[发明专利]一种超薄复杂零件加工过程中强度增强方法

说明书

技术领域：

本发明属于机械冷加工技术，涉及一种超薄复杂零件加工过程中强度增强方法。本发明采用在零件外浇涛低熔点合金的方法，实现超薄(≤0.5mm)复杂腔体零件的加工；以满足不同形状超薄壁类产品的加工，达到产品的轻量化要求；加工变形小，加工后孔圆度误差控制在0.007mm；并且，加工精度高，一次装夹可以实现多面加工，保证相互关联尺寸精度；加工装夹定位方便，工装外形可以设计成规则长方体形状，便于装夹定位。

背景技术：

目前在加工薄壁复杂零件采用常规机械加工方法，根据零件复杂程度选取不同联动轴数的数控机床，采用此种方法加工的零件的壁厚都是在0.8mm之上，对于≤0.5mm以与下的复杂腔体有色金属类零件由于自身强度和刚性无法满足加工过程中工艺系统的受力(夹紧力，切削力)而变形或开裂。

发明内容

本发明的目的是提供一种能够满足腔体零件自身强度和刚性的一种超薄复杂零件加工过程中强度增强方法。本发明的技术解决方案是，

1.采用水浴方式熔化低熔点合金：将低熔点合金放置一小号不锈钢容器内，再在另一大号不锈钢容器内加入水，水占容器体积的1/3～1/2；将盛有低熔点合金的小号不锈钢容器放入大号不锈钢容器，并放置在电磁炉上加热，直至水温将低溶点合金熔化后，将电磁炉设定为保持恒温；

2.将熔化的低熔点合金浇在被加工零件和工装之间的空隙中；在空气中冷却，待低熔点合金凝固后水冷；

3.机械加工。

4.加工完毕后，再用步骤1的水浴方式熔化低熔点合金将零件分离出来；

5.取出零件清洗干净。

所述低熔点合金是70℃低熔点合金。

本发明具有下述优点：

本发明采用在零件外浇涛低熔点合金的方法，实现超薄(≤0.5mm)复杂腔体零件的加工；以满足不同形状超薄壁类产品的加工，达到产品的轻量化要求；加工变形小，加工后孔圆度误差控制在0.007mm；并且，加工精度高，一次装夹可以实现多面加工，保证相互关联尺寸精度；

加工装夹定位方便，工装外形可以设计成规则长方体形状，便于装夹定位。本发明尤其适用于空心形状的临时填充物及封装不规则部件，需要加工的部件可保持与成形相关表面精确的空间关系。

具体实施方式

1.采用水浴方式熔化低熔点合金：将70℃低熔点合金放置一小号不锈钢容器内，再在另一大号不锈钢容器内加入水，水占容器体积的1/3～1/2；将盛有低熔点合金的小号不锈钢容器放入大号不锈钢容器，并放置在电磁炉上加热，直至水温将低溶点合金熔化后，将电磁炉设定为保持恒温；

2.将熔化的低熔点合金浇入工装和零件之间的空隙中，在空气中冷却，待低熔点合金凝固后水冷；

3.机械加工。

4.加工完毕后，再用步骤(1)的水浴方式熔化低熔点合金将零件分离出来；

5.取出零件清洗干净。

利用一种低熔点合金(材料成分比例：铋∶铅∶锡＝13∶8∶4；产地：北京钢铁研究院)，该合金特点为：熔化温度低(70℃)，同时包括低比热和熔化潜热，这使得其在于零件接触过程中而不引起不必要的热膨胀或畸变；其粘度和表面张力也低；热缩冷胀，在固化过程中和固化后的体积变化很小，膨胀系数为：0.0057mm/mm。

实施例

零件形状：零件整体结构复杂，有两组空间非相交孔系及一复合角度斜面构成，外形多为自由曲面构成，整体壁厚为0.5mm。

(1)准备：根据零件的大小及形状准备工装容器，零件半成品，70°低熔点合金，不锈钢容器(2个)，电磁炉一个。

(2)将零件和工装按定位固定关系装配起来，检查各个配合面。

(3)水浴方式熔化低熔点合金：将70°低熔点合金(材料成分比例：铋∶铅∶锡＝13∶8∶4；产地：北京钢铁研究院)，放置一小号不锈钢容器内；在另一大号不锈钢容器内加入水，水占容器体积的1/3-1/2；将盛有70°低熔点合金的小号不锈钢容器放入大号不锈钢容器，保证水不要流进盛有70°低熔点合金的小号不锈钢容器内；将大号不锈钢容器放置电磁炉上加热，温度设定为90°，注意，不要让水溅出容器；待70°低熔点合金熔化将电磁炉设定为保持恒温。

(4)将装配后的零件工装放置平台上，开口朝上，将熔化后的70°低熔点合金浇入工装和零件之间空隙(注意不要浇入零件加工区域)。

(5)空冷待其凝固后水冷至常温。

(6)放置工作台定位夹紧后进行加工。

(7)加工完毕后拆卸下来，将切屑清理干净。

(8)水浴方式将低熔点合金熔化，取出零件，清洗干净。