某型密封環(huán)零件加工淺析

劉大偉　馬寧

摘 要：密封環(huán)零件是某型產品上的密封件，是關鍵零件。該零件自生產以來合格率一直較低，基本保持在40%左右，且每到工序的加工細節(jié)都會對后面焊接產生很大的影響，尤其是繞制和切口環(huán)節(jié)，對后續(xù)的焊接起著決定性作用，至關重要。本文通過對零件繞制及切口方面進行試驗加工，探索出了一套快速有效的加工方法，提升了零件合格率及加工效率，為該類零件今后的加工提供了借鑒，具有現(xiàn)實意義。

關鍵詞：密封;繞制;切口

1 零件結構

密封環(huán)零件材料為不銹鋼管（如圖1所示），尺寸雖然不多，但是需求量大，且為密封關鍵件，對產品質量及合格率要求高。

由圖可以看出，該零件結構簡單，難點在于控制切口，提升加工效率及合格率。

2 加工難點及分析

本零件前期應用0.2mm寬的刀具加工及普通壓緊方式，由于刀具剛性不足、壓緊力不均勻，很容易導致鋸片刀具扭曲、切口變形，前面的工件被壓成橢圓，后面的工件切口不在直徑上，拆裝后60%的零件切口呈現(xiàn)喇叭口狀態(tài)，無法進行對焊，導致零件報廢，造成了大量的損失，加工效率低下。經過分析，主要難點如下：

2.1 繞制方面

由于原材料是不銹鋼管，壁厚只有0.3mm，易產生塑性變形，因此在繞制過程中，一方面要合理控制繞制力大小，不能使不銹鋼管產生變形，另一方面還要控制繞制的環(huán)管直徑大小，確保后續(xù)焊接預留搭接量及零件的外形尺寸。

2.2 切口方面

必須將繞制成的螺旋管切開，形成單個的環(huán)管，才能進行后續(xù)的焊接。這里需要特別注意的就是：一方面需要采用合理的切口寬度，以確保焊接搭接量;另一方面要保證切口對于中心線應盡量的保證垂直，不能形成斜口，否則焊接不能滿足要求;再有就是螺旋管開始切口后，未切口的部分會產生回彈，從而導致環(huán)管直徑變大，直接影響焊接搭接量，必須采取措施嚴格控制。

3 解決措施

3.1 調整切口寬度

切口由原來的0.2mm調整到0.4mm，保證刀具的剛性，減少讓刀，使刀口平整，確保搭接量合適。切口寬度調整后，為了保證密封環(huán)的直徑，必須對工裝芯軸的直徑進行調整，工裝芯軸直徑D要經過確切的計算：

70.2*3.14+0.4+0.5=3.14*D1

D1=70.486

70.4*3.14+0.4+0.8=3.14*D2

D2=70.782

所以工裝芯軸D設計值為Φ70.48+0.30。

值得注意的是由于刀寬及焊接搭邊量的存在，加工前后密封環(huán)直徑變化后收口部位會呈現(xiàn)出扇形結構（如圖2），要計算是否影響焊接：

經計算：X=（8＼＼60＼＼360）*3.14*D=0.082mm，在對接焊接時兩個截面幾近平行，不影響焊接。

3.2 制作專用定位環(huán)

定位環(huán)如圖3所示，用于密封環(huán)螺旋結構的定位，確保零件在加工過程中尺寸精確不攢動，并保證螺距一致每件零件周長一致。

3.3 制作合理的壓緊結構

壓緊方式如圖4所示，壓板采用與本工序密封環(huán)外徑配合的弧形半包壓板，并且在壓板與密封環(huán)管接觸的位置加墊彈性材質，確保零件每一圈壓緊力均勻一致，減少未切口部分的回彈，確保切口平整。

4 實施效果

采用0.4mm寬的刀具及合理的壓緊工裝后，鋸片刀具剛性加強，壓緊結構合理，壓緊力均勻，零件切口平整，滿足了后續(xù)焊接工序的要求。改進刀具和工裝后，為了不影響產品的最終尺寸精度，通過重新計算工裝芯軸直徑，消除了增加刀寬帶來的對零件最終尺寸的影響，并且對扇形切口進行了驗證計算和現(xiàn)場的對焊試驗，不影響焊接，取得了良好效果。當前產品合格率在98%以上，大大提高了產品的合格率。