一种焊接式喷嘴环的加工方法与流程

专利检索2024-11-08  10


本发明涉及增压器制造,尤其涉及一种焊接式喷嘴环的加工方法。


背景技术:

1、涡轮增压器是柴油机极其重要的核心配套系统之一,设计、制造技术难度大、附加值高。其中喷嘴环作为关键零部件因其结构、尺寸、形位公差要求较高,在增压器运行过程中起到控制气流的作用,零件制造质量的稳定性和可靠性至关重要,且其制造精度将会影响整机性能,在工作中可能由于制造精度不达标造成间隙过大从而导致气流不稳定。

2、目前cta系列低速机增压器关键件喷嘴环多为铸造式,材料为耐热型铸钢gx40grnisi22-9,部分喷嘴环毛坯表面存在缩孔、裂纹、气孔等缺陷,这些铸造缺陷周围会引起应力集中而降低铸件的抗冲击性和抗疲劳性,影响零件的强度,导致零件报废。同时,部分缺陷在铸件内部,在对铸件进行表面检查时无法发现,常常在加工过程中出现,影响产品加工质量、合格率,延误生产进度,并且铸造喷嘴环的叶片由于存在变形,部分叶片会发生扭曲,从而影响叶片之间的进气通道截面积。

3、现改进为焊接式喷嘴环,由焊接结构取代传统铸造结构整体由外环、内环、叶片以及连接耳组成。焊接式喷嘴环的制造方案中存在以下问题:

4、(一)喷嘴环零件整体直径较大,外环最大外圆直径767.8mm但厚度仅有6mm,该零件加工过程中变形大,尺寸要求及过程要求难以保证;

5、(二)环内、环外环上存在异形曲面槽用于与叶片配合,该曲面为非圆截面异形结构,并且最小槽宽为0.6mm,加工难度大,容易导致叶片定位不准确从而影响喉口位置,无法保证设计气流量要求;

6、(三)叶片整体均为异形曲面,加工困难并且由于无规则回转部分,造成加工结果检测困难。

7、综上所述,目前在焊接式喷嘴环制造过程中,加工质量较低,无法保证焊接式喷嘴加工稳定性;因此,提出一种可靠、稳定的焊接式喷嘴环的加工方法是十分有必要的。


技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种焊接式喷嘴环的加工方法,旨在解决现有技术中的在焊接式喷嘴环制造过程中,加工质量较低,无法保证焊接式喷嘴加工稳定性的技术问题。

2、为实现上述目的,本发明采用的一种焊接式喷嘴环的加工方法,包括如下步骤:

3、采用夹具对外环毛坯竖直装夹,加工外环;

4、采用夹具对内环毛坯竖直装夹,加工内环;

5、采用夹具对叶片毛坯竖直装夹,加工叶片;

6、采用焊接工装进行定位,保证叶片、焊接外环、内环之间的相对位置关系,焊接外环、内环和叶片,得到焊接式喷嘴环。

7、其中,在采用夹具对外环毛坯竖直装夹,加工外环的步骤中:

8、粗车外环毛坯的外圆、内孔及端面;

9、精车外环毛坯的内孔端面;

10、精车外环毛坯的外圆端面;

11、划中心线;

12、铣叶片槽;

13、铣工装定位槽;

14、进行去毛刺及刻字,得到外环。

15、其中,在采用夹具对内环毛坯竖直装夹,加工内环的步骤中:

16、粗车内环毛坯的外圆、内孔及端面;

17、精车内环毛坯的内孔端面;

18、精车内环毛坯的外圆端面;

19、划中心线;

20、铣叶片槽;

21、铣工装定位槽;

22、进行去毛刺及刻字,得到内环。

23、其中,在采用夹具对叶片毛坯竖直装夹,加工叶片的步骤中:

24、粗铣叶片毛坯;

25、粗铣夹头及钻中心孔;

26、铣基准面;

27、精铣型面;

28、线切割叶面;

29、进行去毛刺及抛光,得到叶片。

30、其中,在采用焊接工装进行定位,保证叶片、焊接外环、内环之间的相对位置关系,焊接外环、内环和叶片,得到焊接式喷嘴环的步骤中:

31、焊接外环、内环和叶片;

32、铣削焊接连接耳处;

33、划连接耳位置线;

34、焊接连接耳;

35、铣连接耳至尺寸要求;

36、车基准面;

37、精车端面及内孔;

38、精车端面;

39、修毛刺,得到焊接式喷嘴环。

40、其中,在焊接外环、内环和叶片的步骤中:

41、使用喉口工装进行焊接。

42、其中,在焊接外环、内环和叶片的步骤中:

43、在外环的外圆处以及内环的内孔处,将叶片与外环进行点焊,固定叶片位置,通过氩弧焊将叶片与内环、外环焊接成一体。

44、本发明的一种焊接式喷嘴环的加工方法,通过采用夹具分别对外环毛坯、内环毛坯竖直装夹,加工外环和内环,刀具加工时不从竖直中心线处下刀,而是向前平移一个距离,该距离就是叶片之间角度在圆周上形成的弦长,由此来保证叶片间的相对位置,同时加工时通过旋转卡盘配合转动零件,而不是将刀具进行旋转,保证叶片铣削时都是刀具始终竖直上下移动,使刀具受切削力方向主要是平行于刀杆方向(零件径向方向)而非刀杆法向受力,降低加工过程中由于刀具刚性不足造成的振动,提高加工质量,延长刀具使用寿命;针对叶片两片之间间隙较小,无法使用常规氩弧焊进行焊接,因此采用焊接工装,通过焊接工装定位,保证叶片、焊接外环、内环之间的相对位置关系,焊接外环、内环和叶片,得到焊接式喷嘴环,保证了在加工焊接式喷嘴环过程中的可靠性、稳定性,获得提高加工质量的效果。



技术特征:

1.一种焊接式喷嘴环的加工方法,其特征在于,包括如下步骤:

2.如权利要求1所述的焊接式喷嘴环的加工方法,其特征在于,在采用夹具对外环毛坯竖直装夹,加工外环的步骤中:

3.如权利要求1所述的焊接式喷嘴环的加工方法,其特征在于,在采用夹具对内环毛坯竖直装夹,加工内环的步骤中:

4.如权利要求1所述的焊接式喷嘴环的加工方法,其特征在于,在采用夹具对叶片毛坯竖直装夹,加工叶片的步骤中:

5.如权利要求1所述的焊接式喷嘴环的加工方法,其特征在于,在采用焊接工装进行定位,保证叶片、焊接外环、内环之间的相对位置关系,焊接外环、内环和叶片,得到焊接式喷嘴环的步骤中:

6.如权利要求5所述的焊接式喷嘴环的加工方法,其特征在于,在焊接外环、内环和叶片的步骤中:

7.如权利要求5所述的焊接式喷嘴环的加工方法,其特征在于,在焊接外环、内环和叶片的步骤中:


技术总结
本发明涉及增压器制造技术领域,具体涉及一种焊接式喷嘴环的加工方法;采用夹具分别对外环毛坯、内环毛坯竖直装夹,加工外环和内环,刀具加工时向前平移一个距离下刀,由此来保证叶片间的相对位置,同时加工时通过旋转卡盘配合转动零件,保证叶片铣削时都是刀具始终竖直上下移动;采用焊接工装,通过焊接工装定位,保证叶片、焊接外环、内环之间的相对位置关系,焊接外环、内环和叶片,得到焊接式喷嘴环,保证了在加工焊接式喷嘴环过程中的可靠性、稳定性,获得提高加工质量的效果。

技术研发人员:刘国成,鲁建于,柯益,姚元润,王文森,卢洲,曾杰,杨洪明
受保护的技术使用者:重庆江增船舶重工有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/5/29
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