[发明专利]密封衬套制造工艺

说明书

技术领域

本发明涉及一种套筒类零件的制造工艺，特别是涉及一种具有导向、密封功能且经氮化耐磨处理的衬套的制造工艺。

背景技术

密封衬套是低速柴油机“燃油与排气机构”中“燃油密封装置”的一个重要零件，如图1所示，当燃油排气机构随燃油凸轮上下移动时，密封衬套1起导向、密封作用，它要隔绝燃油腔2和润滑油腔3的两种油混合。因此，它的主要表面外圆和内孔，不但要求有较高的尺寸精度和形位精度，而且摩擦表面外圆还需具有很高的耐磨性即硬氮化处理，这就给加工制造带来了不同于一般套筒类零件的制造困难。

如图2所示，密封衬套的最小壁厚为10mm，长度为185mm，大于衬套外圆直径，壁厚较薄、较长。不经氮化处理的一般薄壁零件要控制加工变形都比较困难，但密封衬套在半精加工后还需经过氮化处理，因此控制机加工和热加工的变形给我们提出了更高的要求。

现有技术中，密封衬套通常采用以下工艺加工：锻件－粗车（按零件外形均匀留余量）－热处理（调质）－半精车（按零件外形均匀留余量）－热处理（去应力时效）－平磨两端面－磨内孔－磨外圆－探伤（磁探并退磁）－热处理（氮化）－磨外圆－剖检氮化层深度、硬度－热处理（二次氮化）－抛光外圆－镗内孔。但是，该工艺方法的结果氮化后零件热变形大，外圆余量需增大，否则φ130r6和φ120h6外圆精加工时无法磨出。但外圆余量增大后，会将氮化硬化层磨掉，零件表面硬度达不到设计要求。

因此本领域技术人员致力于开发一种使密封衬套热变形小的制造工艺。

发明内容

有鉴于现有技术的上述缺陷，本发明所要解决的技术问题是提供一种使密封衬套热变形小的制造工艺。

为实现上述目的，本发明提供了一种密封衬套制造工艺，包括以下步骤：

1）备料：锻件，粗车，衬套的内孔直径基本尺寸小于94mm；满足基本加工余量的前提下，在衬套的小端一体设置一工艺搭子；

2）调质热处理；

3）半精车：将衬套的外圆加工至设计的基本尺寸，并保留适量加工余量；将衬套内孔直径基本尺寸车至小于98mm；将所述工艺搭子的外圆尺寸车至与大端外圆尺寸相同；

4）去应力时效热处理；

5）磨削衬套：平磨两端面；磨内孔；磨外圆；

6）探伤：磁探并退磁；

7）去应力时效热处理；

8）半精磨衬套：平磨两端面；磨内孔；磨外圆；

9）氮化热处理；

10）找正精磨外圆；

11）剖检氮化层的深度和硬度；

12）二次氮化热处理；

13）抛光外圆；

14）镗内孔；

15）夹持住工艺搭子，并将工艺搭子从衬套上切除掉；

16）平磨两端面。

为进一步提高衬套的加工质量，步骤1）中，衬套外圆直径为140mm，内圆直径为86mm，长度为207mm；

步骤3）中，将衬套加工至以下尺寸：

从大端至小端，其外圆直径依次为

距离大端端面的最大距离为18.5mm；距离大端端面的最大距离为80.2mm；

衬套整体长度为203.4mm，大端至小端的长度为

工艺搭子与小端的连接处外圆直径为的长度为3mm；工艺搭子的外圆直径为

衬套及工艺搭子的内圆直径为

步骤8）中，将衬套加工至以下尺寸：

从大端至小端，其外圆直径依次为136.2±0.01mm；130.12±0.01mm；120.12±0.01mm；

Φ136.2±0.01mm距离大端端面的最大距离为18.3mm；

衬套整体长度参考尺寸为203.2mm，大端至小端的长度参考尺寸为

工艺搭子的外圆直径为136.2±0.01mm；

衬套及工艺搭子的内圆直径参考值为89.85±0.03mm；

步骤9）中，将衬套加工至以下尺寸：

从大端至小端，其外圆直径依次为

衬套整体长度为203mm，大端至小端的长度为

工艺搭子的外圆直径为

衬套及工艺搭子的内圆直径为

步骤10）中，从大端至小端，其外圆直径依次为

距离大端端面的最大距离为18.1mm；

衬套整体长度参考值为203mm。