扭力管零件收口加工工藝研究

劉清濤

摘 要：扭力管零件是飛機(jī)操縱系統(tǒng)控制組件中重要零件之一，文章通過對扭力管零件的結(jié)構(gòu)工藝性分析，重點(diǎn)闡述了該零件收口加工工藝流程的設(shè)計(jì)、工藝參數(shù)設(shè)置及模具設(shè)計(jì)尺寸選擇，為類似零件收口加工積累了經(jīng)驗(yàn)。

關(guān)鍵詞：模鍛收口；收口模；校正

中圖分類號：TH131.3 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1006-8937（2016）15-0011-01

1 零件結(jié)構(gòu)工藝性的分析

扭力管零件是飛機(jī)操縱系統(tǒng)控制組件中重要零件之一，該扭力管材料為YL12，零件長度1 010 mm，外圓φ41.5 mm，內(nèi)孔呈多個(gè)臺(tái)階孔，內(nèi)孔尺寸公差較大。兩端內(nèi)孔直徑較小，最小壁厚4.1 mm，如圖1所示。該零件由于長度大，且兩端孔口小，常規(guī)切削完成深孔加工難度極大。經(jīng)進(jìn)一步分析研究，采用常規(guī)機(jī)加設(shè)備、收口機(jī)組合方式進(jìn)行加工。

2 工藝流程的設(shè)計(jì)

2.1 收口前零件尺寸設(shè)計(jì)

按照零件外形及最小壁厚尺寸要求，依據(jù)收口機(jī)加工的零件尺寸變化經(jīng)驗(yàn)，考慮加工保險(xiǎn)系數(shù)，壁厚按L+0.2確定零件收口前各壁厚尺寸。該外圓尺寸由車削加工完成，內(nèi)孔使用鉆頭、锪鉆進(jìn)行加工，采用先鉆孔、再锪孔加工完成，如圖2所示。

2.2 收口零件尺寸設(shè)計(jì)

收口系數(shù)：K=d/D0

多工序總收口系數(shù)：Kz=dn/D0=41.5/46=0.922

工序收口系數(shù)：Kzg=d1/D0=d2/d1=d2/d1==dn/Dn-1

每次收壓后材料表層回產(chǎn)生冷作硬化，影響下一次收壓，為降低收壓難度，每次收壓后進(jìn)行一次退火，目的是使材料軟化，改善塑性和韌性，去除殘余應(yīng)力。零件收壓全部完成后進(jìn)行淬火及時(shí)效處理，達(dá)到設(shè)計(jì)技術(shù)要求。為避免零件由于收壓彎曲變形造成零件收壓壁厚不均及直線度超差，每次熱處理后進(jìn)行一次校正，保持零件直線度。收壓后的零件表面呈魚鱗狀，表面粗糙度不能滿足要求，且收壓后零件表面有一定回彈量，需經(jīng)過在車床上進(jìn)行拋光，達(dá)到設(shè)計(jì)要求。

3 收口機(jī)及收口模具

收口機(jī)其工作原理是用收口模對扭力管外圓（毛坯為退火狀態(tài)的鋁合金管料）進(jìn)行敲擊使管徑變小。

收口模由上下兩模塊組成，上下兩塊收口模對稱安裝在收口機(jī)上，收口模隨機(jī)床主軸旋轉(zhuǎn)，通過機(jī)上的凸輪結(jié)構(gòu)使之上下兩收口模塊垂直機(jī)床軸線做上下（張開/閉合）反復(fù)運(yùn)動(dòng)，模塊張開（離心力作用）和閉合（凸輪作用）的過程就完成對零件的敲擊，使之外形收縮。由于收口機(jī)的主軸（安裝收口模）的轉(zhuǎn)速快，其上下模塊的合模力較大，加之被加工零件除沿軸線作前移運(yùn)動(dòng)外，零件本身隨機(jī)床主軸做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。

收口模的內(nèi)形是按零件的外形設(shè)計(jì)，依照零件每次收壓的尺寸設(shè)定。

此零件分四次收口，設(shè)計(jì)四尺寸規(guī)格收口模，內(nèi)徑尺寸D分別為φ44.5、φ43.5、φ42.5、φ41.5，如圖3所示。

設(shè)計(jì)收口模時(shí)，適當(dāng)選擇錐度和上下模間距，端口錐度和上下模的距離的大小對每次收壓量和進(jìn)給量影響很大。

錐度大、上下模間距大，每次進(jìn)給量就大，相對每次收壓的量也很大。相反，進(jìn)給量小，每次收壓量也小，生產(chǎn)效率低。但錐度和上下模的距離過大，將影響零件表面粗糙度和產(chǎn)品質(zhì)量。

4 結(jié) 語

通過對零件進(jìn)行收口加工，加工出了合格產(chǎn)品，證明了該項(xiàng)零件工序安排合理，加工方法可行，解決了其深孔加工的難題，同時(shí)為類似零件加工提供了新的加工方法。

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