扭力管零件收口加工工艺研究

刘清涛

摘 要：扭力管零件是飞机操纵系统控制组件中重要零件之一，文章通过对扭力管零件的结构工艺性分析，重点阐述了该零件收口加工工艺流程的设计、工艺参数设置及模具设计尺寸选择，为类似零件收口加工积累了经验。

关键词：模锻收口；收口模；校正

中图分类号：TH131.3 文献标识码：A 文章编号：1006-8937（2016）15-0011-01

1 零件结构工艺性的分析

扭力管零件是飞机操纵系统控制组件中重要零件之一，该扭力管材料为YL12，零件长度1 010 mm，外圆φ41.5 mm，内孔呈多个台阶孔，内孔尺寸公差较大。两端内孔直径较小，最小壁厚4.1 mm，如图1所示。该零件由于长度大，且两端孔口小，常规切削完成深孔加工难度极大。经进一步分析研究，采用常规机加设备、收口机组合方式进行加工。

2 工艺流程的设计

2.1 收口前零件尺寸设计

按照零件外形及最小壁厚尺寸要求，依据收口机加工的零件尺寸变化经验，考虑加工保险系数，壁厚按L+0.2确定零件收口前各壁厚尺寸。该外圆尺寸由车削加工完成，内孔使用钻头、锪钻进行加工，采用先钻孔、再锪孔加工完成，如图2所示。

2.2 收口零件尺寸设计

收口系数：K=d/D0

多工序总收口系数：Kz=dn/D0=41.5/46=0.922

工序收口系数：Kzg=d1/D0=d2/d1=d2/d1==dn/Dn-1

每次收压后材料表层回产生冷作硬化，影响下一次收压，为降低收压难度，每次收压后进行一次退火，目的是使材料软化，改善塑性和韧性，去除残余应力。零件收压全部完成后进行淬火及时效处理，达到设计技术要求。为避免零件由于收压弯曲变形造成零件收压壁厚不均及直线度超差，每次热处理后进行一次校正，保持零件直线度。收压后的零件表面呈鱼鳞状，表面粗糙度不能满足要求，且收压后零件表面有一定回弹量，需经过在车床上进行抛光，达到设计要求。

3 收口机及收口模具

收口机其工作原理是用收口模对扭力管外圆（毛坯为退火状态的铝合金管料）进行敲击使管径变小。

收口模由上下两模块组成，上下两块收口模对称安装在收口机上，收口模随机床主轴旋转，通过机上的凸轮结构使之上下两收口模块垂直机床轴线做上下（张开/闭合）反复运动，模块张开（离心力作用）和闭合（凸轮作用）的过程就完成对零件的敲击，使之外形收缩。由于收口机的主轴（安装收口模）的转速快，其上下模块的合模力较大，加之被加工零件除沿轴线作前移运动外，零件本身随机床主轴做旋转运动。

收口模的内形是按零件的外形设计，依照零件每次收压的尺寸设定。

此零件分四次收口，设计四尺寸规格收口模，内径尺寸D分别为φ44.5、φ43.5、φ42.5、φ41.5，如图3所示。

设计收口模时，适当选择锥度和上下模间距，端口锥度和上下模的距离的大小对每次收压量和进给量影响很大。

锥度大、上下模间距大，每次进给量就大，相对每次收压的量也很大。相反，进给量小，每次收压量也小，生产效率低。但锥度和上下模的距离过大，将影响零件表面粗糙度和产品质量。

4 结 语

通过对零件进行收口加工，加工出了合格产品，证明了该项零件工序安排合理，加工方法可行，解决了其深孔加工的难题，同时为类似零件加工提供了新的加工方法。

参考文献：

[1] 李洪.机械加工工艺手册[M].北京：北京出版社，1996.

[2] 航空工艺装备设计手册编写组.航空工艺装备设计手册——夹具手 册[M].北京：国防工业出版社，1979.

[3] 易伟平.薄壁缸筒加工工艺[J].制造技术与机床，2000，（3）.