CSP拉矯環(huán)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(jī)械有限公司，江蘇 常州　213019)

?

CSP拉矯環(huán)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(jī)械有限公司，江蘇 常州213019)

分析了環(huán)冷輥加工過(guò)程中邊孔加工的難度及斜孔加工可能會(huì)產(chǎn)生的不良后果，提出了改進(jìn)措施，解決了生產(chǎn)的實(shí)際問(wèn)題。

環(huán)冷輥； 加工工藝：深孔； 斜孔

1　概述

CSP拉矯環(huán)冷輥通過(guò)輥內(nèi)部冷卻帶走輥內(nèi)熱量，降低輥面溫度，減少熱應(yīng)力、熱疲勞，主要適用于直徑較大的輥?zhàn)?。如圖1所示，輥?zhàn)觾啥擞?0個(gè)深通孔，通過(guò)中孔與斜孔形成一個(gè)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?zhàn)右蚴軣岵痪a(chǎn)生裂紋現(xiàn)象，延長(zhǎng)其使用壽命。

2　工藝流程

環(huán)冷輥屬于連鑄輥中加工流程長(zhǎng)，加工難度大的部件。為了保證其產(chǎn)品精度和質(zhì)量，針對(duì)產(chǎn)品加工難點(diǎn)進(jìn)行技術(shù)攻關(guān)，對(duì)工藝流程進(jìn)行了規(guī)范，如下：

圖1　環(huán)冷輥結(jié)構(gòu)示意圖(單位：mm)

粗車—調(diào)質(zhì)—焊前加工—堆焊—半精加工—回火—光出基準(zhǔn)—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(yàn)

3　產(chǎn)品加工的難點(diǎn)

3.1邊孔的加工

3.1.1邊孔的特點(diǎn)

邊孔為10個(gè)深通孔，深度達(dá)2090 mm，與輥身外圓距離35.5 mm，由此可見(jiàn)邊孔數(shù)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(jù)邊孔的特點(diǎn)，我們首先考慮使用槍鉆由一端鉆深孔，由于管壁相對(duì)較薄，孔深，加工時(shí)易造成受力不均，孔中心會(huì)發(fā)生偏移，直徑方向偏差達(dá)2～3 mm，不能保證產(chǎn)品的質(zhì)量，這個(gè)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(gè)臺(tái)階，臺(tái)階偏差約為0.5～0.75 mm，而中間位置應(yīng)力集中，易斷裂，是產(chǎn)品最為薄弱的部分，會(huì)大大縮短輥?zhàn)邮褂脡勖?，這個(gè)方案也被否定。

(3) 先兩端鉆Φ16 mm孔接通，再由一端擴(kuò)孔至Φ19 mm：通過(guò)對(duì)上述兩種情況的分析，由此對(duì)深孔的加工進(jìn)行改進(jìn)，采取了相應(yīng)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(chǎn)生臺(tái)階，偏差約為0.5 mm，這時(shí)候再采取從一端開(kāi)始擴(kuò)孔至Φ19 mm，而這樣加工避免了臺(tái)階的產(chǎn)生，同時(shí)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(jiàn)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(shí)際加工斜孔的過(guò)程中由于受應(yīng)力的影響，無(wú)法保證0.2 mm的要求，圖示處的密封要求嚴(yán)格，將影響整個(gè)冷卻回路 。

圖3　斜孔的詳圖(單位：mm)

3.2.2斜孔位置的改進(jìn)方案

綜合以上情況的分析，在保證不影響產(chǎn)品使用的情況下，將45°角沿圖4處A點(diǎn)(A點(diǎn)為鉆頭接觸的第一點(diǎn))旋轉(zhuǎn)至42°，這樣在加工斜孔過(guò)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(gè)加工過(guò)程不會(huì)影響到密封圈，能夠保證整個(gè)冷卻回路的正常工作，從而有效防止輥?zhàn)邮軣岵痪a(chǎn)生裂紋的現(xiàn)象。

圖4　斜孔位置的的改進(jìn)(單位：mm)

4　結(jié)束語(yǔ)

環(huán)冷輥具有在高溫環(huán)境下保持低溫運(yùn)行的良好性能，為實(shí)現(xiàn)連鑄設(shè)備長(zhǎng)壽，高效，低耗運(yùn)行提供了可靠的保證。本文通過(guò)對(duì)深通孔的改進(jìn)加工，提高了產(chǎn)品的使用壽命，將斜孔角度進(jìn)行了更改，使得設(shè)計(jì)更加合理，避免了加工及使用中可能遇到的問(wèn)題。

[1]成大先．機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè) [M]．第四版，北京：化學(xué)工業(yè)出版社．2007．

[2]陳宏鈞．機(jī)械加工工藝手冊(cè)[M]．北京：機(jī)械工業(yè)出版社．2003．

2015-08-04

朱翠琴(1987—)，女，助理工程師。電話：18262952759

TH161+.1