复杂零件的变形控制及校正方法

复杂零件的变形控制及校正方法

吕海磊 许信

中车青岛四方机车车辆股份有限公司 山东 青岛 266000

摘要：机械零件在加工过程中，出现变形的概率很大，不仅会对加工的精准度造成严重影响，还会导致零件表面出现质量问题。因为复杂零件的结构较为特殊，再加上对技术有极高的要求，所以零件加工难度很大。因此，为有效规避复杂零件加工期间出现变形问题，必须加强控制，并结合具体情况，有效对校正方法进行利用。

关键词：复杂零件；变形控制；校正方法

引言：复杂零件的结构通常比较特殊，所以在加工期间，如果应用的工艺技术不规范，很容易出现变形问题，降低了加工的精准性。对此，为保证复杂零件的质量，一定要对变形情况严格控制，结合复杂零件的实际问题，科学校正，从而促进零件的产品合格率的提升。

1对焊钻头的变形控制及校正方法

在对焊钻头进行热处理的过程中，其技术要求相对较高，零件留磨损需要控制在0.6~0.7mm，工件的尺寸为φ45×550mm。并且，在硬度上，尾部为HRC35~45，刃部HRC66~69。为了能提升处理效果，需要对M42/45材料进行使用。通常情况下，对焊钻头对硬度的要求很高，再加上零件尺寸比较长，所以在以往的校正过程中，大多会利用油淬，当油中的零件冷却到200℃左右时，要快速地将零件取出来，并对趁热校正的方式加以使用。针对这种方法而言，存在的不足之处颇多，一方面，温度的把控难度很大。另一方面，没有良好的劳动条件作为支撑，变形的幅度很大，最终导致零件出现了大量返修或者断裂的问题。在对这种零件的大量试验之后，总结出了新的处理模式。简而言之，在实际的处理阶段，将等温淬火校正和回火校正方法相衔接，合理对零件展开补救性校正

（1）在热处理之前，将准备工作做好，对零件的变形量进行认真检查，同时对工件实施预热，次数控制在两次，并对温度和时间严格控制。在第一次预热期间，应该将温度把控在550℃，时间控制在半个小时。在进行第二次预热过程中，应该将温度把控在850℃，时间控制在十分钟^[1]。

（2）在进行热处理期间，对于加热温度，应该利用较低的淬火加热2分钟，温度控制在1170℃。之后，淬火介质，无水硝石槽，时间控制在15到20分钟。当从硝石槽中将工件拿出来之后，迅速对零件的变形量进行检查，将工件的最高点找出来，并将其变形量大小作为基础，在压力机上对零件进行校正。在此期间，需要将压力控制好，压力不能太大，要结合实际变形情况，多次地实施校正，一直到零件变形量满足规定为止。当零件的冷却温度与室温接近之后，立刻将零件放到热水中清洗，最后仔细检查零件，如果零件的变形量很差，可以对回火校正法开展校正工作。

（3）校正方法。针对需要校正的零件，在550℃回火一个小时之后，在压力机上热校。同时，结合零件的实际变形量，科学对垫片的厚度加以选择。之后，用压力机对零件进行加压，直到温度达到室内温度为止。最后，对零件的变形量认真检查，若变形现象依旧存在，可以再次展开校正，直到零件变形量满足工艺标准。

（4）操作说明。在对零件进行变形控制并校正期间，进行两次预热，保证热应力能有效减小。针对淬火加热的温度，必须在工艺要求内，并把控好加热的时间。此外，在回火校正的过程中，当借助压力机对零件进行施压时，必须要冷却到室温之后才可以取下零件。

2螺纹柄钻头的变形控制及校正方法

在对螺纹柄钻头进行热处理的过程中，其技术要求相对较高，零件留磨损控制与对焊钻头相一致，工件的尺寸为φ6×120mm。并且，在硬度上，具体为HRC66~69。为了能提升处理效果，需要对W6Mo5Cr4V2Al材料进行使用。螺纹柄钻头的制造难度很大，应用的是整体高速钢，对硬度有很高的要求，形状细长。而正是因为这一特征，在校正期间，无法对热校直方式进行利用。在以往的处理中，对空冷淬火方式的使用较为普遍，但出现变形的频率很大，再加上刃部较薄，最终导致零件不能返修，进而报废。在对这种零件的大量试验之后，总结出了新的处理模式。简而言之，在实际的处理阶段，应用等温淬火校正^[2]。

（1）在对螺纹柄钻头进行热处理前期，将准备工作做好，对零件的变形量进行认真检查，同时对工件实施两次预热。在此期间，必须将温度控制好。在第一次预热过程中，应该将温度把控在550℃，时间控制在二十分钟。在进行第二次预热期间，温度把控在850℃，时间控制在五分钟。

（2）在对零件正式实施热处理期间，控制好淬火加热温度的温度和时间，分别为1200℃，1分20秒。同时，将无水硝石作为淬火的介质，等温的温度控制在280℃~300℃，并将保温的时间把控在1小时。通常情况下，在零件等温淬火之后，要把零件取出来进行空冷，当达到室温后将零件放置在热水槽进行清洗，温度需要把控在100℃。清洗结束后，迅速在偏摆仪上零件的变形量进行检查。针对变形的零件，可以采用冷搬校正的方式，一直到零件变形量与工艺标准相同。随后，在温度为550℃的条件下对零件进行回火，次数为三次，最后认真检查回火完毕的零件，如果零件的变形量很差，在校正期间，可以对反击校正法加以运用。

（3）操作说明。在对零件进行变形控制并校正期间，进行两次预热，保证热应力能有效减小。利用较低的淬火加热温度，力求可以最大限度降低零件出现变形问题的概率。此外，对等温淬火的方式进行利用，可以让零件组织转变为贝氏体组织，塑性和韧性极强，所以很适合使用冷搬校正的方式。对于个别需要运用反击校正法进行校正的零件，应该合理选择工具，不能太尖锐。

3高速扩孔铰刀的变形控制及校正方法

在对高速扩孔铰刀进行热处理的过程中，其技术要求相对较高，零件留磨损控制在0.6~0.7mm，工件的尺寸为φ15×500mm。并且，在硬度上，具体为HRC54~58。为了能进一步对处理效果和质量加以提高，需要对T8A材料进行使用。在以往对高速扩孔铰刀进行处理时，淬火加热并保温，温度为810℃，保温的时间把控在九分钟。将有水硝石作为淬火的介质，并运用分级淬火的方式进行淬火，之后对零件进行冷却，直到与室内温度相同，之后将零件放置在热水槽进行清洗，温度控制控在100℃。清洗结束后，对零件的硬度进行检测。最后发现硬度很低，与图纸要求不一致，致使零件出现了多次返修的情况。在对这种零件的大量试验之后，总结出了新的处理模式。简而言之，在实际的处理阶段，对淬火温度以及等温温度工艺参数进行科学调整^[3]。

（1）在进行热处理前，认真对零件的变形量进行检查，之后对零件进行预热，温度和时间分别在550℃，30分钟。

（2）在对零件正式实施热处理期间，控制好淬火加热温度的温度和时间，分别为790℃，9分钟。同时，对分级淬火方式合理运用，将有水硝石作为淬火的介质，温度控制在160℃，在淬火之后，要把零件取出来进行空冷，当达到室温后将零件放置在热水槽进行清洗，温度需要把控在100℃，并回火。当硬度达到标准后，将零件取出放在偏摆仪上检查其变形量。最后利用反击校正法进行校正。

结束语：

综合而言，复杂零件的结构很特殊，再加上技术要求很高，所以再加工是非常容易出现变形问题。分析得知，变形问题与内应力有很大关联，对此，为了能最大限度对变形问题进行规避，加工人员应该强化重视，加大控制力度，同时结合具体的变形情况，有针对性地对校正方法进行利用，确保复杂零件的加工质量能整体增强。

参考文献：

[1]张茹.复杂零件的变形控制及校正方法[J].建筑工程技术与设计,2018,000(008):5000.

[2]周天瑞,胡世飞.复杂多台阶空心零件复合挤压变形的控制[J].金属成形工艺,2019(06):4-7+47.

[3]姚建邦.铝合金复杂特征薄壁零件加工变形控制技术[J].世界有色金属,2018,000(007):192-193.