校直技术在芯轴类零件、长筒类等零件上的应用
蒋翠云、刘辉、王德成
(大连橡胶塑料机械股份有限公司  辽宁·大连  116033)

  要:轴类零件的校直技术以及校直技术在芯轴类零件、长筒类等零件上的应用
关键词:冷校直、压高点校直法、砸凹点校直法、热校直

 

轴类零件的弯曲变形一般可采用校直的方法来加以修复。零件的校直分为冷校直和热校直两种方法。
1  冷校直
冷校直可分为压高点校直和砸凹点校直两种方法。
1.1 压高点校直法
当零件的弯曲较大时可采取压高点的方法校直。
具体的修复方法为:先用V形铁将轴类零件架起(如图1),再用压力机或特制的工具在零件弯曲最大部位相反方向加压,同时用百分表测量控制校压变形量。

校正到位后,需保持一段时间再撤去压力。为消除校压应力的影响,使得变形稳定,通常要经过人工时效处理。时效处理时,对于调质或正火的零件一般加热到450-500℃,保温1-2小时,这种方法能使1米长的轴弯曲量在0.05-0.15mm之间。可满足一般低速运行的机械设备要求。                  

图1压高点校直法
1.2 凹点校直法
半精加工或精加工后,工件的弯曲比较小,可采取砸凹点的方法进行校直。
具体的修复方法为:先用V形铁将轴类零件架起,将工件最低点放在硬木或黄铜垫上(如图2),使弯曲部分凸点向下,凹点向上,并用锤子及扁錾敲击凹点凹槽底部,使其锤击面凹下处金属向两边伸展,从而达到校直的目的。

 

                              

 

 

 

 

图2 凹点校直法
2 热校直
热校直可分为最高点加热校直和滚筒热校直两种校直方法。
2.1. 最高点加热校直法

最高点加热校直法的原理是:在零件的最高点局部加热,使其局部的弯曲度增加,待冷却后在其缩应力的作用下,将零件反方向拉伸,从而使得零件的弯曲得以恢复。但应注意的是,零件的反向弯曲量应大于零件校直前的弯曲量,即校直过量。这样才能避免零件冷却后其校直量的反弹,达到校直目的(如图3)。
图3最高点加热校直法
最高点加热校直法特点是:费用低,修理时间少,适用于无加工大型轴类零件设备。热校直时,多采用自然冷却。
最高点加热校直法的具体操作方法:
1)利用车床或V型铁找出弯曲零件的最高点,确定加热区。
2)加热用的氧-乙炔火焰喷嘴,按零件直径决定其大小。
3)加热区的形状:
a.条状:均匀变形和扭曲时。
b.蛇形:在变形严重,需要热区面积大时采用。
c.圆点状:用于精加工后的细长轴类零件。
4)弯曲量较大时,可分数次加热校直,不可一次加热过长,以免烧焦工件表面。
5)注意事项:
a.弯曲位置及方向应正确,火焰和弯曲方向一致。否则,易发生扭曲而产生更多弯曲;
b.加热冷却时间短,效果更好。
2.2  滚筒校直法
滚筒校直法是将零件加热到正火温度(860-900℃),保温45-60分钟,然后放在三个滚筒中进行校直(如图4)。这样,零件毛坯在校直机内可完成奥氏体向“珠光体+铁素体”的组织转变,而校直出现的应力,也就很快被再结晶过程所消除。但当其温度下降至550-650℃左右时,就应取出空冷,否则,就变成冷校直了。
这种校直不仅质量好,而且效率也高,同时可省掉多次的冷校直及时效处理,大大缩短了生产周期,提高了生产率。但由于需要专用的工艺装备,不及冷校直简单,因此,适用于批量生产。



图4 滚筒校直法
3 芯轴类零件、长筒类零件的校直
3.1 芯轴类零件、长筒类零件加工的工艺过程
芯轴类零件的加工工艺过程
锻造→正火→粗车→调质→试片检查→粗铣加工→稳定→半精铣加工→时效→精加工→抛光→精加工→镀锡保护→氮化→精整加工
长筒类零件的加工工艺过程
锻造→正火→粗车→调质→试片检查→粗推镗→稳定→半精推镗→精拉镗→珩磨→直线度检查→精加工→镀锡保护→氮化→精整加工
3.2芯轴类零件、长筒类零件的校直
1)精加工前的校直
芯轴类零件、长筒类零件热处理后的校直均采用在校直机上采用“压高点校直法”进行校直,之后进行去应力回火处理。具体技术要求如下:
芯轴类零件的热处理及校直精度要求


正火后的校直

当零件长度≤2m时,全长直线度≤2mm

当零件长度>2m时,全长直线度≤3mm

调质后的校直

全长直线度≤2mm

稳定化处理后的校直

全长直线度≤0.6mm

时效处理后的校直

全长直线度≤0.3mm

氮化处理后的校直

全长直线度<0.12mm

长筒类零件的热处理及校直精度要求


正火后的校直

当零件长度≤2m时,全长直线度≤2mm

当零件长度>2m时,全长直线度≤3mm

调质后的校直

全长直线度≤2mm

稳定化处理后的校直

全长直线度≤0.5mm

2)芯轴类零件、长筒类零件精加工后的校直通常采用“最高点加热校直法”和“砸凹点校直法”两种校直方法。
a.最高点加热校直法:
首先检查零件的全长直线度,当其值>0.12mm时,需要进行校直;用准直仪检测筒类零件的直线度,当其值>0.10mm时,需要进行校直。
利用车床或V型铁找出弯曲零件的最高点,按零件直径尺寸确定其加热喷嘴的大小。由焊工采用氧-乙炔火焰喷嘴进行加热,之后采用自然冷却,达到校直目的。
应注意的是:
Ⅰ.零件的反向弯曲量应大于零件校直前的弯曲量,即校直过量。这样才能避免零件冷却后其校直量的反弹;
Ⅱ.焊点应控制在最底处,且温度控制在600°C以内。
Ⅲ.弯曲位置及方向应正确,火焰和弯曲方向一致。否则,易发生扭曲产生更多弯曲;
Ⅳ.加热冷却时间短,效果更好。
b. 砸凹点校直法:
当零件的弯曲较小,可采取砸凹点的方法进行校直。
具体的修复方法为:先用V形铁将零件架起,将零件最低点放在硬木或黄铜垫上,使弯曲部分凸点向下,凹点向上,并用锤子及扁錾敲击凹点最低处,使其锤击面凹下处金属向两边伸展,从而达到校直的目的。
4 结论
“最高点加热校直法”和“砸凹点校直法”两种校直方法目前在我公司产品零件上得到了广泛的应用,效果显著,为公司创造了良好的经济效益。

参考文献:
【1】赵志修.机械制造工艺学.机械工业出版社1985.

 

 
 
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