专利名称：离心钢模轮毂修理工艺的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种圆形工件的修理方法，具体的说是一种离心钢模轮毂修理工艺，是针对离心钢模的一种修理工艺。
背景技术：
离心钢模，泛指制造管桩、电杆、排水管的钢模，久用之后，由于离心钢模在工位吊运中的碰撞、弯曲及不合理的修理工艺等因素，导致钢模在运转中的不均匀磨损，进而出现离心钢模跑轮的失圆和不同轴等严重缺陷，必须进行合理的修理，否则不宜继续使用。当前修理工艺有几种:1.将轮毂自跑轮上拆下，用电焊相对组合，找正后车削，再拆开安装复位，宣告完成。此方法已被实践所淘汰，原因是:跑轮长期被碾压，轮毂外表层已被严重压缩，没拆下之前，延展膨胀势能被强行抑制，拆下后胀势即得以释放，致使轮毂外表面展伸，造成合口方位直径因收缩而变小，一般比垂直方位小2 4毫米，组合后便形成以垂直方位为长轴，合口方位为短轴的椭圆形，当以内圆相对找正车圆后垂直方位即多去掉2 4毫米，重新安装后，合口方位被强行撑开，车好的外圆便改变为合口方位长、垂直方位短的新的最终椭圆，其椭圆度为2 4毫米，高速运转时震动、跳动很大，不能使用。2.拆下轮毂，胎具定位车削。此方法是做一个带心轴的定位胎具，其定位胎具固定盘与离心钢模上固定轮毂的基础法兰(基础法兰盘)相同，模拟基础法兰，将轮毂固定其上，相当于将跑轮移到车床上加工是一致的。基本步骤包括自离心钢模敲击拆卸、安装于定位胎具、修理、拆卸并重新安装于钢模上，理论上其加工精度本应可取，实际中则差值较大，不能正常使用，通过分析我发现其问题在于:由于上例提到的原因，在轮毂拆卸过程中，轮毂很难拆下，需用大锺用力击打方可取下，致使轮毂已产生变形，影响后续修理，另外，轮毂加工后安装时仍需如此击打，会对修理好的轮毂造成二次伤害，所以安装复位后的轮毂精度严重受损，所以现实中己被放弃。3.分节通车与整模通车，步骤如下:( I)先对离心钢模模具大体进行矫正。(2)然后整修离心钢模两端内孔壁，做为定位基准。(3)将整个钢模上车床逐轮车削，至圆整一致结束。该方法加工后的离心钢模低中速尚可，高速一般皆较大震动与跳动，也无法正常使用。其原因是通车后的跑轮圆度很好，而同轴度破坏较大。同轴度被破坏的原因有二:(I)离心钢模两端在使用过程中是受损害最严重的部位，变形较大，当做定位基准是不恰当的。(2)大体的直线度矫正，仍有较大差值存在。在有如上两因素状态下通车，跑轮与筒体出现不同轴现象是必然结果。实践证明，通车后的钢模，其跑轮不同轴度一般在4毫米左右，JC364-86规定为I毫米，超值过大，因此该工艺不能采用。4.钢模不动，在本体上进行手工测量、补焊、修磨工艺，步骤如下:(I)利用跑轮外圆不同方位上的直径对比加弧板辅助，测量确定不圆度及凸凹范围。(2)测量、对比合口处跑轮面至筒体内壁的间距，确定跑轮水平方位的中心位移量；测量、对比跑轮轮面至筒体外壁的间距，确定跑轮垂直方位的中心位移量，从而确定跑轮位移的综合方位及量值。(3)对失缺量大的部分补焊。(4)手持角磨机修磨，兼以不同方位直径测量和弧板的弧面测量，致达标结束。此工艺测量方法科学，修理精度稳定能满足使用要求，但劳动强度大，工艺复杂，技术含量高，一般工人难于掌握、操作。5.利用专利机械“离心钢模跑轮仿型磨机”(专利号201010233217.9)加工跑轮，此专机实际是实现了第4项工艺的机械化。用此机加工后的跑轮圆度、同轴度都很好，是当前最先进的机械加工手段。它解决了其它现有技术无法解决的技术难题，其先进性当之无愧。但美中不足的是工艺程序偏多，加工效率较低。
发明内容
针对背景技术中的第二种修理方法的不足，本发明提供一种离心钢模轮毂修理工艺，可以很好的解决上述方法存在的应力和变形问题，使得该方法不仅具有很好的理论效果，更加具有很好的实用价值。本发明解决其技术问题所采用的技术方案为:该种离心钢模轮毂修理工艺，其特征在于，包括如下步骤:步骤一，利用金属热胀冷缩的特性，用电焊沿轮毂周向加热，利用加热产生的热能将轮毂内存的外表面压应力抵消，使得轮毂整体内应力和表面应力达到平衡；步骤二，将轮毂自离心钢模上拆下；步骤三，将轮毂安装到定位胎具上；在安装过程中，首先，将轮毂置于定位胎具上，并在轮毂四周径向均匀施加外在压力，使得轮毂的内表面与定位胎具的外表面紧密贴合在一起，然后利用紧固件将轮毂与定位胎具紧固在一起，形成一体，所述紧固件在轮毂侧面周向均匀布置；步骤四，将安装有轮毂的定位胎具置于车床上进行车削；步骤五，修磨达标后，将轮毂自定位胎具上拆下；步骤六，将轮毂安装到离心钢模上；在安装过程中，首先，将轮毂置于离心钢模上，在轮毂周向均匀施加外在压力，使得轮毂的内表面与离心钢模基础法兰盘的外表面紧密贴合，然后利用紧固件将轮毂与离心钢模紧固成一体，完成整个工艺。在步骤四中，修理过程为:(I)首先将安装有轮毂的定位胎具置于V型支架上进行测试、人工补焊、人工磨削至基本圆顺，完成初步的修补；(2)将定位胎具及轮毂移至车床，实施车削加工，直至完成车削加工，圆度、同轴度完全可达到或高于JC364-86中规定的指标。在进行步骤四的同时，即当拆下轮毂车加工的同时，可以离心钢模两端的基础法兰盘为测量点，对离心钢模(无轮毂)进行直线度矫正(粗矫)，轮毂复位后再整体施以精矫，可以提高工作效率和修复精度。本发明的有益效果是:该工艺方法是在综合分析、反复实践现有技术的基础上，进一步完善、提高而产生的新型加工工艺。它的典型特点是:1.轮毂整体内应力和表面应力达到平衡，可以方便地自由拆装；在轮毂拆卸前，将轮毂因被碾压而产生的压应力势能以相反的拉应力加以抵消，使轮毂和离心钢模之间无作用力，消除拆装时锤击变形的破坏因素。2.轮毂与定位胎具或离心钢模基础法兰盘在径轴双向进行压固；应力释放后的轮毂内表面与定位胎具外表面或原安装轮毂的基础法兰盘外径之间，已有一定的间隙，为保证装卡的复位精度，以及控制可能产生的轮毂变形，采用该径轴双向压固法十分有效。3.粗、精两序分施为提高加工效率，防止焊瘤打刀，采取粗加工、精加工两道工序分开实施的方法:
(I)轮毂在胎具上的装卡在上车床前进行，且在装卡后首先置于V型支架上测试、补焊、磨削至基本圆顺。(2)将胎具移至车床，实施车削加工。4.车、矫平行施工当拆下轮毂车加工的同时，可以基础法兰盘为测量点，进行直线度矫正(粗矫)，轮毂复位后再施以精矫，以提高工作效率。5.加工精度高经过该工艺修理后的离心钢模整体工作时圆度、同轴度可达到或高于JC364-86规定的指标。6.加工效率高该工艺的工效可高于通车一倍以上，高于磨削十倍以上。7.加工成本低所需设备仅普通C630车床I台，自制定位胎数个，无需其他设备。8.单修周期短因不受一体作业中同序、同位需排序加工的制约，单模修理周期仅为4.5小时，一条10米模的常规修理2 3天即可完成，节时效果非常明显，这对应急修理是十分有利的。
图1为步骤三中的轮毂安装状态示意图；图2为在轮毂四周径向均匀施加外在压力F的示意图。图中:I轮毂，2定位胎具，3心轴，4紧固件。
具体实施例方式如图1和图2所示，本发明旨在提供一种自由折装轮毂的，离心钢模轮毂修理工艺，此方法是做一个带心轴3的定位胎具2 (图1)，其胎具固定盘与离心钢模上固定轮毂的基础法兰盘相同，模拟基础法兰，将轮毂固定其上，相当于将跑轮移到车床上加工是一致的。轮毂通常是由两个半圆环组合形成的，首先我们分析轮毂外表面产生应力的原因在于，在轮毂和动力轮长期接触的过程中，轮毂的外表面会产生张力即压应力，此时由于紧固螺栓的作用，轮毂贴合在离心钢模上从外观上是体现不出来的，但是实质上轮毂与离心钢模的基础法兰盘是紧紧的贴合在一起的，一旦将轮毂自离心钢模上取下，在轮毂外表面张力的作用下，轮毂内径势必缩小变形，难以修复。改进点在于在拆卸和定位过程中增加了消除应力、径轴双向压固的步骤，具体步骤如下:步骤一，轮毂因被碾压表面产生张力，利用金属热胀冷缩的特性，用电焊沿轮毂周向加热，形成焊线，利用加热产生的热能将轮毂内存的外表面压应力抵消，使得轮毂整体内应力和表面反向应力达到平衡，轮毂得到初步的校正；步骤二，在步骤一处理后，轮毂整体内应力和表面应力达到平衡，可以很方便的使用扳手松开螺栓将轮毂自离心钢模上拆下，拆下后的轮毂可以保持原有的形状而不发生变形或发生极微小的变形；步骤三，将轮毂安装到定位胎具上；在安装过程中，首先，将轮毂I置于定位胎具2上，并在轮毂四周径向均匀施加外在压力F (该压力的实现具有很多方式，可以借助工装进行，这是本领域的技术人员很容易实现的)，如图2所示，使得轮毂的内表面与定位胎具的外表面紧密贴合在一起，达到紧密配合后，利用紧固件将轮毂与定位胎具紧固在一起，两者形成一体，紧固件4在轮毂侧面周向均匀布置，形成多个紧固点，如图1所示；采取该措施可以保证两者装卡的复位精度，以及控制可能产生的轮毂变形；步骤四，将安装有轮毂的定位胎具置于相应的车床上进行车削；在该工艺中，提供一种最佳的配合过程:为提高加工效率，防止焊瘤打刀，采取粗加工、精加工两道工序分开实施的方法:(1)轮毂在定位胎具上的装卡在上车床前进行，且在装卡轮毂后首先置于V型支架上进行测试、人工补焊、人工磨削至基本圆顺，完成初步的修补；(2)将定位胎具及轮毂移至车床，实施车削加工，直至完成车削加工；其圆度、同轴度完全可达到或高于JC364-86中规定的指标。步骤五，车毕，将轮毂自定位胎具上拆下；步骤六，将轮毂安装到离心钢模上；在安装过程中，首先，将轮毂置于离心钢模上，在轮毂周向均匀施加外在压力，使得轮毂的内表面与离心钢模基础法兰盘的外表面紧密贴合，然后利用紧固件将轮毂与离心钢模紧固成一体，完成整个工艺。在进行步骤四的同时，即当拆下轮毂车加工的同时，可以离心钢模基础法兰盘为测量点，和基准点对离心钢模(无轮毂)进行直线度矫正(粗矫)，轮毂复位后再整体施以精矫，可以提高工作效率和修复精度。该工艺径轴双向施压固定，定位胎具定位车削，粗精两序结合，车、矫平行施工的离心钢模跑轮的修理工艺，安装复位后的跑轮，其圆度、同轴度可完全满足JC364-86的技术要求，整个过程无需大型设备，加工方便快捷，精度、效率均优于通车工艺，有突出的技术经济效果。
上面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，本领域相关技术人员对本发明的各种变形和改进，均应扩如本发明权利要求书所确定的保护范围内。
权利要求
1.一种离心钢模轮毂修理工艺，其特征在于，包括如下步骤: 步骤一，利用金属热胀冷缩的特性，用电焊沿轮毂周向加热，利用加热产生的热能将轮毂内存的外表面压应力抵消，使得轮毂整体内应力和表面应力达到平衡； 步骤二，将轮毂自离心钢模上拆下； 步骤三，将轮毂安装到定位胎具上；在安装过程中， 首先，将轮毂置于定位胎具上，并在轮毂四周径向均匀施加外在压力，使得轮毂的内表面与定位胎具的外表面紧密贴合在一起，然后利用紧固件将轮毂与定位胎具紧固在一起，形成一体，所述紧固件在轮毂侧面周向均匀布置； 步骤四，将安装有轮毂的定位胎具置于车床上进行车削加工； 步骤五，车削达标后，将轮毂自定位胎具上拆下； 步骤六，将轮毂安装到离心钢模上；在安装过程中， 首先，将轮毂置于离心钢模上，在轮毂周向均匀施加外在压力，使得轮毂的内表面与离心钢模基础法兰盘的外表面紧密贴合，然后利用紧固件将轮毂与离心钢模紧固成一体，完成整个工艺。
2.根据权利要求1所述的离心钢模轮毂修理工艺，其特征是，在步骤四中，修理过程为:(1)首先将安装有轮毂的定位胎具置于V型支架上进行测试、人工补焊、人工磨削至基本圆顺，完成初步的修补；(2)将定位胎具及轮毂移至车床，实施车削加工，直至完成车削加工，圆度、同轴度完全可达到或高于JC364-86中规定的指标。
3.根据权利要求1或2所述的离心钢模轮毂修理工艺，其特征是，在进行步骤四的同时，即当拆下轮毂车加工的同时，可以离心钢模两端的基础法兰盘为测量点，对离心钢模进行直线度矫正，轮毂复位后再整体施以精矫。
全文摘要
一种离心钢模轮毂修理工艺，在轮毂和动力轮长期接触的过程中，轮毂的外表面会产生张力即压应力，一旦将轮毂自离心钢模上取下，在轮毂外表面张力的作用下，轮毂内径势必缩小变形，难以修复。此工艺方法是做一个带心轴的定位胎具，其胎具固定盘与离心钢模上固定轮毂的基础法兰盘相同，模拟基础法兰，将轮毂固定其上，相当于将跑轮移到车床上加工是一致的，改进点在于在拆卸和定位过程中增加了消除应力、径轴双向压固的步骤。因不受一体作业中同序、同位需排序加工的制约，单模修理周期仅为4.5小时，一条10米模的常规修理2～3天即可完成，节时效果非常明显，这对应急修理是十分有利的。
文档编号B23P6/00GK103157951SQ201310077480
公开日2013年6月19日 申请日期2013年3月12日 优先权日2013年3月12日
发明者吕传水 申请人:吕传水