CSP拉矯環冷輥邊孔及斜孔的加工方案*

2016-09-23 03:34:34朱翠琴劉大海

現代冶金 2016年1期

朱翠琴，劉大海

(常州寶菱重工機械有限公司，江蘇常州　213019)

CSP拉矯環冷輥邊孔及斜孔的加工方案*

朱翠琴，劉大海

(常州寶菱重工機械有限公司，江蘇常州213019)

分析了環冷輥加工過程中邊孔加工的難度及斜孔加工可能會產生的不良后果，提出了改進措施，解決了生產的實際問題。

環冷輥；加工工藝：深孔；斜孔

1　概述

CSP拉矯環冷輥通過輥內部冷卻帶走輥內熱量，降低輥面溫度，減少熱應力、熱疲勞，主要適用于直徑較大的輥子。如圖1所示，輥子兩端有10個深通孔，通過中孔與斜孔形成一個冷卻回路，端面密封圈密封，使得冷卻效果迅速而均勻，有效防止輥子因受熱不均而產生裂紋現象，延長其使用壽命。

2　工藝流程

環冷輥屬于連鑄輥中加工流程長，加工難度大的部件。為了保證其產品精度和質量，針對產品加工難點進行技術攻關，對工藝流程進行了規范，如下：

圖1　環冷輥結構示意圖(單位：mm)

粗車—調質—焊前加工—堆焊—半精加工—回火—光出基準—鉆中孔、邊孔—鏜司必克—鉆斜孔—清理鐵屑—精加工—鉆攻螺孔—成品檢驗

3　產品加工的難點

3.1邊孔的加工

3.1.1邊孔的特點

邊孔為10個深通孔，深度達2090 mm，與輥身外圓距離35.5 mm，由此可見邊孔數量多且深，與輥身距離較小。

3.1.2邊孔加工方案的選擇

(1) 槍鉆一端直接打深孔：根據邊孔的特點，我們首先考慮使用槍鉆由一端鉆深孔，由于管壁相對較薄，孔深，加工時易造成受力不均，孔中心會發生偏移，直徑方向偏差達2～3 mm，不能保證產品的質量，這個方案被否定；

圖2　邊孔加工示意圖(單位：mm)

(2) 兩頭鉆接深孔：考慮采用兩頭相接的方法加工，兩頭相接剛好在中間相接的位置形成一個臺階，臺階偏差約為0.5～0.75 mm，而中間位置應力集中，易斷裂，是產品最為薄弱的部分，會大大縮短輥子使用壽命，這個方案也被否定。

(3) 先兩端鉆Φ16 mm孔接通，再由一端擴孔至Φ19 mm：通過對上述兩種情況的分析，由此對深孔的加工進行改進，采取了相應措施，如圖2所示:先采用兩頭相接通的方法鉆通孔至Φ16 mm，由于受力不均，Φ16 mm孔相接處產生臺階，偏差約為0.5 mm，這時候再采取從一端開始擴孔至Φ19 mm，而這樣加工避免了臺階的產生，同時由于受力不均，孔中心最后都回到原先的中心，與原始中心保證一致。

3.2斜孔的加工

3.2.1斜孔的理論位置

如圖3所示圖紙中斜孔的位置，可見斜孔與邊孔形成45°夾角，與密封圈的司必克Φ30H8 mm處僅有0.2 mm的間隙，而實際加工斜孔的過程中由于受應力的影響，無法保證0.2 mm的要求，圖示處的密封要求嚴格，將影響整個冷卻回路。

圖3　斜孔的詳圖(單位：mm)

3.2.2斜孔位置的改進方案

綜合以上情況的分析，在保證不影響產品使用的情況下，將45°角沿圖4處A點(A點為鉆頭接觸的第一點)旋轉至42°，這樣在加工斜孔過程中，由于角度變小，使得鉆頭與密封圈司必克處的間隙為2.6 mm，這樣整個加工過程不會影響到密封圈，能夠保證整個冷卻回路的正常工作，從而有效防止輥子受熱不均而產生裂紋的現象。