[发明专利]一种热处理后的轻合金回转体构件的加工方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种轻合金的机械加工方法，特别涉及一种轻合金回转体构件热处理后的机械加工方法。

背景技术

随着轻合金在各领域越来越广泛的应用，其零部件质量要求亦越来越高。在实际生产中，各种轻合金构件模锻成形后，经过热处理，再通过进一步的切削加工成高精度的零部件。而轻合金构件在热处理后往往产生很大的残余应力，致使其在后续切削加工时零件的尺寸发生变化，这种现象在薄壁类轻合金零部件的生产中尤为突出，(如附图1为这种薄壁类零件通常的三类结构：一类为简单杯形回转体结构；另一类为一端为杯形，另一端为任意形状的回转体结构；第三类为中空的回转体结构)往往严重影响产品的质量，甚至导致成批量的轻合金构件由于尺寸超差而报废，为企业造成巨大的损失。

目前，控制热处理后的轻合金构件加工尺寸的方法主要有：①校形补偿法。是指在加工过程中，安排多次加工工序间的时效处理和多次的基准校正工序，这种方法制造周期长，不但加大了成本，且效果也不佳。②预拉伸棒材直接加工。这种方法虽然能够控制构件尺寸，但材料损耗十分严重，加工成本耗资庞大。③反淬火法。这种方法是在轻合金构件淬火后，置于液氮中冷透后，再喷射高压高温有机介质进行向上淬火，但这种方法对零件内外表面作用的差异不仅影响处理效果，甚至会直接导致零件变形。④应力松弛法。指采用机械拉伸或压缩来释放构件中的残余应力，但由于没有标准的压缩/拉伸变形量参考，变形量过大将可能引起冷作硬化、裂纹和断裂，同时还有可能使其他部位的残余应力增大，而变形过小则又可能使应力消除效果不佳。

发明内容

本发明的目的在于提供一种轻合金回转体构件的加工方法，旨在消除热处理后轻合金构件内的残余应力，有效的克服热处理后的轻合金构件加工尺寸不稳定的缺陷。

本发明的目的是这样实现的：一种热处理后轻合金回转体构件的加工方法，其特征在于，包括如下步骤：

将机械压缩模具安装在压力机上。

在室温下，将热处理后的轻合金回转体构件放入机械压缩模具中，将薄壁的口部向上。

开动压力机，使凸模压入轻合金回转体构件口部端面上，使构件产生1％～4％的塑性压缩变形。

凸模回程，取出构件，放置于室温中存储。

上述的热处理后的轻合金构件通常是指经过热处理后的铝合金、镁合金或钛合金构件。

上述压力机通常是指液压机、螺旋压力机等变形速度匀速控制在≤10mm/s的压力机。

上述热处理后轻合金回转体构件的机械压缩加工方法，其不同类零件变形量控制为：

a.当零件总长度与口部直径之比小于等于2大于0时，压缩变形量为2.5％～4％；

b.当零件总长度与口部直径之比小于等于3大于2时，压缩变形量为2％～3％；

c.当零件总长度与口部直径之比小于等于5大于3时，压缩变形量为1％～2.5％；

本发明的实质性特点和显著进步为：

(1)、本发明人在研发过程中，进行了多种轻合金回转体构件的工艺试验，从而确定了本发明中的技术参数，使得本发明能有效地解决热处理后的轻合金构件加工尺寸不稳定的问题。如附图2为本发明人为考核本发明的有益效果的测试数据。

上述试验方法与步骤如下：

将三类(Φ60、Φ100、Φ150)(长径比3.2、2.6、1.4)回转体杯形铝合金构件(壁厚均为20mm)对应分为A、B、C共3大组，A组构件即长径比3.2；B组构件即长径比2.6；C组构件即长径比1.4。每大组11小组，每小组3件。热处理后，分别在距离端面口部20mm处采用游标卡尺精确检测直径尺寸Φ₀。然后均采用机械压缩法进行(0％～5％)不同变形量的准静态压缩。全部处理完后，将每组构件均采用车削加工去除内径5mm，再测量外径尺寸Φ₁，则ΔΦ＝Φ₀-Φ₁即可表示出构件尺寸的变化情况。以(Φ₀-Φ₁)/Φ₀的比值作为尺寸变化率即可摒除不同直径的影响，作为评价各加工参数对构件尺寸稳定性的作用效果。测量数据取三次测量数据的平均值，测量结果也取三件产品测量数据的平均值。