CSP拉矫环冷辊边孔及斜孔的加工方案*

2016-09-23朱翠琴刘大海

现代冶金 2016年1期

关键词：辊子通孔密封圈

朱翠琴，刘大海

(常州宝菱重工机械有限公司，江苏常州　213019)

CSP拉矫环冷辊边孔及斜孔的加工方案*

朱翠琴，刘大海

(常州宝菱重工机械有限公司，江苏常州213019)

分析了环冷辊加工过程中边孔加工的难度及斜孔加工可能会产生的不良后果，提出了改进措施，解决了生产的实际问题。

环冷辊；加工工艺：深孔；斜孔

1　概述

CSP拉矫环冷辊通过辊内部冷却带走辊内热量，降低辊面温度，减少热应力、热疲劳，主要适用于直径较大的辊子。如图1所示，辊子两端有10个深通孔，通过中孔与斜孔形成一个冷却回路，端面密封圈密封，使得冷却效果迅速而均匀，有效防止辊子因受热不均而产生裂纹现象，延长其使用寿命。

2　工艺流程

环冷辊属于连铸辊中加工流程长，加工难度大的部件。为了保证其产品精度和质量，针对产品加工难点进行技术攻关，对工艺流程进行了规范，如下：

图1　环冷辊结构示意图(单位：mm)

粗车—调质—焊前加工—堆焊—半精加工—回火—光出基准—钻中孔、边孔—镗司必克—钻斜孔—清理铁屑—精加工—钻攻螺孔—成品检验

3　产品加工的难点

3.1边孔的加工

3.1.1边孔的特点

边孔为10个深通孔，深度达2090 mm，与辊身外圆距离35.5 mm，由此可见边孔数量多且深，与辊身距离较小。

3.1.2边孔加工方案的选择

(1) 枪钻一端直接打深孔：根据边孔的特点，我们首先考虑使用枪钻由一端钻深孔，由于管壁相对较薄，孔深，加工时易造成受力不均，孔中心会发生偏移，直径方向偏差达2～3 mm，不能保证产品的质量，这个方案被否定；

图2　边孔加工示意图(单位：mm)

(2) 两头钻接深孔：考虑采用两头相接的方法加工，两头相接刚好在中间相接的位置形成一个台阶，台阶偏差约为0.5～0.75 mm，而中间位置应力集中，易断裂，是产品最为薄弱的部分，会大大缩短辊子使用寿命，这个方案也被否定。

(3) 先两端钻Φ16 mm孔接通，再由一端扩孔至Φ19 mm：通过对上述两种情况的分析，由此对深孔的加工进行改进，采取了相应措施，如图2所示:先采用两头相接通的方法钻通孔至Φ16 mm，由于受力不均，Φ16 mm孔相接处产生台阶，偏差约为0.5 mm，这时候再采取从一端开始扩孔至Φ19 mm，而这样加工避免了台阶的产生，同时由于受力不均，孔中心最后都回到原先的中心，与原始中心保证一致。

3.2斜孔的加工

3.2.1斜孔的理论位置

如图3所示图纸中斜孔的位置，可见斜孔与边孔形成45°夹角，与密封圈的司必克Φ30H8 mm处仅有0.2 mm的间隙，而实际加工斜孔的过程中由于受应力的影响，无法保证0.2 mm的要求，图示处的密封要求严格，将影响整个冷却回路。

图3　斜孔的详图(单位：mm)

3.2.2斜孔位置的改进方案

综合以上情况的分析，在保证不影响产品使用的情况下，将45°角沿图4处A点(A点为钻头接触的第一点)旋转至42°，这样在加工斜孔过程中，由于角度变小，使得钻头与密封圈司必克处的间隙为2.6 mm，这样整个加工过程不会影响到密封圈，能够保证整个冷却回路的正常工作，从而有效防止辊子受热不均而产生裂纹的现象。