某型密封环零件加工浅析

刘大伟　马宁

摘 要：密封环零件是某型产品上的密封件，是关键零件。该零件自生产以来合格率一直较低，基本保持在40%左右，且每到工序的加工细节都会对后面焊接产生很大的影响，尤其是绕制和切口环节，对后续的焊接起着决定性作用，至关重要。本文通过对零件绕制及切口方面进行试验加工，探索出了一套快速有效的加工方法，提升了零件合格率及加工效率，为该类零件今后的加工提供了借鉴，具有现实意义。

关键词：密封;绕制;切口

1 零件结构

密封环零件材料为不锈钢管（如图1所示），尺寸虽然不多，但是需求量大，且为密封关键件，对产品质量及合格率要求高。

由图可以看出，该零件结构简单，难点在于控制切口，提升加工效率及合格率。

2 加工难点及分析

本零件前期应用0.2mm宽的刀具加工及普通压紧方式，由于刀具刚性不足、压紧力不均匀，很容易导致锯片刀具扭曲、切口变形，前面的工件被压成椭圆，后面的工件切口不在直径上，拆装后60%的零件切口呈现喇叭口状态，无法进行对焊，导致零件报废，造成了大量的损失，加工效率低下。经过分析，主要难点如下：

2.1 绕制方面

由于原材料是不锈钢管，壁厚只有0.3mm，易产生塑性变形，因此在绕制过程中，一方面要合理控制绕制力大小，不能使不锈钢管产生变形，另一方面还要控制绕制的环管直径大小，确保后续焊接预留搭接量及零件的外形尺寸。

2.2 切口方面

必须将绕制成的螺旋管切开，形成单个的环管，才能进行后续的焊接。这里需要特别注意的就是：一方面需要采用合理的切口宽度，以确保焊接搭接量;另一方面要保证切口对于中心线应尽量的保证垂直，不能形成斜口，否则焊接不能满足要求;再有就是螺旋管开始切口后，未切口的部分会产生回弹，从而导致环管直径变大，直接影响焊接搭接量，必须采取措施严格控制。

3 解决措施

3.1 调整切口宽度

切口由原来的0.2mm调整到0.4mm，保证刀具的刚性，减少让刀，使刀口平整，确保搭接量合适。切口宽度调整后，为了保证密封环的直徑，必须对工装芯轴的直径进行调整，工装芯轴直径D要经过确切的计算：

70.2*3.14+0.4+0.5=3.14*D1

D1=70.486

70.4*3.14+0.4+0.8=3.14*D2

D2=70.782

所以工装芯轴D设计值为Φ70.48+0.30。

值得注意的是由于刀宽及焊接搭边量的存在，加工前后密封环直径变化后收口部位会呈现出扇形结构（如图2），要计算是否影响焊接：

经计算：X=（8＼＼60＼＼360）*3.14*D=0.082mm，在对接焊接时两个截面几近平行，不影响焊接。

3.2 制作专用定位环

定位环如图3所示，用于密封环螺旋结构的定位，确保零件在加工过程中尺寸精确不攒动，并保证螺距一致每件零件周长一致。

3.3 制作合理的压紧结构

压紧方式如图4所示，压板采用与本工序密封环外径配合的弧形半包压板，并且在压板与密封环管接触的位置加垫弹性材质，确保零件每一圈压紧力均匀一致，减少未切口部分的回弹，确保切口平整。

4 实施效果

采用0.4mm宽的刀具及合理的压紧工装后，锯片刀具刚性加强，压紧结构合理，压紧力均匀，零件切口平整，满足了后续焊接工序的要求。改进刀具和工装后，为了不影响产品的最终尺寸精度，通过重新计算工装芯轴直径，消除了增加刀宽带来的对零件最终尺寸的影响，并且对扇形切口进行了验证计算和现场的对焊试验，不影响焊接，取得了良好效果。当前产品合格率在98%以上，大大提高了产品的合格率。