活塞环--减少挠曲的注意事项

    活塞环--减少挠曲的注意事项

       1 铸造

　　由于活塞环球铁环的弹性模量大、硬度高，切削加工中的切削力比合金铸铁大，切削时产生的切削应力就大，造成球铁环在加工过程中易产生挠曲，因此在球铁环毛坯铸造时就必须提高铸造毛坯的质量，减少端面和内外圆的加工余量。在1995年之前，球铁环基本采用正圆毛坯，椭圆仿形，正圆加工内圆，切削余量大，内外圆余量不均匀，加工后环的内部产生很大的应力，造成挠曲较大。为了解决这一问题，公司对铸造的球铁环的环模和浇道进行了改进设计，根据球铁毛坯各极角在浇注过程中的收缩系数以及切削加工仿形时各极角的半径向量，重新设计了环模，毛坯采用椭圆铸造，同时采用俄罗斯造型机提高造型质量。

　　2 热处理

　　为稳定组织，消除铸造、磨削时的热应力，球铁环在粗磨以后增加了一道退火工序。由于铸造时球铁环的组织一般存在偏析，有较大的不均匀性，公司在活塞环的中磨以后进行调质处理，以达到预期的金相组织，提高球铁环的综合机械性能。过去淬火时用钢丝捆扎后进行淬火，由于活塞环直径大，轴向高度和径向厚度小，造成淬火后活塞环挠曲变形严重。为此设计了专用夹具进行压紧淬火，有效减少了淬火时的挠曲变形。为保证球铁环的调质质量，目前球铁环淬火在中日合作的unicase滴注式气体渗碳氮化炉自动线对球铁环进行{HotTag}调质处理，淬火温度一般控制在940~960℃，回火温度控制在520~540℃。

　　3 机加工

　　活塞环在内外圆切削加工过程中对活塞环的挠曲影响较大，因此工艺技术部门必须考虑在各道工序加工过程中的切削设备、装夹方式和作业方法等。过去的球铁环粗加工一般采用外圆靠模仿形，内圆正圆加工，由于内圆在切口后压缩到正圆加工，加工时环体内产生较大的应力，内圆粗加工后挠曲变形较大，为解决这一问题目前球铁环的内外圆粗加工基本上都采用内外圆仿形设备进行同时切削加工。在粗车内外圆后，增加了一道至为关键的工序，即进行球铁环整挠处理。虽然从铸造到热处理采取了各种措施，但球铁环仍有一定的挠曲，为此必须进行整挠。因此一般的整挠温度要求低于回火温度。目前球铁环的整挠温度控制在470~510℃范围内，保温时间一般是1.5~2.5h，整挠时采用了专用夹具。采用此工艺后效果明显。