一种高精度变截面管类零件热处理自校正方法技术

本发明专利技术涉及一种高精度变截面管类零件热处理自校正方法，属于机械工程技术领域；以刚性框架固定装置夹持工件后放入加热炉中进行如下热处理：低保温使工件内应力缓慢释放；高保温使工件内应力完全释放；中高温对工件进行稳定化处理；随炉冷却至100℃后出炉空冷。对比现有技术，本发明专利技术方法简单，方便实用，使用本发明专利技术方法进行深孔类工件热处理，消应后的工件能够直接满足深孔类直线度在0.15～0.35mm范围内的加工要求，无需反复机加校正及热处理消应过程，提高了加工效率，降低了对工人的要求，降低了生产成本。进一步通过设置刚性框架固定装置可同时夹持多根工件，使多根工件可以同时进行热处理，进一步提高了工件的加工效率。进一步提高了工件的加工效率。进一步提高了工件的加工效率。

【技术实现步骤摘要】
一种高精度变截面管类零件热处理自校正方法


[0001]本专利技术涉及一种校正方法，特别涉及一种高精度变截面管类零件热处理自校正方法，属于机械工程


技术介绍

[0002]变截面长管类零件内孔的加工属于深孔加工类型，对于这类管子的加工，在保证同轴度的同时还要保证壁厚差，就需要通过多工序分步加工。通常先通过粗加工去除毛坯余量，然后进行零件半精加工，此时存在大量机械加工产生的内应力，必需在零件精加工前去除，防止精加工后零件变形。根据生产技术经验，需要在去应力处理后保障管子直线度小于等于0.35mm范围内，才能在精加工时保证零件各部尺寸精度。
[0003]现有去应力处理为热处理去应力退火方式，工艺为：将工件加热至预设温度保温一定时长后随炉冷却，然后空冷至常温；采用的设备为井式炉，零件为大头朝下，垂直悬挂。经检测，采用这种方法去应力后，管子直线度在1～3mm之间，必须通过机械校正的方法修正直线度。由于机械校正引起材料局部形变，便会产生新的应力，因此还需要进行二次去应力退火。同样，去应力退火后再次测量直线度，如不满足要求还需继续校正、继续去应力退火，如此往复直至满足精加工前的要求。
[0004]上述深孔制造加工流程复杂，耗时长，加工效率低，生产成本高，严重影响生产进度。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的是为了部分克服或全部克服已有技术的缺陷，提出一种管类零件热处理自校正方法，应用于现有加热炉对工件的热处理去应力，可以确保工件经热处理后直线度不高于0.35mm。
[0006]本专利技术的目的是通过以下技术方案实现的。
[0007]一种管类零件热处理自校正方法，包括：
[0008]以刚性框架固定装置夹持工件后放入加热炉中进行如下热处理：
[0009]低保温使工件内应力缓慢释放；
[0010]高保温使工件内应力完全释放；
[0011]中高温对工件进行稳定化处理；
[0012]随炉冷却至100℃后出炉空冷。
[0013]有益效果
[0014]与现有技术相比，本专利技术方法简单，方便实用，使用本专利技术方法进行深孔类工件热处理，消应后的工件能够直接满足深孔类直线度不高于0.35mm的加工要求，无需反复机加校正及热处理消应过程，提高了加工效率，降低了对工人的要求，降低了生产成本。进一步通过设置刚性框架固定装置可同时夹持多根工件，使多根工件可以同时进行热处理，进一步提高了工件的加工效率。
附图说明
[0015]图1是本专利技术一种刚性框架固定装置结构示意图；
[0016]图2是卡圈结构示意图；
[0017]图3是框架本体平面半剖视图；(a)为主视图，(b)为俯视图；
[0018]图4是去应力退火热处理参数示意图。
具体实施方式
[0019]以下将结合附图所示的具体实施方式对本专利技术进行详细描述。但这些实施方式并不限于本专利技术，本领域的普通技术人员根据这些实施方式所做出的结构、方法、或功能上的变换均包含在本专利技术的保护范围内。
[0020]在本专利技术的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对专利技术的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本专利技术的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
[0021]在本专利技术的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本专利技术中的具体含义。
[0022]为对本专利技术实施例的目的、技术方案和优点进行说明，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
[0023]对于变截面管类零件的深孔加工，如长径比超过50：1，尤其在高精度要求下，如直线度不高于0.025mm、同轴度不高于0.02mm、壁厚差不高于0.2mm，需要保证同轴度的同时保证壁厚差，这就需要通过多工序分步加工。在经过半精加工工序后，需要进行热处理去应力，现有热处理方法需要经历反复修正过程才能满足工件半精加工后的精度要求，即直线度不高于0.35mm，该过程流程复杂，耗时长，对操作人员的要求高，人工生产效率低，成本高，且影响公司产品的整体生产进度。为解决该问题，本专利技术提出一种管类零件热处理自校正方法，半精加工的工件使用该方法处理后无需反复校正过程，大幅提高了工件的生产效率，降低了对操作人员的要求。
[0024]一种管类零件热处理自校正方法，以刚性框架固定装置夹持工件后放入加热炉中进行如下热处理：
[0025]低保温使工件内应力缓慢释放；
[0026]高保温使工件内应力完全释放；
[0027]中高温对工件进行稳定化处理；
[0028]随炉冷却至100℃后出炉空冷。
[0029]对于半精加工的深孔类零件，通过直线度满足误差要求的刚性框架固定装置固定，使工件热处理前即被固定，连同固定装置一起再经过分阶段释放应力的热处理过程，使工件热处理后直接满足直线度要求，无需反复校正。
[0030]进一步的，设置：
[0031]高保温的温度为低于工件调质回火温度50～100℃，时间不低于2小时；低保温的温度为低于高保温的温度150～200℃，时间不低于4小时；中高温的温度为高于工件二次回火脆性温度50～80℃，时间不低于2小时。在该温度设置下，可以使工件形变更小，热处理效率更高。
[0032]进一步的，设置：低保温的升温时速为100℃/h，高保温的升温时速为50℃/h，中高温的降温时速为50℃/h，其中h表示小时。在此时速设定下，可以使工件性能更好。
[0033]进一步的，管类零件为高精度变截面管类零件。高精度变截面管类零件的深孔加工属于高难度加工，上述热处理方法可在消应的同时保证机加的直线度。
[0034]进一步的，上述热处理过程中使用的刚性框架固定装置可以采用如下一种刚性框架固定装置，该装置包括分别与框架本体1固定连接的吊钩2和卡圈5；吊钩2用于提起固定装置，卡圈5与工件0间隙配合，用于固定工件0于框架本体1，框架本体1与卡圈5共同提供工件0的直线夹持。
[0035]通过装置的刚性确保沿轴向使用卡圈5固位于框架本体1的工件受热后，在卡圈5的约束下，应力无法沿径向方向释放，逐渐沿轴向本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种管类零件热处理自校正方法，其特征在于：以刚性框架固定装置夹持工件后放入加热炉中进行如下热处理：低保温使工件内应力缓慢释放；高保温使工件内应力完全释放；中高温对工件进行稳定化处理；随炉冷却至100℃后出炉空冷。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述高保温的温度为低于所述工件调质回火温度50～100℃，时间不低于2小时；所述低保温的温度为低于所述高保温的温度150～200℃，时间不低于4小时；所述中高温的温度为高于所述工件二次回火脆性温度50～80℃，时间不低于2小时。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于：所述低保温的升温时速为100℃/h，所述高保温的升温时速为50℃/h，所述中高温的降温时速为50℃/h，其中h表示小时。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于：所述管类零件为高精度变截面管类零件。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于：所述工件材质为35CrNi3MoV，热处理过程为：从室温开始以100℃/h的升温速度快速升至300
±
20℃保温2h；以50℃/h速度升温至500
±
20℃，保温4～5h；以50℃/h速度降至350℃保温2h；随炉冷却至100℃后出炉空冷。6.根据权利要求1
‑
5任一所述的方法，其特征在于：所述刚性框架固定装置包括分别与框架本体(1)固定连接的吊钩(2)和卡圈(5)；吊钩(2)用于提起所述固定装置，卡圈(5)与工件(0)间隙配合，用于固定工件(0)于框架本体(1)，框架本体(1)与卡圈(5)共同提供工件(0)的直线夹持。7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于：所述卡圈(5)包括内圈(5
‑
1)、上卡箍(5
‑
2)、下卡箍(5
‑
3)和紧固件(5
‑
4)，下卡箍(5
‑
3)与所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：李旭军，郭俊文，陈燕，姜海龙，鲁飞，张利军，王珍妮，
申请(专利权)人：山西北方机械制造有限责任公司，
类型：发明
国别省市：