管件加工工藝的改進(jìn)

工程機(jī)械的某些管類工件，當(dāng)外圓、端面加工完成后，需將其一端進(jìn)行平底或圓頭封口。以往的封口工藝是在一頭鑲堵頭并進(jìn)行焊接，此法的缺點(diǎn)是，要單獨(dú)加工堵頭零件，且需要專用焊接設(shè)備，增加了制造成本，加工周期延長；鑲堵頭進(jìn)行焊接時，容易造成零件產(chǎn)生焊接應(yīng)力和變形；需要專門工序清理焊接時飛濺的焊渣及焊縫；當(dāng)工件處于加壓使用狀態(tài)時容易造成“卸壓”，焊縫質(zhì)量不易控制。改進(jìn)后，先車削外圓，然后直接在車床上采用特殊刀具擠壓封口。只需要設(shè)計(jì)專用封平底或圓口底的特殊刀具，采用合適的切削參數(shù)，就可在普通車床上實(shí)現(xiàn)封口加工。

擠壓車削封口的工藝原理是，工件在高速旋轉(zhuǎn)的情況下，利用刀具無刃形面與工件加工表面的壓力接觸，從而在兩者之間產(chǎn)生強(qiáng)烈的摩擦，使被加工工件端面封口處溫度升至Z佳塑性變形狀態(tài)，然后采用車削工藝將封口擠壓成型。該工藝可適用于無縫鋼管、紫銅管、黃銅管等各種材料管件的封口加工。黃銅管同此改進(jìn)。

車削封口刀具屬于無切削刃刀具，刀形面形狀需按照工件封口部分的形狀確定。圖2所示為封平底鋼管刀具結(jié)構(gòu)，圖3為封球形端部鋼管刀具結(jié)構(gòu)。以上兩種刀具材料分別選擇W18Cr4V高速鋼或YG8硬質(zhì)合金。選用硬質(zhì)合金刀片時，刀桿材料為45號鋼，調(diào)質(zhì)處理至HB230~250，一般情況下W18Cr4V高速鋼適合用于銅管材料的封口加工，YG8硬質(zhì)合金適合鋼管類材料的封口加工，刀具的其他主要參數(shù)如圖2、圖3所示。為確保封口表面精度和封口效果，在制作刀具時應(yīng)確保其R形面粗糙度應(yīng)小于1.6μm，且不能有銳邊。

進(jìn)行封口操作時，車床主軸轉(zhuǎn)速一般應(yīng)定為1 000~1 200 r/min，選用手動進(jìn)給方式，關(guān)鍵的操作是選擇Z佳進(jìn)刀時機(jī)，車工要通過目測工件表面顏色選擇恰當(dāng)?shù)倪M(jìn)刀時機(jī)。一般情況下，加工銅管時當(dāng)工件表面發(fā)藍(lán)色時即可進(jìn)刀；加工鋼管時工件表面發(fā)紅色時才能進(jìn)刀。此外，為提高封口效果，刀具徑向進(jìn)給應(yīng)超過中心3 mm左右，待封口完成后立即退刀。

采用上述工藝，可極大地提高封口的加工效率，且封口面粗糙度小，外觀質(zhì)量好，無縫隙及氣孔，工藝簡單，刀具易于制作，效果較好。