一種氣門孔及其加工方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及汽車零部件領(lǐng)域，具體地涉及一種汽車車輪氣門孔及其加工方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 鋁車輪氣門孔是車輪中的關(guān)鍵部位，其加工質(zhì)量和加工精度不僅影響著氣門孔的 裝配，還影響著安全性能。不同規(guī)格的車輪氣門孔直徑公差一般均為±0. 2_。由于公差較 大，目前采用最多的工藝是氣門孔鉆頭一次成形，采用氣門孔鉆頭一次成形雖然工藝簡(jiǎn)單， 能滿足氣門孔直徑公差要求，但氣門孔直徑波動(dòng)量較大，表面精度較低，且易產(chǎn)生微裂紋， 存在較大安全隱患。隨著制造業(yè)技術(shù)的發(fā)展和提升，為了滿足高精度制造和裝配需求，迫切 需要一種新的工藝來(lái)提高氣門孔的加工精度，消除氣門孔產(chǎn)生裂紋和漏氣的風(fēng)險(xiǎn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 因此，本發(fā)明的目的是研發(fā)一種氣門孔的加工方法，提高氣門孔的加工精度，從而 消除氣門孔產(chǎn)生裂紋和漏氣的風(fēng)險(xiǎn)。
[0004] 本發(fā)明基于此現(xiàn)狀，研發(fā)一種氣門孔復(fù)合加工工藝，首先采用氣門孔鉆頭加工到 初始狀態(tài)，然后利用鉸刀的高精度加工使氣門孔直徑值趨于穩(wěn)態(tài)，最終采用擠壓磨削刀具 實(shí)現(xiàn)高精密加工。
[0005] 為了實(shí)現(xiàn)以上的發(fā)明目的，本發(fā)明提供了以下的技術(shù)方案：
[0006] 在本發(fā)明的一個(gè)方面，提供了一種加工氣門孔的方法，該方法包括步驟：（1)采用 氣門孔鉆頭對(duì)氣門孔鉆削加工，達(dá)到預(yù)定加工尺寸；(2)采用鉸刀精加工，使氣門孔直徑達(dá) 到尺寸穩(wěn)定狀態(tài)，去除氣門孔表面的雜質(zhì)和鋁肩，滿足最終精磨擠壓加工的毛坯要求；以及 (3)采用磨削擠壓刀具進(jìn)行最終精密加工。
[0007] 在本發(fā)明一個(gè)優(yōu)選的方面，在步驟（1)中，氣門孔鉆頭轉(zhuǎn)速1000_1200r/min，進(jìn)給 率0. 10-0. 20mm/r，預(yù)定加工尺寸為氣門孔直徑中值減掉0. 12-0. 18mm。
[0008] 在本發(fā)明一個(gè)優(yōu)選的方面，所述的預(yù)定加工尺寸為氣門孔直徑中值減掉0. 15mm。
[0009] 在本發(fā)明一個(gè)優(yōu)選的方面，所述的給進(jìn)率是0. 12mm/r。
[0010] 在本發(fā)明一個(gè)優(yōu)選的方面，在步驟（2)中，鉸刀精加工的精度范圍是氣門孔中值 ±0. 01mm，鉸刀轉(zhuǎn)速 1800-2000r/min，進(jìn)給率 0· 15-0. 20mm/r。
[0011] 在本發(fā)明一個(gè)優(yōu)選的方面，鉸刀轉(zhuǎn)速是1900r/min。
[0012] 在本發(fā)明一個(gè)優(yōu)選的方面，進(jìn)給率是0. 18mm/r
[0013] 在本發(fā)明一個(gè)優(yōu)選的方面，在步驟⑶中，磨削擠壓刀具的刀具轉(zhuǎn)速 800-1000min/r ;進(jìn)給率 0· 08-0. 12mm/r ;加工量 0· 03-0.1 Omm ;優(yōu)選地，加工量是 0· 04mm。
[0014] 在本發(fā)明一個(gè)優(yōu)選的方面，進(jìn)給率是0. 10mm/r。
[0015] 在本發(fā)明的另一個(gè)方面，提供了按照前文中任一項(xiàng)所述的方法制備的氣門孔。
[0016] 在本發(fā)明的其他方面，提供了一種氣門孔及其加工方法，特別是采用鉆、鉸、磨削 擠壓復(fù)合成形的工藝方法，此工藝可提高氣門孔表面精度、強(qiáng)度和抗疲勞性能，降低氣門孔 漏氣的風(fēng)險(xiǎn)。主要步驟是：首先采用氣門孔鉆頭對(duì)氣門孔鉆削加工，達(dá)到預(yù)定加工尺寸；然 后采用鉸刀精加工，使氣門孔直徑達(dá)到尺寸穩(wěn)定狀態(tài)，去除氣門孔表面的雜質(zhì)和鋁肩，滿足 最終精磨擠壓加工的毛坯要求；最后采用磨削擠壓刀具進(jìn)行最終精密加工。通過(guò)選擇合理 的留量工藝，磨削擠壓刀具的轉(zhuǎn)速，進(jìn)給率和加工量，可提高氣門孔的加工精度和強(qiáng)度，避 免熱裂紋的產(chǎn)生。
[0017] 本發(fā)明的技術(shù)方案帶來(lái)了以下的有益的技術(shù)效果：
[0018] 傳統(tǒng)的氣門孔鉆頭加工，氣門孔直徑變化范圍一般為0. 10mm，而此工藝的最 終擠壓磨削是使氣門孔表面產(chǎn)生微小塑性擠壓變形，沒(méi)有切肩，尺寸精度范圍可高達(dá) ± 0. 005mm，而且加工表面產(chǎn)生了殘余壓縮應(yīng)力，可提高氣門孔的抗疲勞強(qiáng)度20 %以上。
【具體實(shí)施方式】
[0019] 實(shí)施例1氣門孔的加工
[0020] 取中信戴卡股份有限公司的鋁合金低壓鑄造生產(chǎn)線完成表面機(jī)加的車輪120只， 分為4組，分別按照以下的方法來(lái)加工氣門孔：
[0021] 試驗(yàn)組1 :
[0022] 氣門孔直徑為Φ 11. 5 ± 0. 2mm，首先，采用氣門孔鉆頭對(duì)氣門孔鉆削加工，達(dá)到 預(yù)定加工尺寸，氣門孔鉆頭轉(zhuǎn)速1200r/min，進(jìn)給率0. 10mm/r，預(yù)定尺寸為氣門孔直徑 Φ 11. 35mm ;然后，采用鉸刀精加工，使氣門孔直徑達(dá)到尺寸穩(wěn)定狀態(tài)，要求尺寸精度范圍滿 足Φ11.5±0. 01mm，鉸刀轉(zhuǎn)速1800r/min，進(jìn)給率0. 15mm/r，去除氣門孔表面的雜質(zhì)和鋁 肩，滿足最終精磨擠壓加工的毛坯要求；最后，采用磨削擠壓刀具進(jìn)行最終精密加工，磨削 擠壓刀具刀具轉(zhuǎn)速l〇〇〇r/min ;進(jìn)給率0. 08mm/r ;加工量0. 04mm。
[0023] 試驗(yàn)組2 :
[0024] 氣門孔直徑為Φ 9. 8 5 ± 0. 2mm，首先，采用氣門孔鉆頭對(duì)氣門孔鉆削加工，達(dá)到 預(yù)定加工尺寸，氣門孔鉆頭轉(zhuǎn)速l〇〇〇r/min，進(jìn)給率0. 12mm/r，預(yù)定尺寸為氣門孔直徑 Φ9. 7mm ;然后，采用鉸刀精加工，使氣門孔直徑達(dá)到尺寸穩(wěn)定狀態(tài)，要求尺寸精度范圍滿足 Φ9. 85±0. 01mm，鉸刀轉(zhuǎn)速1900r/min，進(jìn)給率0. 18mm/r，去除氣門孔表面的雜質(zhì)和鋁肩， 滿足最終精磨擠壓加工的毛坯要求；最后，采用磨削擠壓刀具進(jìn)行最終精密加工，磨削擠壓 刀具刀具轉(zhuǎn)速800r/min ;進(jìn)給率0. 10mm/r ;加工量0. 03mm。
[0025] 對(duì)照組1 :
[0026] 使用傳統(tǒng)的氣門孔加工方式進(jìn)行氣門孔加工，加工條件為：氣門孔直徑為 Φ 11. 5±0. 2mm，氣門孔鉆頭轉(zhuǎn)速 1200r/min，進(jìn)給率 0. 20mm/r。
[0027] 對(duì)照組2 :
[0028] 使用傳統(tǒng)的氣門孔加工方式進(jìn)行氣門孔加工，加工條件為：氣門孔直徑為 Φ9. 85±0. 2_，氣門孔鉆頭轉(zhuǎn)速1200r/min，進(jìn)給率0. 20mm/r。
[0029] 實(shí)施例2各組氣門孔的加工精度測(cè)量
[0030] 使用三坐標(biāo)測(cè)量方法對(duì)以上各組的車輪氣門孔進(jìn)行測(cè)量，結(jié)果如表1所示：
[0031] 表1 :各組的車輪氣門孔的加工精度：
[0032]
[0033]
[0034] 結(jié)果表明，按照本發(fā)明的方法制備得到的氣門孔具有更高的加工準(zhǔn)確度和精密 度，試驗(yàn)組的氣門孔直徑更接近理論中值，且標(biāo)準(zhǔn)差更小，尺寸穩(wěn)定性更高。
[0035] 對(duì)試驗(yàn)組1-2和對(duì)照組1-2的氣門孔進(jìn)行了抗疲勞強(qiáng)度測(cè)試，結(jié)果表明，試驗(yàn)組與 相應(yīng)的對(duì)照組相比，抗疲勞強(qiáng)度提高了 20%以上。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種加工氣門孔的方法，其特征在于，該方法包括步驟： (1) 采用氣門孔鉆頭對(duì)氣門孔鉆削加工，達(dá)到預(yù)定加工尺寸； (2) 采用鉸刀精加工，使氣門孔直徑達(dá)到尺寸穩(wěn)定狀態(tài)，去除氣門孔表面的雜質(zhì)和鋁 肩，滿足最終精磨擠壓加工的毛坯要求；以及 (3) 采用磨削擠壓刀具進(jìn)行最終精密加工。2. 權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，在步驟⑴中，氣門孔鉆頭轉(zhuǎn)速1000_1200r/ min，進(jìn)給率0. 10-0. 20mm/r，預(yù)定加工尺寸為氣門孔直徑中值減掉0. 12-0. 18mm。3. 權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述的預(yù)定加工尺寸為氣門孔直徑中值減掉 0. 15mm〇4. 權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述的給進(jìn)率是0. 12mm/r。5. 權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，在步驟（2)中，鉸刀精加工的精度范圍是氣門 孔中值 ±0. 01mm，鉸刀轉(zhuǎn)速 1800_2000r/min，進(jìn)給率 0? 15-0. 20mm/r〇6. 權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，鉸刀轉(zhuǎn)速是1900r/min。7. 權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，進(jìn)給率是0. 18mm/r。8. 權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，在步驟（3)中，磨削擠壓刀具的刀具轉(zhuǎn)速 800-1000min/r;進(jìn)給率 0? 08-0. 12mm/r;加工量 0? 03-0.IOmm;優(yōu)選地，加工量是 0? 04mm。9. 權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，進(jìn)給率是0. 10mm/r。10. 按照權(quán)利要求1-9中任一項(xiàng)所述的方法制備的氣門孔。
【專利摘要】本發(fā)明提供一種加工氣門孔的方法及該方法加工的氣門孔。其中，所述的方法包括步驟：(1)采用氣門孔鉆頭對(duì)氣門孔鉆削加工，達(dá)到預(yù)定加工尺寸；(2)采用鉸刀精加工，使氣門孔直徑達(dá)到尺寸穩(wěn)定狀態(tài)，去除氣門孔表面的雜質(zhì)和鋁屑，滿足最終精磨擠壓加工的毛坯要求；以及(3)采用磨削擠壓刀具進(jìn)行最終精密加工。本發(fā)明的技術(shù)方案提高氣門孔的加工精度和強(qiáng)度，避免熱裂紋的產(chǎn)生，提高氣門孔的抗疲勞強(qiáng)度20％以上。
【IPC分類】B23P15/00
【公開(kāi)號(hào)】CN104889693
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510331029
【發(fā)明人】劉會(huì)瑩, 黃曉光, 郭建東, 韓云, 魯月新, 于志遠(yuǎn), 劉鳴華, 王永寧, 朱志華, 李昌海
【申請(qǐng)人】中信戴卡股份有限公司
【公開(kāi)日】2015年9月9日
【申請(qǐng)日】2015年6月16日