专利名称：一种大型弹性封严涨圈制造方法
技术领域：
本发明属于机械加工工艺领域，特别涉及一种大型弹性封严涨圈制造方法。
背景技术：
大型弹性封严涨圈制造方法所加工产品系均压径向密封环结构的大型弹性封严 涨圈。大型指外径大于300mm，大型弹性封严涨圈的材料一般为弹簧钢或高温合金钢，因为 结构刚性薄弱，加工时易产生变形，因而影响了零件的加工精度。目前，还没有加工大型弹 性封严涨圈的制造工艺。
发明内容
本发明的目的是提供一种大型弹性封严涨圈制造方法，根据《机 械设计手册》中关于均压环在自由状态下环上各点的半径变量R = rq+sx (1+Θ+2Xsine)+3+JI (O彡θ彡JI，RQ是均压环在限制状态下的外径，即产品图 纸要求的外径)这一理论，如图1所示，通过工艺试验，摸索出了大型弹性封严涨圈自由状 态和限制状态几何形状变化关系在开口两侧IOOmm弧段有半径缩小趋势，找出了在径向 不受力状态下粗加工外轮廓的变形规律开口尺寸缩小，以及在径向受力状态下精加工内、 外圆时对轮廓度和涨圈开口尺寸的影响开口尺寸缩小5 20mm。将车削工艺、钻削工艺、 线切割工艺、热处理工艺、磨削工艺等制造工艺合理结合，加工出合格的产品。均压径向密封环结构的大型弹性封严涨圈制造方法具体加工工艺步骤如下1.使用车床车产品的外径、内径和厚度；零件状态自由状态；切削参数切削速度25 35m/min，进给量0. 2 0. 4mm/n,切削深度0. 3 0. 5mm。切削效果外径=产品图纸要求外径尺寸+10 50mm，内径=产品图纸要求内径尺寸-7 15mm，厚度=产品图纸要求厚度尺寸+1 1. 5mm,2.使用钻床钻工艺压紧孔；零件状态自由状态；加工效果在直径为产品图纸要求内径尺寸的圆周上均布10 50个Φ6πιπι Φ8πιπι工艺压紧孔，用于半精车和磨平面工序压紧零件用。3.使用车床半精车厚度工艺条件零件在自由状态，利用工艺压紧孔，压紧零件，使零件处于平整状态；切削参数切削速度观 32m/min，进给量0. 1 0. 3mm/n,切削深度0. 2 0. 3mm ；切削效果厚度=产品图纸要求厚度尺寸+0. 5 1mm，4.热处理；
零件状态自由状态；处理方式固溶时效处理，固溶1040°C 40分钟空冷，时效780°C 16小时空冷。5.使用磨床磨厚度平面；零件状态自由状态，利用工艺压紧孔，压紧零件，使零件处于平整状态；切削参数砂轮线速度25 35m/s，进给量0. 3 0. 7mm/n,磨削深度0. 01 0. 03mm ；加工效果零件的厚度达到产品图纸要求厚度尺寸和精度；6.使用线切割切内、外圆和开口 ；零件状态自由状态；切削参数脉宽10 μ S，脉间10 20 μ S，电流5Α，电压100V ；加工效果外圆留0. Imm余量，内圆留0. Imm余量，开口 60 IOOmm ；7.使用磨床磨外圆工艺条件零件在限制状态，使零件限制在外圆直径=产品图纸要求外径尺寸 +0. 2mm，在圆环内侧放置压板压紧零件内端面；切削参数砂轮线速度观 32m/s，进给量0. 4 0. 6mm/n,磨削深度0. 01 0. 03mm ；加工效果外圆直径达到产品图纸要求外径尺寸和精度；8.使用磨床磨内孔；工艺条件零件在限制状态，圆环内侧放置压板压紧零件端面没有松开状态下，在 圆环外侧放置压板压紧零件外端面后，再卸下内侧压板；切削参数砂轮线速度观 32m/s，进给量0. 4 0. 6mm/n,磨削深度0. 01 0. 03mm ；加工效果径向宽度或内径达到产品图纸要求的尺寸和精度；本发明的有益效果是设计了大型弹性封严涨圈制造工艺，填补了国内空白。
图1为均压环的主视2为大型弹性开口环形弹簧涨圈在限制状态下的主视3为图2的左视图在Φ890+α°3圆上50%透光0.04其余0.02，自由状态下切口 60士5当间隙1. 25 1. 75时集中检查载荷P = 120士 10Ν，材料GH150，HB(d) = 3. 65 3. 1具体实施例方式一种燃气轮机，需要均压径向密封环结构的大型弹性封严涨圈，用来实现燃气的 密封要求。使用本发明加工大型弹性开口环形弹簧涨圈，如图2所示，要求是在限制状态下 外径Φ890+°_°3πιπι、内径Φ864mm(保证径向宽度13_Q.2mm)、厚度6_α(15πιπι的开口环形弹簧涨 圈，限制状态下外圆轮廓度0. 02mm-0. 04mm，零件材料是GH150。具体加工工艺步骤如下
1.零件在自由状态下，使用车床车外径Φ920πιπι、内径Φ855πιπι、厚度为7mm的圆 环，切削参数切削速度30m/min，进给量0. 3mm/n,切削深度0. 4mm。2.零件在自由状态下，使用钻床在Φ 865mm直径上均布钻32个工艺压紧孔，用于 半精车和磨平面工序压紧零件用。3.零件在自由状态下，利用工艺压紧孔压紧零件，使零件处于平整状态，使用车床 半精车车出厚度6. 5_αι，切削参数切削速度30m/min，进给量0. 2mm/n，切削深度0. 25mm4.热处理固溶时效处理，固溶1040°C 40分钟空冷，时效780°C 16小时空冷。5.零件在自由状态下，利用工艺压紧孔压紧零件，使零件处于平整状态，使用磨床 磨平面，将零件的厚度磨成厚度6_α(15，切削参数砂轮线速度30m/s，进给量0. 5mm/n，磨削 深度 0. 02mm ；。6.零件在自由状态下，使用线切割设备，切割成外圆R = 445. 1+60X (1+θ +2Xs in θ )+3+Ji (0彡θ彡ji)，保证径向宽度13. 2+αι匪，开口 60匪，切削参数脉宽10 μ S，脉 间15 μ S，电流5Α，电压100V。7.零件在限制状态下，将零件外圆限制在Φ890. 2，在圆环内侧放置压板压紧零 件端面，使用磨床外圆磨成Φ 890 士0. 03，切削参数砂轮线速度30m/s，进给量0. 5mm/n，磨 削深度0. 02mm。8.零件在限制状态下，在圆环内侧放置压板压紧零件端面没有松开状态下，在圆 环外侧放置压板压紧零件端面后，再卸下内侧压板，使用磨床磨Φ864内孔，保证径向宽度 13_。.2mm，切削参数砂轮线速度30m/s，进给量0. 5mm/n，磨削深度0. 02mm。通过使用上述制造方法，加工出了满足产品图纸要求的大型弹性开口环形弹簧涨圈。
权利要求
1. 一种大型弹性封严涨圈制造方法，其特征在于在径向不受力状态下粗加工外轮廓， 在径向受力状态下精加工内、外圆，将车削、钻削、线切割、热处理、磨削工艺相结合，其具体 加工工艺步骤如下1)使用车床车产品的外径、内径和厚度；切削参数切削速度25 35m/min，进给量0. 2 0. 4mm/n,切削深度0. 3 0. 5mm ；零 件在自由状态下，加工后零件外径达到产品图纸要求外径尺寸+10 50mm，内径达到产品 图纸要求内径尺寸-7 15mm，厚度达到产品图纸要求厚度尺寸+1 1. 5mm ；2)使用钻床钻工艺压紧孔；零件在自由状态下，加工后在零件直径为产品图纸要求内径尺寸的圆周上均勻分布 10 50个Φ 6mm Φ 8mm工艺压紧孔；3)使用车床半精车厚度；切削参数切削速度28 32m/min，进给量0. 1 0. 3mm/n,切削深度0. 2 0. 3mm ；零 件在自由状态下，利用工艺压紧孔，压紧零件，使零件处于平整状态，加工后零件厚度达到 产品图纸要求厚度尺寸+0. 5 Imm ；4)热处理；零件在自由状态下，固溶时效处理，固溶1040°C 40分钟空冷，时效780°C 16小时空冷；5)使用磨床磨厚度平面；切削参数砂轮线速度25 35m/s，进给量0. 3 0. 7mm/n,磨削深度0. 01 0. 03mm ； 零件在自由状态下，利用工艺压紧孔，压紧零件，使零件处于平整状态，加工后零件厚度达 到产品图纸要求厚度尺寸和精度；6)使用线切割切内、外圆和开口；切削参数脉宽10 μ S，脉间10 20 μ S，电流5Α，电压100V ；零件在自由状态下，加工 后零件外圆留0. Imm余量，内圆留0. Imm余量，开口 60 IOOmm ；7)使用磨床磨外圆；零件在限制状态下，将零件限制在外圆直径为产品图纸要求外径尺寸+0. 2mm，加工后 零件外圆直径达到产品图纸要求外径尺寸和精度；8)使用磨床磨内孔；切削参数砂轮线速度28 32m/s，进给量0. 4 0. 6mm/n,磨削深度0. 01 0. 03mm ； 零件在限制状态下，加工后零件径向宽度或内径达到产品图纸要求的尺寸和精度。
全文摘要
本发明属于机械加工工艺领域，公开了一种大型弹性封严涨圈制造方法，其工艺步骤包括(1)使用车床车产品的外径、内径和厚度；(2)使用钻床钻工艺压紧孔；(3)使用车床半精车厚度(4)热处理；(5)使用磨床磨厚度平面；(6)使用线切割切内、外圆和开口；(7)使用磨床磨外圆；(8)使用磨床磨内孔。本发明的有益效果是设计了均压径向密封环结构的大型弹性封严涨圈的制造方法，找出了在径向不受力状态下粗加工外轮廓的变形规律及在径向受力状态下精加工内、外圆时对轮廓度和涨圈开口尺寸的影响，解决了零件结构刚性薄弱，易产生加工变形，影响零件加工精度的工艺难题，填补了国内空白。
文档编号B23P15/00GK102049666SQ20101023757
公开日2011年5月11日 申请日期2010年7月27日 优先权日2010年7月27日
发明者吕泉 申请人:沈阳黎明航空发动机(集团)有限责任公司