技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及薄壁件加工技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種金屬類薄壁件的加工方法。

背景技術(shù)：

目前，金屬類薄壁零件在機(jī)械加工往往采用外圓留量，內(nèi)孔先加工到尺寸，再與內(nèi)孔緊配芯軸定位，加工外圓的方法。但是，此種方法在取出芯軸后，薄壁往往會產(chǎn)生變形，尤其是對一些形位精度要求較高的零件影響較大。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種金屬類薄壁件的加工方法，該方法能夠解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，有效避免薄壁件變形。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用了以下技術(shù)方案：

一種金屬類薄壁件的加工方法，該方法包括以下步驟：

（1）將薄壁件的內(nèi)孔加工到尺寸，以薄壁件的內(nèi)孔為基準(zhǔn)半精加工薄壁件的外圓，保證薄壁件的外圓與內(nèi)孔同軸；

（2）在高溫環(huán)境下，向薄壁件的內(nèi)孔注入液態(tài)金屬材料，并采用堵頭將薄壁件內(nèi)孔的開口端堵上；

（3）待注有液態(tài)金屬材料的薄壁件冷卻至室溫時，薄壁件內(nèi)孔內(nèi)的液態(tài)金屬材料凝固成固態(tài)金屬材料，將堵頭與薄壁件連接為一體；

（4）以薄壁件的外圓為基準(zhǔn)，在堵頭上加工中心孔，以中心孔定位加工薄壁件外圓至設(shè)計要求，并在加工過程中充分添加冷卻液；

（5）在高溫環(huán)境下，薄壁件內(nèi)孔內(nèi)的固態(tài)金屬材料液化，取出堵頭，倒出液態(tài)金屬材料；

（6）在高溫環(huán)境下，對堵頭和薄壁件進(jìn)行清洗。

進(jìn)一步的，所述薄壁件為不銹鋼材質(zhì)。所述薄壁件包括通孔型薄壁件和盲孔型薄壁件；通孔型薄壁件的內(nèi)孔兩端均為開口端；盲孔型薄壁件的內(nèi)孔一端為開口端，另一端為盲孔。

進(jìn)一步的，步驟（2）、（5）和（6）中的高溫環(huán)境為90~130攝氏度。所述高溫環(huán)境為小于導(dǎo)致薄壁件變形的最低溫度，大于導(dǎo)致所填充金屬材料液化的最高溫度，該環(huán)境可使所填充的金屬材料液化，便于所填充金屬材料的填充及在薄壁件中的流動。

進(jìn)一步的，填充到薄壁件內(nèi)孔中的金屬材料為低熔點金屬，便于高溫環(huán)境的選擇。優(yōu)選的，所述金屬材料為武德合金或銦錫合金。武德合金由50%鉍、25%鉛、12.5%錫和12.5%鎘制成，熔點為70~80℃。銦錫合金的牌號為InSn48，熔點為117℃。

進(jìn)一步的，所述堵頭上開設(shè)有溢出孔。所述溢出孔沿堵頭端面圓周方向均勻分布，一般設(shè)為4~8個。所述溢出孔的孔徑為1~3mm。所述堵頭采用45#鋼制成。所述溢出孔，用于溢出多余液態(tài)金屬材料，使薄壁件內(nèi)部嚴(yán)密、無縫隙，避免了因內(nèi)部產(chǎn)生縫隙造成薄壁件在加工過程中產(chǎn)生的變形。

進(jìn)一步的，步驟（6）中所述的“在高溫環(huán)境下，對堵頭和薄壁件進(jìn)行清洗”具體包括以下步驟：用棉簽擦去堵頭上的液態(tài)金屬材料，并將薄壁件放入沸液中清洗，以去除薄壁件上的污物和殘留的液態(tài)金屬材料。所述沸液包括金屬清洗劑與水按照1:25的比例配制而成，并加熱至沸騰。待溫度降低后，將清洗下來的金屬材料回收，進(jìn)行再利用，節(jié)約成本。

由以上技術(shù)方案可知，本發(fā)明能夠解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，提高薄壁件的加工精度，有效避免薄壁件變形，且具有節(jié)約成本、加工效率高等特點。

附圖說明

圖1是通孔型薄壁件的加工結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是盲孔型薄壁件的加工結(jié)構(gòu)示意圖。

其中：

1、通孔型薄壁件，2、金屬材料，3、堵頭，4、溢出孔，5、堵頭上的中心孔，6、盲孔型薄壁件，7、工藝夾頭，8、工藝夾頭上的中心孔。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖對本發(fā)明做進(jìn)一步說明：

實施例一

如圖1所示，所述薄壁件為通孔型薄壁件，該通孔型薄壁件的內(nèi)孔兩端均為開口端。

（1）在通孔型薄壁件1的內(nèi)孔加工完成后，以內(nèi)孔為基準(zhǔn)配加工工裝芯軸外圓，使內(nèi)孔與工裝芯軸緊配合，再以工裝芯軸定位半精加工通孔型薄壁件的外圓，使外圓與內(nèi)孔同軸。此時為半精加工，工件的壁較厚，芯軸不會對壁產(chǎn)生影響。

（2）以通孔型薄壁件1的內(nèi)孔為基準(zhǔn)配加工兩個堵頭3。

（3）在高溫環(huán)境下，先在通孔型薄壁件1的一端裝入一個堵頭3，再往通孔型薄壁件1內(nèi)注入液態(tài)金屬材料2，用另外一個堵頭3裝入通孔型薄壁件1的另一端，多余液體會從堵頭3上的溢出孔4溢出，去除溢出液體；在冷卻至室溫時，通孔型薄壁件1內(nèi)孔中的液態(tài)金屬材料2會變成固態(tài)，將通孔型薄壁件1與兩端的堵頭3連接在一起。

（4）以通孔型薄壁件1的外圓為基準(zhǔn)，裝夾通孔型薄壁件1外圓，找正通孔型薄壁件1外圓圓跳動、母線跳動均在0.01mm以內(nèi)，在兩端堵頭3上加工中心孔5，以該中心孔5定位加工通孔型薄壁件外圓至設(shè)計要求。

（5）在高溫環(huán)境下，通孔型薄壁件1內(nèi)部的固態(tài)金屬材料2會液化，此時，取出薄壁件一端的堵頭3，倒出液態(tài)金屬材料2。倒出的液態(tài)金屬材料2冷卻后，可回收再利用。

（6）待液態(tài)金屬材料2流出后，取出通孔型薄壁件1另外一端的堵頭3，用棉簽擦拭去除多余液體。之后，將通孔型薄壁件1放入沸液中進(jìn)行清洗，去除通孔型薄壁件1中的污物和殘留的金屬材料。

實施例二

如圖2所示，所述薄壁件為盲孔型薄壁件，該盲孔型薄壁件6的內(nèi)孔一端為開口端，另一端為盲孔。

（1）在盲孔型薄壁件6的內(nèi)孔加工完成后，以內(nèi)孔為基準(zhǔn)配加工工裝芯軸外圓，使內(nèi)孔與工裝芯軸緊配合，再以工裝芯軸定位半精加工盲孔型薄壁件6的外圓，使外圓與內(nèi)孔同軸，并在盲孔外端延長加工一段小圓柱作為工藝夾頭7。

（2）以盲孔型薄壁件6的內(nèi)孔為基準(zhǔn)配加工堵頭3。

（3）在高溫環(huán)境下，往盲孔型薄壁件6的內(nèi)孔內(nèi)注入液態(tài)金屬材料2，用堵頭3裝入盲孔型薄壁件6的開口端，多余液體會從溢出孔溢出，去除溢出液體；在冷卻至室溫時，液態(tài)金屬材料2會變成固態(tài)，將盲孔型薄壁件6與堵頭3連接在一起。

（4）以盲孔型薄壁件6的外圓為基準(zhǔn)，找正盲孔型薄壁件6外圓圓跳動、母線跳動均在0.01mm以內(nèi)，在堵頭3和工藝夾頭7端面上分別加工一個中心孔5和8，以這兩個中心孔5和8來定位加工盲孔型薄壁件6的外圓至設(shè)計要求，再采用線切割或車削加工的方法加工去除工藝夾頭7。

（5）在高溫環(huán)境下，盲孔型薄壁件6內(nèi)部的固態(tài)金屬材料2會液化，此時，將工件倒置在自制工裝上，讓液態(tài)金屬材料從自制工裝上的溢出孔流出。液態(tài)金屬材料冷卻后，可回收再利用。所述自制工裝為采用鋼制材料制成的板狀結(jié)構(gòu)，在該板狀結(jié)構(gòu)上設(shè)有用于金屬材料流出的溢出孔。

（6）待液態(tài)金屬材料2流出后，取出盲孔型薄壁件6開口端的堵頭3，用棉簽擦拭去除多余液體。之后，將盲孔型薄壁件6放入沸液中進(jìn)行清洗，去除盲孔型薄壁件6中的污物和殘留金屬材料。

以上所述的實施例僅僅是對本發(fā)明的優(yōu)選實施方式進(jìn)行描述，并非對本發(fā)明的范圍進(jìn)行限定，在不脫離本發(fā)明設(shè)計精神的前提下，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員對本發(fā)明的技術(shù)方案作出的各種變形和改進(jìn)，均應(yīng)落入本發(fā)明權(quán)利要求書確定的保護(hù)范圍內(nèi)。