[发明专利]一种铝合金球加工工艺

说明书

本发明公开一种铝合金球加工工艺，包括冷镦、滚压、热处理、以及分级磨削处理工艺，利用冷镦工艺形成铝合金球坯，利用滚压工艺去除铝合金球坯的中间环带以及两极凸起，利用热处理工艺来提高铝合金球坯的强度以及硬度，最后利用分级磨削处理工艺来实现目标钢球的圆度以及粗糙度的要求。本发明所述的铝合金球加工工艺，其生产效率高、加工周期短，因此适合大规模批量生产；同时，本发明所述铝合金球生产工艺可以避免铝合金球坯在磨削过程中出现砂轮被堵的情况，进而避免砂轮切削能力减弱甚至砂轮无法切削的现象发生。

技术领域

本发明属于铝合金球制造技术领域，具体涉及一种铝合金球加工工艺。

背景技术

钢球生产工艺主要包括毛坯成型、热处理加工球体、以及分级磨削这三大类加工工艺。其中，钢球的磨削工艺对钢球的品质起决定作用。目前，钢球采用钢球磨球机配合钢球磨削用砂轮进行磨削操作。由于钢球的硬度较高，一般可达到HRC60-66，因此钢球的磨削可以在高压条件下进行，利用钢球磨球机配合钢球磨削用砂轮在高压条件下进行磨削能够高效地生产钢球。目前，钢球的生产工艺较为成熟，已经能够批量化生产。

铝合金球不同于现有钢球的机械性能，铝合金球的重量轻、硬度低，因此，采用钢球磨球机以现有的钢球磨削条件生产铝合金球显然并不适宜。这主要是因为铝材在磨削过程中易粘着砂轮，堵塞砂轮的孔隙，使得砂轮失去切削能力；进而严重影响铝球的圆度修整，既满足不了铝合金球的圆度、粗糙度的要求，也满足不了大规模生产对效率的要求。若采用常规的铝合金材料的机械加工方法如车、铣、刨、挤压、拉伸、切削、铆合、占削、高光、滚压等来生产铝合金球，其生产效率低、且成本较高，也不适宜批量化生产。

针对上述技术问题，本领域技术人员需要寻找一种既能适应高效生产，又能满足对铝合金球的圆度、表面粗糙度、硬度要求的产品工艺。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，提供一种铝合金球加工工艺，解决了现有技术中铝合金球生产效率低、以及铝合金球圆度以及粗糙度不能达标的技术问题。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案：一种铝合金球加工工艺，其特征在于：包括以下步骤：

冷镦：将冷拔后的铝材送入冷镦机中进行校直，制备铝合金球坯；其中，冷镦成型的铝合金球坯包含中间环带以及两极凸起；

滚压：将铝合金球坯输送至光磨机中进行滚压，光磨机用于整形冷镦成型后铝合金球坯中的中间环带以及两极凸起；其中，光磨机主轴的转速为80-100r/min，光磨机操作压力为2000-4500KN；

热处理：包括固溶处理以及人工时效处理；其中，固溶处理时加热温度为500-505℃，保温时间为20-30min，人工时效处理时加热温度为170-180℃，保温时间为8-9h；

分级磨削处理：所述分级磨削处理依次包括硬磨处理、研磨处理、以及精磨处理，将热处理后的铝合金球坯输送至磨球机中进行分级磨削处理，最终获得铝合金球，其中，

硬磨处理：磨球机中的硬磨砂轮的线速度为1.5-3m/s，单个铝合金球坯受压28-30N；

研磨处理：磨球机中的研磨砂轮的线速度为1.5-1.8m/s，单个铝合金球坯受压25-28N；

精磨处理：磨球机中的精磨砂轮的线速度为0.9-1.2m/s，单个铝合金球坯受压12-14N；

其中，滚压以及分级磨削处理中均使用冷却剂对铝合金球坯进行冷却。

优选的，用于滚压操作的所述光磨机包括滚压转动盘以及滚压固定盘，所述滚压转动盘与光磨机主轴连接，滚压转动盘固定滚压转动板，所述滚压固定盘固定滚压固定板，所述滚压转动板以及滚压固定板均为合金钢板，所述滚压转动板以及滚压固定板中设置有若干半弧形第一R槽，半弧形第一R槽的直径为铝合金球坯直径的1.1-1.2倍，半弧形第一R槽的深度为铝合金球坯直径的0.3-0.4倍。