一种对开式金属密封环的加工方法技术

本发明专利技术公开了一种对开式金属密封环的加工方法，目的在于，缩短工艺流程，提高零件尺寸稳定性，增加材料的利用率，所采用的技术方案为，包括以下步骤：1)将棒料加工成管状零件，且管状零件的内孔和外圆保留后续加工的余量；2)对管状零件进行真空热处理；3)采用线切割对管状零件进行切割得到金属密封环粗件，金属密封环粗件的台阶厚度保留双面桁磨时的加工余量；4)对金属密封环粗件进行磨台阶面处理；5)将两个金属密封环粗件配对组合后进行双面桁磨；6)对配对组合的金属密封环粗件依次进行镗内孔和磨外圆，即得到对开式金属密封环。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于机械加工
，具体涉及一种对开式金属密封环的加工方法。
技术介绍
对开式金属密封环是航空发动机上常采用的一种金属密封形式。它是通过两个半环搭接成一个整圆环，零件的尺寸及形位精度要求高，其平面度、平行度要求均为0.01mm，厚度公差为0.02；两搭接配合面的粗糙度要求为Ra0.8。目前，采用的加工工艺为：车内、外圆、切断—平端面—切开—铣台阶面—热处理—磨台阶面—配对—桁磨平面—镗内孔—磨外圆。按照目前工艺加工，工件沿搭接处切开后，需要废弃一小半，而且搭接面采用铣削加工，残余加工应力大，虽经热处理，但是零件厚度较薄，易变形。因此整个零件加工完成后，材料利用率仅为22.2％，而且加工工艺流程较长，零件尺寸不稳定，加工效率低。
技术实现思路
为了解决现有技术中的问题，本专利技术提出一种对开式金属密封环的加工方法，缩短了工艺流程，提高了零件尺寸稳定性，增加了材料的利用率。为了实现以上目的，本专利技术所采用的技术方案为：包括以下步骤：1)将棒料加工成管状零件，且管状零件的内孔和外圆保留后续加工的余量；2)对管状零件进行真空热处理；3)采用线切割对管状零件进行切割得到金属密封环粗件，金属密封环粗件的台阶厚度保留双面桁磨时的加工余量；4)对金属密封环粗件进行磨台阶面处理；5)将两个金属密封环粗件配对组合后进行双面桁磨；6)对配对组合的金属密封环粗件依次进行镗内孔和磨外圆，即得到对开式金属密封环。所述步骤1)中管状零件的长度为100-150mm。所述步骤1)中管状零件的内孔和外圆半径分别保留1mm的加工余量。所述步骤1)中管状零件材质为1Cr11Ni2W2MoV，硬度HB为311～388。所述步骤2)中管状零件经过真空热处理后硬度HB为302～363。所述步骤3)中线切割的走刀线路包括依次循环的第一刀走刀线路和第二刀走刀线路，所述第一刀走刀线路包括：从管状零件径向顶部沿径向向下走刀(A/2+1+L/2)→向左走刀(C/2+0.25mm)→向上走刀L→向左走刀(C/2+0.05mm)→向上走刀(A/2+1-L/2)→向下走刀(A/2+1-L/2)→向左走刀(C/2+0.05mm)→向下走刀L→向右走刀(C/2+0.25mm)→向上走刀(A/2+1+L/2)；所述第二刀走刀线路包括以下步骤：沿第一刀走刀线路的第一线路末端向下走刀(A/2+1-L/2)→向左走刀(C+0.3mm)→向上走刀(A/2+1+L/2)→向左走刀(C/2+0.25mm)→向下走刀L→向左走刀(C/2+0.05mm)→向下走刀(A/2+1-L/2)→向上走刀(A/2+1-L/2)→向左走刀(C/2+0.05mm)→向上走刀L→向左走刀(C/2+0.25mm)→向下走刀(A/2+1+L/2)→向左走刀(C+0.3mm)→向上走刀(A/2+1-L/2)→向右走刀(C/2+0.05mm)→向上走刀L→向右走刀(C/2+0.25mm)，A为对开式金属密封环的外圆直径，C为对开式金属密封环的厚度，L为对开式金属密封环的搭接长度。所述步骤4)中金属密封环粗件进行磨台阶面处理后保证台阶厚度尺寸为(C/2+0.15mm)±0.05mm。所述对开式金属密封环在厚度方向的平面度为0.01mm，平行度为0.01mm。所述对开式金属密封环的外圆直径的公差等级为h7。所述对开式金属密封环的搭接长度的公差为±0.02mm，在搭接长度方向的端面接触部位允许小于等于0.025mm的缝隙。与现有技术相比，本专利技术将毛料加工成一个管形，先进行热处理，再由线切割成组加工，直接将对开式金属密封环所有形面加工成形，配合台阶留磨加工余量，厚度方向的加工留双面桁磨余量。本专利技术与现有技术相比，材料的利用率能够达75％，加工工艺得到简化，加工时间缩短40％，零件尺寸稳定性得到提高。进一步，本专利技术设计了线切割的走刀线路，采用两条依次循环的走刀线路，保证了足够的加工余量，最大限度的保证了切割的对开式金属密封环的数量，减少了材料的浪费，增加了材料的利用率。附图说明图1为对开式金属密封环的结构示意图；图2为管状零件的结构示意图；图3a为第一刀走刀路线示意图，图3b是第二刀走刀路线示意，图3c走刀路线总体示意图；图4为金属密封环粗件磨台阶面示意图。具体实施方式下面结合具体的实施例和说明书附图对本专利技术作进一步的解释说明。本专利技术包括以下步骤：1)参见图2，将棒料加工成长度为100-150mm的管状零件，且管状零件的内孔和外圆半径分别保留1mm的加工余量，管状零件材质为1Cr11Ni2W2MoV，硬度HB为311～388；2)对管状零件进行真空热处理，经过真空热处理后硬度HB为302～363；3)采用线切割对管状零件进行切割得到金属密封环粗件，在厚度方向单边留有0.15mm余量，用于双面桁磨时保证零件在厚度方向的平面度0.01mm、平行度0.01mm和搭接长度公差，台阶的厚度尺寸为C/2+0.25mm，保证用于磨台阶面时的余量0.1mm和桁磨时的余量0.15mm；线切割的走刀线路包括依次循环的第一刀走刀线路和第二刀走刀线路，参见图3a，第一刀走刀线路包括：从管状零件径向顶部沿径向向下走刀(A/2+1+L/2)→向左走刀(C/2+0.25mm)→向上走刀L→向左走刀(C/2+0.05mm)→向上走刀(A/2+1-L/2)→向下走刀(A/2+1-L/2)→向左走刀(C/2+0.05mm)→向下走刀L→向右走刀(C/2+0.25mm)→向上走刀(A/2+1+L/2)；参见图3b和图3c，第二刀走刀线路包括以下步骤：沿第一刀走刀线路的第一线路末端向下走刀(A/2+1-L/2)→向左走刀(C+0.3mm)→向上走刀(A/2+1+L/2)→向左走刀(C/2+0.25mm)→向下走刀L→向左走刀(C/2+0.05mm)→向下走刀(A/2+1-L/2)→向上走刀(A/2+1-L/2)→向左走刀(C/2+0.05mm)→向上走刀L→向左走刀(C/2+0.25mm)→向下走刀(A/2+1+L/2)→向左走刀(C+0.3mm)→向上走刀(A/2+1-L/2)→向右走刀(C/2+0.05mm)→向上走刀L→向右走刀(C/2+0.25mm)，A为对开式金属密封环的外圆直径，C为对开式金属密封环的厚度，L为对开式金属密封环的搭接长度；4)对金属密封环粗件进行磨台阶面处理，参见图4，磨台阶面处理后保证台阶厚度尺寸为(C/2+0.15mm)±0.05mm；5)将两个金属密封环粗件配对组合后进行双面桁磨；6)对配对组合的金属密封环粗件依次进行镗内孔和磨外圆，即得到对开式金属密封环，参见图1，对开式金属密封环在厚度C方向的平面度为0.01mm，平行度为0.01mm，外圆直径A的公差等级为h7，B为开式金属密封环的内径，搭接长L度的公差为±0.02mm，在搭接长度L方向的端面接触部位允许小于等于0.025mm的缝隙。本专利技术加工步骤如下：1)车内外圆：将棒料加工成管子形状，根据零件的最终尺寸要求，内孔和外圆保留两半环组成圆环后续精加工的余量，一般内孔和外圆各留1mm余量，加工管形的长度根据零件的外径和内孔大小，一般本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种对开式金属密封环的加工方法，其特征在于，包括以下步骤：1)将棒料加工成管状零件，且管状零件的内孔和外圆保留后续加工的余量；2)对管状零件进行真空热处理；3)采用线切割对管状零件进行切割得到金属密封环粗件，金属密封环粗件的台阶厚度保留双面桁磨时的加工余量；4)对金属密封环粗件进行磨台阶面处理；5)将两个金属密封环粗件配对组合后进行双面桁磨；6)对配对组合的金属密封环粗件依次进行镗内孔和磨外圆，即得到对开式金属密封环。

【技术特征摘要】
1.一种对开式金属密封环的加工方法，其特征在于，包括以下步骤：1)将棒料加工成管状零件，且管状零件的内孔和外圆保留后续加工的余量；2)对管状零件进行真空热处理；3)采用线切割对管状零件进行切割得到金属密封环粗件，金属密封环粗件的台阶厚度保留双面桁磨时的加工余量；4)对金属密封环粗件进行磨台阶面处理；5)将两个金属密封环粗件配对组合后进行双面桁磨；6)对配对组合的金属密封环粗件依次进行镗内孔和磨外圆，即得到对开式金属密封环。2.根据权利要求1所述的一种对开式金属密封环的加工方法，其特征在于，所述步骤1)中管状零件的长度为100-150mm。3.根据权利要求2所述的一种对开式金属密封环的加工方法，其特征在于，所述步骤1)中管状零件的内孔和外圆半径分别保留1mm的加工余量。4.根据权利要求1所述的一种对开式金属密封环的加工方法，其特征在于，所述步骤1)中管状零件材质为1Cr11Ni2W2MoV，硬度HB为311～388。5.根据权利要求4所述的一种对开式金属密封环的加工方法，其特征在于，所述步骤2)中管状零件经过真空热处理后硬度HB为302～363。6.根据权利要求1所述的一种对开式金属密封环的加工方法，其特征在于，所述步骤3)中线切割的走刀线路包括依次循环的第一刀走刀线路和第二刀走刀线路，所述第一刀走刀线路包括：从管状零件径向顶部沿径向向下走刀(A/2+1+L/2)→向左走刀(C/2+0.25mm)→向上走刀L→向左走刀(C/2+0.05mm)→向上走刀(A/2+1-L/2)→向下走刀(A/2+1-L/2)→向左走刀(C/2+0.05mm)→向...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨能阁，莫战海，孙辉，张亚军，韩新艳，杨飞飞，路江英，段瑞斐，
申请(专利权)人：中航动力股份有限公司，
类型：发明
国别省市：陕西;61