径向金属密封环的加工方法技术

本发明专利技术提供了一种径向金属密封环的加工方法，涉及金属金属密封环加工技术领域，解决了现有技术中生产的径向金属密封环存在合格率、生产效率、使用寿命较低以及密封效果较差中的一种或多种的问题，该方法通过采用相应设备对带料实现变曲率绕制成型加工形成具有等压力曲线的径向密封金属环，通过变曲率带料绕制成型机构规避了正圆法和仿形车加工金属密封环所存在的缺点，综合了正圆法和仿形车加工径向金属密封环的优点。

【技术实现步骤摘要】
径向金属密封环的加工方法
本专利技术涉及金属密封环加工
，具体的说，是径向金属密封环的加工方法。
技术介绍
现有径向金属密封环通常采用锻铸件正圆法、绕制成形正圆法或锻铸件仿形车的方式加工完成。锻铸件正圆法加工径向金属密封环是将锻件或铸件的毛坯通过车削内外圆、切片、热处理、开口、热定型、再进行磨内外圆、磨双端面、研磨、珩磨等工序完成。锻铸件正圆法加工径向金属密封环生产周期长，成本高。由于锻铸件材料易产生缩孔、裂纹等缺陷，产品合格率通常在60％左右。径向金属密封环在加工、装配和使用过程中的易产生脆裂、折断问题。绕制成形正圆法加工径向金属密封环是将定制的带料通过绕正圆的方式成形，省去了车削内外圆、切片、热处理等环节，经热定型、修口后，再进行磨内外圆、磨双端面、研磨、珩磨等工序完成。绕制成形正圆法加工径向金属密封环的生产周期相比锻铸件正圆法大幅缩短。带料是通过拉拔的方式加工，材料缺陷少，产品的合格率能提升到80％左右。锻铸件仿形车加工径向金属密封环的方法是将锻件或铸件的毛坯通过仿形车削内外圆、切片、热处理、开口、热定型、再进行磨内外圆、磨双端面、研磨、珩磨等工序完成。锻铸件可能产生的材料缺陷，使得产品合格率不足60％，生产的密封环在加工、装配和使用过程中的易产生脆裂、折断问题。锻铸件正圆法加工和绕制成形正圆法加工完成的金属密封环不能形成自由状态下的等压力曲线，因此存在工作状态下，密封副的周圈压力不均，密封效果不理想的缺点。使用过程中会出现密封环周圈磨损不一致的问题，造成密封环使用寿命短。锻铸件仿形车加工完成的径向金属密封环虽然能够形成密封环自由状态下的等压力曲线，保证密封环在工作状态下密封副的周圈压力均等，但依然存在生产周期长，成本高的缺点，并且还存在在加工过程中需预留较大的切削余量的问题，通常内外周圈的加工余量在3～5mm以上，且由于内外周圈的各处加工余量不等，加工后零件的各处残余内应力差异较大，存在生产效率低、零件合格率不高的缺点。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提出出一种径向金属密封环的加工方法，能够解决正圆法加工的径向金属密封环不能形成自由状态下的等压力曲线的技术问题，同时解决了仿形车加工径向金属密封环存在的加工后零件的各处残余内应力差异较大的技术问题，规避正圆法和仿形车加工金属密封环所存在的缺点，综合了正圆法和仿形车加工金属径向密封环的优点，提升产品合格率、生产效率、使用寿命，改善密封效果。本专利技术通过下述技术方案实现：本专利技术提供了一种径向金属密封环的加工方法，包括顺序进行的以下步骤：步骤S1：定制带料；步骤S2：采用金属密封环加工设备，所述金属密封环加工设备包括送料机构和变曲率带料绕制成型机构；所述变曲率带料绕制成型机构包括主动轮和一组从动轮组，所述从动轮组包括内侧从动轮和外侧从动轮，所述主动轮、内侧从动轮和外侧从动轮之间能于XY坐标系内相对浮动，所述从动轮组设置于所述主动轮的下游；所述主动轮、内侧从动轮和外侧从动轮的转轴垂直于XY坐标系；所述主动轮和所述外侧从动轮用于接触待成型的带料的外圆面，所述内侧从动轮用于接触待成型的带料的内圆面；所述送料机构设置于所述主动轮的上游，所述送料机构用于将带料朝向所述主动轮和所述内侧从动轮之间的间隙输送；根据要加工的密封环毛坯所符合的等压力曲线，在加工过程中控制内侧从动轮和外侧从动轮在浮动方向上的浮动，绕制成形加工出具有等压力曲线的密封环毛坯；步骤S3：取下密封环毛坯，进行去应力定形处理；步骤S4：采用双面磨装置磨密封环毛坯的两端面；步骤S5：采用外圆磨装置磨密封环毛坯的外圆面；步骤S6：采用修口装置校准密封环毛坯的开口；步骤S10：对密封环毛坯进行精车内孔，校准其弹力；步骤S11：对密封环毛坯进行热稳定处理；步骤S12：对密封环毛坯进行终检清洗、防锈处理得到密封环。采用上述方法时，主动轮和内侧从动轮以及外侧从动轮之间可在XY坐标系内相对浮动，组成一个可实现变曲率带料绕制成型的机构，可以做到两个从动轮与主动轮之间的相对位置在一定范围内任意可调，实现可绕制成形一定范围直径的金属密封环的功能。能够通过该变曲率带料绕制成型机构在绕制成型径向密封环的过程中控制内侧从动轮和外侧从动轮的浮动实现变曲率成形，从而完成径向金属密封环的密封环毛坯的等压力曲线绕制成型。这样，通过该机构使用带料来绕制成型具有等压力曲线特征的径向金属密封环，解决了正圆法加工的径向金属密封环不能形成自由状态下的等压力曲线的技术问题，解决了仿形车加工径向金属密封环使用铸件而存在的加工后零件的各处残余内应力差异较大的技术问题。规避了正圆法和仿形车加工金属密封环所存在的缺点，综合了正圆法和仿形车加工金属径向密封环的优点，能够很大程度提升产品合格率、生产效率、使用寿命，改善密封效果。进一步的为更好的实现本专利技术：步骤S1中，带料的高度和厚度方向上的单侧分别预留0.1-0.4mm的加工余量。进一步的为更好的实现本专利技术：在步骤S6和步骤S10之间还包括顺序进行的以下步骤：步骤S7：对经步骤S6处理后的密封环毛坯进行外圆表面改性处理；步骤S8：采用研磨装置研磨经外圆表面改性处理后的密封环毛坯的两端面；步骤S9：采用珩磨装置珩磨经外圆表面改性处理后的密封环毛坯的外圆面。进一步的为更好的实现本专利技术：步骤S7中，根据密封环所要应用的工况条件采用PVD技术或低温等离子技术实现对密封环毛坯的密封表面改性处理。进一步的为更好的实现本专利技术，特别采用下述设置结构：该金属密封环加工设备还包括用于对成型后的密封环毛坯的开口处进行切断的切断机构。进一步的为更好的实现本专利技术，特别采用下述设置结构：所述金属密封环加工设备还包括用于磨密封环毛坯端面的双面磨装置和校准开口端面的修口装置以及用于磨密封环毛坯外圆面的外圆磨装置。进一步的为更好的实现本专利技术，特别采用下述设置结构：所述送料机构的送料方向与通过所述主动轮、所述内侧从动轮和所述外侧从动轮成型后的密封环毛坯的等压力曲线相切。进一步的为更好的实现本专利技术，特别采用下述设置结构：所述内侧从动轮和所述外侧从动轮均能于XY坐标系内浮动且所述主动轮定位设置，或，所述主动轮能于XY坐标系内浮动且所述内侧从动轮和所述外侧从动轮均定位设置。进一步的为更好的实现本专利技术，特别采用下述设置结构：所述内侧从动轮和所述外侧从动轮均能于XY坐标系内浮动且所述主动轮定位设置时，所述内侧从动轮和所述外侧从动轮分别安装于XY轴工作台。进一步的为更好的实现本专利技术，特别采用下述设置结构：所述内侧从动轮和所述外侧从动轮均能于XY坐标系内浮动且所述主动轮定位设置时，所述内侧从动轮和所述外侧从动轮分别安装于直线伸缩机构，所述直线伸缩机构能于XY坐标系内沿XY轴的45°夹角往复移动。进一步的为更好的实现本专利技术，特别采用下述设置结构：所述主动轮能于XY坐标系内浮动且所述内侧从动轮和所述外侧从动轮均定位设置时，所述主动轮安装于XY轴工作台本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.径向金属密封环的加工方法，其特征在于，包括顺序进行的以下步骤：/n步骤S1：定制带料；/n步骤S2：采用金属密封环加工设备，所述金属密封环加工设备包括送料机构(1)和变曲率带料绕制成型机构；所述变曲率带料绕制成型机构包括主动轮(2)和一组从动轮组，所述从动轮组包括内侧从动轮(3)和外侧从动轮(4)，所述主动轮(2)、内侧从动轮(3)和外侧从动轮(4)之间能于XY坐标系内相对浮动，所述从动轮组设置于所述主动轮(2)的下游；所述主动轮(2)、内侧从动轮(3)和外侧从动轮(4)的转轴垂直于XY坐标系；所述主动轮(2)和所述外侧从动轮(4)用于接触待成型的带料的外圆面，所述内侧从动轮(3)用于接触待成型的带料的内圆面；所述送料机构(1)设置于所述主动轮(2)的上游，所述送料机构(1)用于将带料朝向所述主动轮(2)和所述内侧从动轮(3)之间的间隙输送；根据要加工的密封环毛坯(6)所符合的等压力曲线，在加工过程中控制内侧从动轮(3)和外侧从动轮(4)在浮动方向上的浮动，绕制成形加工出具有等压力曲线的密封环毛坯(6)；/n步骤S3：取下密封环毛坯(6)，进行去应力定形处理；/n步骤S4：采用双面磨装置磨密封环毛坯(6)的两端面；/n步骤S5：采用外圆磨装置磨密封环毛坯(6)的外圆面；/n步骤S6：采用修口装置校准密封环毛坯(6)的开口；/n步骤S10：对密封环毛坯(6)进行精车内孔，校准其弹力；/n步骤S11：对密封环毛坯(6)进行热稳定处理；/n步骤S12：对密封环毛坯(6)进行终检清洗、防锈处理得到密封环。/n...

【技术特征摘要】
1.径向金属密封环的加工方法，其特征在于，包括顺序进行的以下步骤：
步骤S1：定制带料；
步骤S2：采用金属密封环加工设备，所述金属密封环加工设备包括送料机构(1)和变曲率带料绕制成型机构；所述变曲率带料绕制成型机构包括主动轮(2)和一组从动轮组，所述从动轮组包括内侧从动轮(3)和外侧从动轮(4)，所述主动轮(2)、内侧从动轮(3)和外侧从动轮(4)之间能于XY坐标系内相对浮动，所述从动轮组设置于所述主动轮(2)的下游；所述主动轮(2)、内侧从动轮(3)和外侧从动轮(4)的转轴垂直于XY坐标系；所述主动轮(2)和所述外侧从动轮(4)用于接触待成型的带料的外圆面，所述内侧从动轮(3)用于接触待成型的带料的内圆面；所述送料机构(1)设置于所述主动轮(2)的上游，所述送料机构(1)用于将带料朝向所述主动轮(2)和所述内侧从动轮(3)之间的间隙输送；根据要加工的密封环毛坯(6)所符合的等压力曲线，在加工过程中控制内侧从动轮(3)和外侧从动轮(4)在浮动方向上的浮动，绕制成形加工出具有等压力曲线的密封环毛坯(6)；
步骤S3：取下密封环毛坯(6)，进行去应力定形处理；
步骤S4：采用双面磨装置磨密封环毛坯(6)的两端面；
步骤S5：采用外圆磨装置磨密封环毛坯(6)的外圆面；
步骤S6：采用修口装置校准密封环毛坯(6)的开口；
步骤S10：对密封环毛坯(6)进行精车内孔，校准其弹力；
步骤S11：对密封环毛坯(6)进行热稳定处理；
步骤S12：对密封环毛坯(6)进行终检清洗、防锈处理得到密封环。


2.根据权利要求1所述的径向金属密封环的加工方法，其特征在于：步骤S1中，带料的高度和厚度方向上的单侧分别预留0.1-0.4mm的加工余量。


3.根据权利要求1或2所述的径向金属密封环的加工方法，其特征在于，在步骤S6和步骤S10之间还包括顺序进行的以下步骤：
步骤S7：对经步骤S6处理后的密封环毛坯(6)进行外圆表面改性处...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴杰，王志刚，张雨前，
申请(专利权)人：吴杰，王志刚，
类型：发明
国别省市：湖南;43