一種網(wǎng)格狀薄壁鋁件的加工及熱處理方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及鋁件從鍛制成形到經(jīng)多次機(jī)械加工而成為一個(gè)網(wǎng)格狀薄壁鋁件的加工及熱處理方法。
【背景技術(shù)】
[0002]日常生產(chǎn)過(guò)程中鋁制品的加工都會(huì)遇到這樣的問(wèn)題:每一道加工完成后工件的尺寸和形狀都會(huì)發(fā)生很大的變化，即俗稱(chēng)的加工變形，常見(jiàn)的解決辦法就是采用多道工序加工，并且在每一道工序完成后增加一道去應(yīng)力的熱處理工序。這種解決辦法對(duì)于加工余量大的工件必然會(huì)要求多道加工工序，加工周期不可避免的要變長(zhǎng)，而且最后一道工序盡管加工余量留得很小，也不能保證加工完成后變形量在所期望的范圍內(nèi)。尤其是網(wǎng)格狀薄壁鋁件，加工余量大、加工工序多，反復(fù)的多次加工和去應(yīng)力的熱處理，導(dǎo)致加工周期拖的很長(zhǎng)，而且最后的加工精度也不盡理想。眾所周知，影響零件穩(wěn)定性的主要因素有殘余應(yīng)力的大小和微觀組織結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，如在加工過(guò)程中殘余應(yīng)力大，微觀組織不穩(wěn)定，將會(huì)導(dǎo)致宏觀尺寸產(chǎn)生較大的變化。解決此類(lèi)問(wèn)題，對(duì)于一般的裝備制造企業(yè)來(lái)而言，通過(guò)改變微觀組織來(lái)提高穩(wěn)定性的技術(shù)和設(shè)備手段難以具備，比較可行的是采用合理的工藝路線及熱處理方法。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為了縮短網(wǎng)格狀薄壁鋁件的加工周期，提高產(chǎn)品的加工質(zhì)量，本發(fā)明提出了一種網(wǎng)格狀薄壁鋁件的加工及熱處理方法，通過(guò)對(duì)加工件設(shè)計(jì)合理的工藝路線并采用冷熱循環(huán)處理的方法從而達(dá)到減少中間熱處理環(huán)節(jié)，同時(shí)又能較為徹底的消除殘余應(yīng)力。
[0004]這種網(wǎng)格狀薄壁鋁件的加工及熱處理方法，其特征在于，步驟如下:
一、備料，按零件大小和形狀準(zhǔn)備鋁制鍛件，交貨時(shí)鍛件應(yīng)經(jīng)固溶時(shí)效處理；
二、粗車(chē)，用普通車(chē)床初步去掉絕大部份加工量，加工成粗糙的薄壁狀；
三、數(shù)車(chē)，用數(shù)控車(chē)床將零件形狀加工成精確的薄壁狀，各部位只留少量的精加工余量;
四、數(shù)控銑，用加工中心將壁面上的孔加工出來(lái)，所留精加工余量同步驟三；
五、冷熱循環(huán)處理，將工件放入液氮中完全浸泡0.7-0.9小時(shí)后馬上放入140°C -160°c箱式爐中處理1.5-2.5小時(shí)；再將工件放入液氮中完全浸泡0.7-0.9小時(shí)后馬上放入1400C _160°C箱式爐中處理1.5-2.5小時(shí)，如此連續(xù)循環(huán)兩次；
六、數(shù)控銑，用加工中心將外壁面、內(nèi)壁面及孔所留精加工余量完全去掉，經(jīng)此工序后零件上的加工即基本完成，只剩一個(gè)多余的安裝夾位需去掉；
七、線切割，用線切割的方法去掉安裝夾位及檢測(cè)位，工件即完全做成。之所以選擇用線切割的方法去掉安裝夾位，主要是考慮盡量減小加工應(yīng)力。
[0005]本發(fā)明所需設(shè)備簡(jiǎn)單，只需根據(jù)加工工件的大小準(zhǔn)備一個(gè)箱式加熱爐(或油浴爐)、一個(gè)浸泡工件的液氮保溫池和一定數(shù)量的液氮(工件在液氮保溫池內(nèi)須完全浸泡)。在精加工前用冷熱循環(huán)處理時(shí)前面所有工序后的去應(yīng)力時(shí)效都可以省略，縮短了加工周期，保證了產(chǎn)品的加工質(zhì)量。
【附圖說(shuō)明】
[0006]圖1是本發(fā)明步驟二粗車(chē)后的示意圖，
圖2是本發(fā)明步驟三數(shù)控車(chē)床加工后的示意圖，
圖3是本發(fā)明步驟四數(shù)控銑加工后的示意圖，
圖4是本發(fā)明步驟六第二次數(shù)控銑加工后的示意圖，
圖5是本發(fā)明步驟七線切割加工后的示意圖，
圖6是本發(fā)明最終產(chǎn)品的尺寸檢測(cè)圖。
【具體實(shí)施方式】
[0007]下面結(jié)合附圖，對(duì)一種網(wǎng)格狀薄壁鋁件的加方法作詳細(xì)說(shuō)明:
一、備料:本實(shí)例所使用的材料為2A14圓柱形鍛件，組成成份為(質(zhì)量百分比):Cu4.28、Mg0.57、Mn0.77、S1.93，工件加工前狀態(tài)為經(jīng)固熔時(shí)效處理的圓柱形鍛件。
[0008]二、粗車(chē)，用普通車(chē)床初步去掉絕大部份加工量，加工成粗糙的薄壁狀；到圖1狀態(tài)，
三、數(shù)車(chē)，用數(shù)控車(chē)床將零件形狀加工成精確的薄壁狀，各部位只留少量的精加工余量到圖2狀態(tài)；
四、數(shù)控銑，用加工中心將壁面上的孔加工出來(lái)，所留精加工余量同步驟三；加工到圖3狀態(tài)，此時(shí)工件的各個(gè)部位留有少量的精加工余量；
五、冷熱循環(huán)處理，將工件放入液氮中完全浸泡0.8小時(shí)后馬上放入150 °C箱式爐中處理2小時(shí)；再將工件放入液氮中完全浸泡0.8小時(shí)后馬上放入150°C箱式爐中處理2小時(shí)，如此連續(xù)循環(huán)兩次，在此種狀態(tài)下對(duì)工件進(jìn)行冷熱循環(huán)處理來(lái)消除前幾道加工所產(chǎn)生的加工應(yīng)力；
六、數(shù)控銑，用加工中心將外壁面、內(nèi)壁面及孔所留精加工余量完全去掉，經(jīng)此工序后零件上的加工即基本完成，只剩一個(gè)多余的安裝夾位需去掉，如圖4 ;
七、線切割，用線切割的方法去掉安裝夾位及檢測(cè)位，工件即完全做成。產(chǎn)品的最終狀態(tài)如圖5。
[0009]在圖6中，按此工藝方法加工的零件圖6中的兩處尺寸490和490.3變形量均控制在0.1毫米以?xún)?nèi)。對(duì)比用傳統(tǒng)方法加工的完全相同的另一個(gè)工件，原始狀態(tài)相同，除了在數(shù)控車(chē)床后增加了一道數(shù)控車(chē)去余量外，每一道加工后面都有去應(yīng)力時(shí)效，去應(yīng)力時(shí)效溫度150°C，保溫3小時(shí)，空氣中冷卻。同樣是上述兩處尺寸，一處的變量為0.45毫米，另一處的變量達(dá)到0.55毫米。尺寸檢測(cè)的位置相同，圖6兩處為最終尺寸檢測(cè)比較處。
[0010]本發(fā)明的關(guān)鍵技術(shù)就是最后一道精加工前的冷熱循環(huán)處理。具體方法是將工件放入液氮中完全浸泡后馬上放入箱式爐中加溫處理；連續(xù)循環(huán)兩次，大大的提高了熱處理的效率。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種網(wǎng)格狀薄壁鋁件的加工及熱處理方法，其特征在于，步驟如下: 一、備料，按零件大小和形狀準(zhǔn)備鋁制鍛件，鍛件應(yīng)經(jīng)固溶時(shí)效處理； 二、粗車(chē)，用普通車(chē)床初步去掉絕大部份加工量，加工成粗糙的薄壁狀； 三、數(shù)車(chē)，用數(shù)控車(chē)床將零件形狀加工成精確的薄壁狀，各部位只留少量的精加工余量; 四、數(shù)控銑，用加工中心將壁面上的孔加工出來(lái)，所留精加工余量同步驟三； 五、冷熱循環(huán)處理，將工件放入液氮中完全浸泡0.7-0.9小時(shí)后馬上放入140°C -160°c箱式爐中處理1.5-2.5小時(shí)；再將工件放入液氮中完全浸泡0.7-0.9小時(shí)后馬上放入1400C _160°C箱式爐中處理1.5-2.5小時(shí)，如此連續(xù)循環(huán)兩次； 六、數(shù)控銑，用加工中心將外壁面、內(nèi)壁面及孔所留精加工余量完全去掉，經(jīng)此工序后零件上的加工即基本完成，只剩一個(gè)多余的安裝夾位需去掉； 七、線切割，用線切割的方法去掉安裝夾位及檢測(cè)位，工件即完全做成。
【專(zhuān)利摘要】一種網(wǎng)格狀薄壁鋁件的加工及熱處理方法，步驟如下：一、備料，按零件大小和形狀準(zhǔn)備鋁制鍛件，交貨時(shí)鍛件應(yīng)經(jīng)固溶時(shí)效處理；二、粗車(chē)；三、用數(shù)控車(chē)床將零件形狀加成精確的薄壁狀；四、數(shù)控銑，將壁面上的孔加工出來(lái)；五、冷熱循環(huán)處理，將工件放入液氮中完全浸泡0.7-0.9小時(shí)后馬上放入140℃-160℃箱式爐中處理1.5-2.5小時(shí)；如此再進(jìn)行一次；六、數(shù)控銑，將外壁面、內(nèi)壁面及孔所留精加工余量完全去掉；七、用線切割的方法去掉安裝夾位及檢測(cè)位，工件即完全做成。本發(fā)明只需根據(jù)加工工件的大小準(zhǔn)備一個(gè)箱式加熱爐、一個(gè)浸泡工件的液氮保溫池和一定數(shù)量的液氮。縮短了加工周期，保證了產(chǎn)品的加工質(zhì)量。
【IPC分類(lèi)】B23P15/00, C22F1/04
【公開(kāi)號(hào)】CN105127689
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510625528
【發(fā)明人】朱佳華
【申請(qǐng)人】常德翔宇設(shè)備制造有限公司
【公開(kāi)日】2015年12月9日
【申請(qǐng)日】2015年9月28日