一种流量调节器桥接管的收口方法与流程

本发明属于机械制造技术领域，具体是涉及一种流量调节器桥接管的收口方法。

背景技术：

如图1、图2所示是某型航空发动机流量调节器组件。组件由壳体1、油虑2和桥接管3组成，壳体1材料为钢，油滤2和桥接管3的材料为铝合金；桥接管3的壁厚为δ，δ值较小；桥接管3通过收口变形，牢固卡在壳体1、油滤3的4个外环槽中，使壳体1、油滤2和桥接管3变成组件；研制初期采用传统的两半模具合抱进行桥接管3的收口，在实际收口过程中，桥接管3在合模面被卡伤、卡裂。经过分析，原因是模具收口处的曲率半径小于桥接管3外圆的曲率半径，收口开始时，模具的两侧与桥接管3的外圆先接触，而中部与桥接管3不接触，收口模具与组件呈点接触形成，加之在模具合模处，收口型面与分模面相贯，形成刃口，所以桥接管被卡伤、卡裂；如果模具型面按桥接管收口前桥接管的外圆直径设计，则收口处的模具的曲率半径大于桥接管收口成型后的曲率半径，收口时，桥接管不能与壳体、油滤的外环槽面贴合，收口不能满足设计图纸要求。因此两半模收口工艺不能适宜流量调节器桥接管的成型。

针对桥接管收口，目前是采用在车床上旋压成型的收口方法。在收口时，夹持流量调节器组件的壳体端外圆，收口处伸出车床主轴外，并于刀架上安装滚轮，车床主轴带动流量调节器组件旋转，刀架径向移动，滚轮对套管实施旋压；由于流量调节器组件处于悬臂状态，车床收口成型差，特别是油滤外环槽远离主轴夹持部位，悬臂长，且桥接管为长薄壁铝合金件，刚性差，油滤2上收口时，桥接管强度不能克服收口径向力而变形，甚至断裂，因此车床收口也不适宜流量调节器桥接管收口。

技术实现要素：

为解决上述问题，本发明的目的是提供一种流量调节器桥接管的收口方法，该方法采用对称、连续的旋压方式，在滚丝机上完成收口，收口质量好，收口工艺稳定，操作简单，从而解决了小内腔且不通孔的零件收口难题。

本发明是通过如下技术方案予以实现的。

一种流量调节器桥接管的收口方法，其具体方法步骤如下：

(1)选择设备滚丝机：确定滚丝机轴径及滚丝机轴上的平键尺寸；

(2)设计制造滚轮：滚轮设计为一组直径不等的回转体结构，滚轮上的滚轮端面为轴向基准面，滚轮外圆为滚轮的径向基准面，在滚轮上设置与滚丝机轴径相匹配的滚轮内孔，并在滚轮中间设置有键槽；

(3)安装滚轮：将两个滚轮安装在滚丝机主轴上，调整滚轮的轴向位置，使两滚轮的滚轮端面处于同一平面上，选取垫块，并将垫块安装于滚丝机的工作台面上；

(4)装配零件：将流量调节器组件的壳体和油滤装配在桥接管内孔中；

(5)调整滚丝机压力：滚丝机压力选取1.5MPa±0.1MPa；

(6)收口：启动滚丝机，滚丝机两主轴带动滚轮主轴旋转，将装配好的零件置于垫块及两滚轮中间，使油滤端面与滚轮上的滚轮端面贴合，滚轮作径向进给，滚轮对装配好的零件对称径向挤压，连续旋压，待滚丝轮径向进给至限位处，零件旋转2圈后，滚轮退回原位，完成流量调节器桥接管的收口。

所述步骤(2)中的滚轮材料为45#钢，热处理HRC35∽40。

所述步骤(2)中滚轮内孔与滚丝机轴径的配合采用H7/h6。

所述滚轮端面左端位于滚轮外圆上分别设置有凸起外圆A、凸起外圆B、凸起外圆C、凸起外圆D。

所述滚轮端面的左侧凸起外圆A的右端为直角面，左端为45°的倒角面。

所述凸起外圆B两端为45°倒角。

所述凸起外圆C两端为45°倒角。

所述凸起外圆D的左端为直角面，右端为45°的倒角面。

所述凸起外圆D的直角面设置有左端外圆，左端外圆与壳体上的左侧外圆相匹配。

所述滚轮的外形回转面对滚轮内孔的同轴度公差为0.03mm，端面对回转面及对滚轮内孔的跳动公差为0.05mm。

本发明的有益效果是：

本发明依据流量调节器组件的结构尺寸，结合滚丝机的参数设计滚轮；在滚丝机上，采用连续、旋压方式，旋压力对称，周向连续；在滚丝机上完成收口，收口质量好，收口工艺稳定，操作简单，解决了小内腔且不同孔的零件收口难题，可在机械加工技术领域广泛推广应用。

附图说明

图1是某型飞机发动机流量调节器组件示意图；

图2是图1的A处结构放大示意图；

图3是本发明中收口滚轮的结构示意图；

图4是图3的B处结构放大示意图；

图5是在滚丝机上滚轮收口的端面示意图。

图中：1-壳体，2-油滤，3-桥接管，4-滚轮，5-垫块，6-零件，11-左侧外圆，12-环形凹槽D,13-环形凹槽C，21-油滤端面，22-环形凹槽B，23-环形凹槽A，24-过渡圆柱，41-滚轮端面，43-滚轮外圆，43-过渡环形槽，44-端面圆柱，45-左端外圆，46-滚轮内孔，47-键槽，48-凸起外圆A，49-凸起外圆B，50-凸起外圆C，51-凸起外圆D。

具体实施方式

下面结合附图进一步描述本发明的技术方案，但要求保护的范围并不局限于所述。

本发明所述的一种流量调节器桥接管的收口方法，其具体方法步骤如下：

(1)选择设备滚丝机：确定滚丝机轴径及滚丝机轴上的平键尺寸；为滚轮设计提供输入数据，保证滚轮与滚丝机连接部位尺寸协调一致。

(2)设计制造滚轮：如图3、图4所示，滚轮4设计为一组直径不等的回转体结构，滚轮4上的滚轮端面41为轴向基准面，滚轮外圆42为滚轮的径向基准面，在滚轮4上设置与滚丝机轴径相匹配的滚轮内孔46，并在滚轮4中间设置有键槽47。所述键槽47与滚丝机轴上的平键配合，其尺寸及其配合按普通平键连接要求设计；所述滚轮外圆42的直径依据滚丝机的中心高度设计；保证滚轮与滚丝机连接部位尺寸协调一致，滚压空间合适。

(3)安装滚轮：将两个滚轮4安装在滚丝机主轴上，调整滚轮4的轴向位置，使两滚轮4的滚轮端面41处于同一平面上，选取合理高度的垫块5，并将垫块5安装于滚丝机的工作台面上，流量调节器组件支撑于垫块5及梁滚轮中间后，两滚轮的轴线、流量调节器组件的轴线处于水平面上；

(4)装配零件：将流量调节器组件的壳体1和油滤2装配在桥接管3内孔中；

(5)调整滚丝机压力：滚丝机压力选取1.5MPa±0.1MPa；压力合适，保证收口充分，但是不能使壳体和油滤变形。

(6)收口：启动滚丝机，滚丝机两主轴带动滚轮4主轴旋转，如图5所示，将装配好的零件6置于垫块5及两滚轮4中间，使油滤端面21与滚轮4上的滚轮端面41贴合，滚轮4作径向进给，滚轮4对装配好的零件6对称径向挤压，连续旋压，待滚丝轮径向进给至限位处，零件6旋转2圈后，滚轮4退回原位，完成流量调节器组件收口。

所述步骤(2)中的滚轮材料为45#钢，热处理HRC35∽40。

所述步骤(2)中滚轮内孔46与滚丝机轴径的配合采用H7/h6。

所述滚轮端面41左端位于滚轮外圆42上分别设置有凸起外圆A48、凸起外圆B49、凸起外圆C50、凸起外圆D51。

所述滚轮端面41的左侧凸起外圆A48的右端为直角面，左端为45°的倒角面。

所述凸起外圆B49两端为45°倒角。

所述凸起外圆C50两端为45°倒角。

所述凸起外圆D51的左端为直角面，右端为45°的倒角面。

所述凸起外圆D51的直角面设置有左端外圆45，左端外圆45与壳体2上的左侧外圆11相匹配。

所述滚轮4的外形回转面对滚轮内孔46的同轴度公差为0.03mm，端面对回转面及对滚轮内孔46的跳动公差为0.05mm。

下面结合实施例经一步说明本发明的实施步骤：

如图1、图2所示是由壳体1、油滤2、桥接管3组成的流量调节器，轴向基准是油滤2上的油滤端面21，径向基准是油滤2的外圆φd，其基准外圆的直径φd为15mm；油滤端面21处右侧是尺寸为4mm×3.5mm的外环槽，由油滤端面21向左依次是4个环形凹槽A23、环形凹槽B22、环形凹槽C13、环形凹槽D12，4个环形凹槽的深均为0.6mm；环形凹槽A23的右端为直角面，左端为45°倒角面，环形凹槽A23与油滤端面21间以过渡圆柱24连接，过渡圆柱24的外圆柱面至环形凹槽A23的槽底深度为1.1mm，环形凹槽A23的槽底宽度为1mm，过渡圆柱24的宽度为1mm；环形凹槽B22的两侧均为45°倒角面，环形凹槽B22中心至油滤端面21的距离为6mm，环形凹槽B22的槽底宽度为3mm；环形凹槽C13结构尺寸与环形凹槽B22相同，环形凹槽D12与环形凹槽A23的结构相似，其左端为直角面，而右端为45°倒角面，桥接管3的内孔直径等于径向基准外圆直径为φd，壁厚为0.6mm，壳体1、油滤2分别装配于桥接管3的两端，壳体1收口处的左端为左侧外圆11，左侧外圆11的直径为基准外圆直径为φd加上2倍桥接管3的壁厚，在本实施例左侧外圆11的直径为15+2×0.6＝16.2mm，要求桥接管3在环形凹槽C13和环形凹槽D12处收口形成流量调节器组件。

下面采用本发明所述的方法对上述桥接管3进行收口形成流量调节器组件，其具体方法步骤如下：

(1)选择设备滚丝机：根据待收口桥接管3的尺寸要求，选择滚丝机轴径为54mm，滚丝机轴上的平键的尺寸为12mm；

(2)设计制造滚轮4：如图3、图4所示，滚轮4的材料选用45#钢，热处理HRC35∽40，加工数量为2件，2件滚轮4的结构尺寸和技术要求完全相同；

在滚轮4上设置有滚轮内孔46，滚轮内孔46的直径与滚丝机轴径相同，均为54mm，滚轮内孔46与滚丝机轴径的配合采用H7/h6；滚轮4中间设置有键槽47与滚丝机轴上的平键配合，键槽47的宽度为12mm，与滚丝机上平键的配合按普通平键要求设计；滚轮4外形为一组直径不等的回转体，滚轮4上的滚轮端面41为轴向基准面，中部外圆42为滚轮的径向基准面，中部外圆42的直径依据滚丝机的中心高度设计，本实施例中中部外圆42的直径设计值为130mm；滚轮端面41左端是4个凸起的凸起外圆A48、凸起外圆B49、凸起外圆C50、凸起外圆D51；且凸起外圆A48、凸起外圆B49、凸起外圆C50、凸起外圆D51分别与流量调节器上的凹陷的环形凹槽A23、环形凹槽B22、环形凹槽C13、环形凹槽D12对应，4个凸起的凸起外圆A48、凸起外圆B49、凸起外圆C50、凸起外圆D51的凸起高度与环形凹槽A23、环形凹槽B22、环形凹槽C13、环形凹槽D12的凹槽深度相同，均为0.6mm；

滚轮端面41的左侧凸起外圆A48的右端为直角面，左端为45°的倒角面；凸起外圆A48的右端面距滚轮端面41的距离等于环形凹槽A23至油滤端面21的距离，及L1+0.05mm＝1.05mm，其中L1为过渡圆柱的宽度，凸起外圆A48的宽度为L2-δ×tg22.50+0.1＝0.8mm，其中L2为环形凹槽A23的宽度，δ为桥接管3的壁厚；凸起外圆A48与滚轮端面41是过渡外环槽43，过渡外环槽43与油滤2上的环形凹槽A23至油滤端面21间的过渡外圆对应，过渡外环槽43的深度比过渡圆柱24的外圆柱面至环形凹槽A23的槽底深度大0.2mm，即1.1mm+0.2mm＝1.3mm。

凸起外圆B49两端均为45°倒角，凸起外圆B49中心至滚轮端面41的距离与流量调节器的环形凹槽B22的中心至油滤端面21的距离对应，即为6mm，凸起外圆B49的宽度为L4-2×δ×tg22.5⁰+0.2＝2.7mm，其中L4为环形凹槽B22的宽度，δ为桥接管3的壁厚，凸起外圆B49与凸起外圆A48是过渡外环槽43连接，过渡外环槽43直径为径向基准直径；

凸起外圆C50和凸起外圆D51的结构设计类似于凸起外圆A48、凸起外圆B49的设计；

滚轮端面41的右端为端面圆柱44，端面圆柱44至过渡外环槽43的深度为h2+1mm＝4.5mm，其中h2油滤端面21的圆环宽度，实施例中取值为3.5mm，端面圆柱44的宽度为3.5mm；

滚轮4上所有外形回转面对滚轮内孔46的同轴度公差为0.03mm，端面对回转面和对滚轮内孔46的跳动公差为0.05mm，采用一次装夹加工的工艺保证。

(3)安装滚轮4：将设计制造好的两滚轮4安装在滚丝机主轴上，并调整滚轮4的轴向位置，使两滚轮4的滚轮端面41处于同一平面上，选取合理高度的垫块5，并安装与滚丝机的工作台面上；

(4)装配零件：将壳体1、油滤2装配在桥接管3的内孔中；

(5)调整滚丝机压力：滚丝机压力为1.5MPa±0.1MPa；

(6)收口：启动滚丝机，滚丝机两主轴带动滚轮主轴旋转，如图5所示，将装配好的零件6置于垫块5及两滚轮4中间，油滤端面21与滚轮4上的滚轮端面41贴合，滚轮4作径向进给，滚轮4对装配零件对称径向挤压，连续旋压，待滚丝轮径向进给至限位处，装配零件旋转2圈后，滚轮4退回原位，完成流量调节器组件收口。