵头采用45#钢制成。所述溢出孔,用于溢~ ~出多余液态金属材料,使薄壁件内部严密、无缝隙,避免了因内部产生缝隙造成薄壁件在加工过程中产生的变形。 [0012] 进一步的,步骤(6)中所述的“在高温环境下,对堵头和薄壁件进行清洗”具体包括以下步骤:用棉签擦去堵头上的液态金属材料,并将薄壁件放入沸液中清洗,以去除薄壁件上的污物和残留的液态金属材料。所述沸液包括金属清洗剂与水按照1:25的比例配制而成,并加热至沸腾。待温度降低后,将清洗下来的金属材料回收,进行再利用,节约成本。 [0013] 由以上技术方案可知,本发明能够解决现有技术中存在的不足,提高薄壁件的加工精度,有效避免薄壁件变形,且具有节约成本、加工效率高等特点。 [0015] 图1是通孔型薄壁件的加工结构示意图;图2是盲孔型薄壁件的加工结构示意图。 [0016] 其中:1、通孔型薄壁件,2、金属材料,3、堵头,4、溢出孔,5、堵头上的中心孔,6、盲孔型薄壁件,7、工艺夹头,8、工艺夹头上的中心孔。 [0017] 具体实施方式[0019] (1)在通孔型薄壁件1的内孔加工完成后,以内孔为基准配加工工装芯轴外圆,使内孔与工装芯轴紧配合,再以工装芯轴定位半精加工通孔型薄壁件的外圆,使外圆与内孔同轴。此时为半精加工,工件的壁较厚,芯轴不会对壁产生影响。 [0020] (2)以通孔型薄壁件1的内孔为基准配加工两个堵头3。 [0021] (3)在高温环境下,先在通孔型薄壁件1的一端装入一个堵头3,再往通孔型薄壁件1内注入液态金属材料2,用另外一个堵头3装入通孔型薄壁件1的另一端,多余液体会从堵头3上的溢出孔4溢出,去除溢出液体;在冷却至室温时,通孔型薄壁件1内孔中的液态金属材料2会变成固态,将通孔型薄壁件1与两端的堵头3连接在一起。 [0022] (4)以通孔型薄壁件1的外圆为基准,装夹通孔型薄壁件1外圆,找正通孔型薄壁件1外圆圆跳动、母线跳动均在0.01mm以内,在两端堵头3上加工中心孔5,以该中心孔5定位加工通孔型薄壁件外圆至设计要求。 [0023] (5)在高温环境下,通孔型薄壁件1内部的固态金属材料2会液化,此时,取出薄壁件一端的堵头3,倒出液态金属材料2。倒出的液态金属材料2冷却后,可回收再利用。 [0024] (6)待液态金属材料2流出后,取出通孔型薄壁件1另外一端的堵头3,用棉签擦拭去除多余液体。之后,将通孔型薄壁件1放入沸液中进行清洗,去除通孔型薄壁件1中的污物和残留的金属材料。 [0025] 实施例二如图2所示,所述薄壁件为盲孔型薄壁件,该盲孔型薄壁件6的内孔一端为开口端,另一端为盲孔。 [0026] (1)在盲孔型薄壁件6的内孔加工完成后,以内孔为基准配加工工装芯轴外圆,使内孔与工装芯轴紧配合,再以工装芯轴定位半精加工盲孔型薄壁件6的外圆,使外圆与内孔同轴,并在盲孔外端延长加工一段小圆柱作为工艺夹头7。 [0027] (2)以盲孔型薄壁件6的内孔为基准配加工堵头3。 [0028] (3)在高温环境下,往盲孔型薄壁件6的内孔内注入液态金属材料2,用堵头3装入盲孔型薄壁件6的开口端,多余液体会从溢出孔溢出,去除溢出液体;在冷却至室温时,液态金属材料2会变成固态,将盲孔型薄壁件6与堵头3连接在一起。 [0029] (4)以盲孔型薄壁件6的外圆为基准,找正盲孔型薄壁件6外圆圆跳动、母线跳动均在0.01mm以内,在堵头3和工艺夹头7端面上分别加工一个中心孔5和8,以这两个中心孔5和8来定位加工盲孔型薄壁件6的外圆至设计要求,再采用线切割或车削加工的方法加工去除工艺夹头7。 [0030] (5)在高温环境下,盲孔型薄壁件6内部的固态金属材料2会液化,此时,将工件倒置在自制工装上,让液态金属材料从自制工装上的溢出孔流出。液态金属材料冷却后,可回收再利用。所述自制工装为采用钢制材料制成的板状结构,在该板状结构上设有用于金属材料流出的溢出孔。 [0031] (6)待液态金属材料2流出后,取出盲孔型薄壁件6开口端的堵头3,用棉签擦拭去除多余液体。之后,将盲孔型薄壁件6放入沸液中进行清洗,去除盲孔型薄壁件6中的污物和残留金属材料。 [0032] 以上所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述,并非对本发明的范围进行限定,在不脱离本发明设计精神的前提下,本领域普通技术人员对本发明的技术方案作出的各种变形和改进,均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。 |