一种新型细长薄壁屏蔽罩加工工具的制作方法

1.本实用新型涉及工件加工技术领域，尤其是涉及一种新型细长薄壁屏蔽罩加工工具。


背景技术：

2.gis高压组合电器中的薄铝旋压件是产品中起屏蔽和均衡电场的重要组成部件。以前，生产高压电器的厂家大多采用拉深的方法成形。随着高压电器的日益小型化，空间结构变得越来越紧凑，越来越复杂，旋压件也变得越来越奇形怪状，拉深工艺已经远远不能满足这些旋压件的成形。近年来很多厂家引进了旋压生产线，对旋压件进行旋压成形。但由于该工艺一般都需有专用设备，所以对于很多异形件，一般都要到专业的国外或国内的厂家进行外协加工，价格昂贵，供货周期很难保证。


技术实现要素：

3.本实用新型的目的是克服了现有结构的不足，提供一种新型细长薄壁屏蔽罩加工工具。
4.为解决上述技术问题，本实用新型技术方案为：一种新型细长薄壁屏蔽罩加工工具，包括主轴，平行设置在主轴两侧的两个支撑轴，一个支撑轴通过轴承外套有转轮，另一个支撑轴外套有支撑轮；主轴和支撑轴均安装在左支架和右支架之间，通过左支架和右支架夹紧三轴结构；主轴的一端穿过左支架与外部前顶尖连接，另一端穿过右支架与尾顶连接。所述的支撑轴两端通过螺母分别与左支架和右支架连接。所述的转轮外壁与待加工零件表面接触，对表面进行旋压压光。
5.本实用新型的有益效果是：
6.1、通过三轴结构，形成三点固定支撑，避免由于筒旋转支撑部容易形成波浪形痕迹的情况。
7.2、支撑轴与支撑轮之间的相对滑动部件为轴承，避免出现偏磨现象，使得支撑轮自转不畅，划伤工件内部的问题。
8.3、装卸料方便，工人劳动强度小。
附图说明
9.图1为本实用新型结构示意图。
具体实施方式
10.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
11.一种新型细长薄壁屏蔽罩加工工具，包括主轴10，平行设置在主轴10两侧的两个支撑轴11，一个支撑轴11通过轴承6外套有转轮5，另一个支撑轴11外套有支撑轮8；主轴10和支撑轴11均安装在左支架4和右支架7之间，通过左支架4和右支架7夹紧三轴结构；主轴10的一端穿过左支架4与外部前顶尖1连接，另一端穿过右支架7与尾顶9连接。所述的支撑轴11两端通过螺母分别与左支架4和右支架7连接。所述的转轮5外壁与待加工零件表面接触，对表面进行旋压压光。使用时，采用夹套2和架子3对待加工筒件进行固定，然后使用本加工工具对筒件侧壁进行加工。
12.优选的，一个支撑轴11能够作向心运动，方便卸料。对应的将左支架4和右支架7向心铣出一个腰形孔，工作时用弧形的垫圈将轮支撑到腰形孔的外端，保证三轮外切圆为工件内孔加收缩尺寸；卸料时，松开垫圈，轮自然落到腰形孔的另一端，工件很容易卸下，且不易划伤。
13.具体加工时：
14.1、下料及筒的焊接
15.下料尺寸是影响该筒能否旋压成形的至关重要的因素。下料尺寸大，旋压时筒壁不易靠胎，需多次旋压，料厚减薄多且易形成在锥度；下料尺寸小，装模时困难，且旋压过程中筒受到的径向拉力大，容易开裂。目前，我们采用的下料尺寸为798
±
1圆周
×
1960轴向，卷筒后内径尺寸比胎大1～2mm，长度尺寸1960mm中包含夹头110mm。如果不留工艺夹头，那么压光时，翻边部位是夹头，整个筒旋压后在夹头部位与压光部位势必存在接痕，给翻边后的打磨带来了很大困难。除此之外，下料时应注意碾压纹的方向，使碾压纹的方向与卷筒后的轴向方向相同。
16.下料之后，开始在卷板机上进行槽头处理。槽头是比较重要的工序，如果槽头部位焊后内凹，在旋压过程中筒易开裂，所以必须控制槽头以保证焊后该部位水平或外凸。两端槽头不易太长，约40mm，并要求槽头与两端面垂直。卷成的筒，合缝时内径约为φ251mm，其对接缝开口时为2～15mm之间。在进行纵缝焊接之前，必须清理筒内、外壁距离焊口两侧10mm范围内的油污、氧化皮等污物，有240#砂纸砂光直至露出金属光泽，然后用干净布沾适量的丙酮或者酒精将砂光部位擦干净；同样用240#砂纸砂光焊丝，用干净布沾适量的丙酮或者酒精擦干净备用。清理后的筒和焊丝必须在4小时内施焊，否则需重新清理。纵缝焊接时，将筒水平放置在紫铜套筒上，然后用钨极氩弧焊设备和清理好的焊丝点焊纵缝，每个焊点相距150mm，点固后在筒内壁焊接部位垫上木板，用木锤或者胶皮锤轻轻捶击木板，以保证焊口靠紧靠严。此工序的焊接电流100～125a，氩气流量6～8l/min，焊丝牌号为丝301，焊丝直径φ3mm。
17.2、筒的旋压
18.2.1旋压：采用如图1所示的加工工具进行旋压压光。
19.2.2翻边：对待加工零件进行翻边处理。
20.2.3无论是压光还是翻边，都需要有旋压轮与旋压胎具配合使用进行旋压。旋压轮形状根据具体需要制定，每种形状都可以完成一种旋压功能。在压光、翻边要料、翻边最终校形时，分别选择不同形状的轮。由于我们旋压的材料是l4，而且加热旋压，因此我们选用的旋轮材料为3cr2w8和w18cr4v。旋轮设计时，表面光洁度要好，一般需达到
▽
6。旋轮与工件的接触面要适当，太大使旋压力增大，易失稳；太小则光洁度差，易开裂，但工件靠模好。
21.2.4旋压：高部分，并打磨平整；然后用软砂轮反复打磨，直至焊缝处与两侧母材达平滑过渡为止。检查图支撑轴是否调到合适位置，并检查三个轮的转动情况。一切准备就绪，可以把工件装到胎具上，然后使用专用的吊装工具把胎具装到车床上。刚开始旋压时，用氧-乙炔火焰对焊缝加热至100～150℃，然后从床头向床尾粗旋，火焰随全程加热，再从床尾向床头精旋，一改过去每次旋压都是从床头开始的操作方法。最后一次精旋时，仍然从床尾至床头，当走过距床尾1/2处开始加热，温度逐渐升高，使床头与床尾的尺寸比较接近，使床尾部分不产生较大的旋压锥度。除温度控制、掉头旋压可以很好的解决旋压锥度外，旋压过程中“让刀”也是锥度减小的重要因素。虽然对旋压过程进行了整体控制，但这些控制都有人为因素存在，有时由于材料、火焰温度、操作手法的不同，还会出现整体尺寸超差或者锥度超差问题，这时我们可以采用缩径的方法。缩径时，抬高旋轮，使主压光轮与旋轮有一相对位移，这种方法对于大筒变小很奏效。以上的这些工艺可以很好的控制筒的尺寸，但由于在旋压过程中，旋轮与筒壁的接触面积小，筒又受到不同程度的离心力的作用，因此筒在旋压后，有时椭圆，这时采用木板校正。用宽于旋轮十几倍的硬木板取代旋轮旋压，一方面校形，另一方面消除旋压的残余应力，同时用冷却液冷却定型，往返不少于4次。冷水定型可以保证工件在卸胎后尺寸不再有变化。
22.压光完成后，可以对合格压光筒进行翻边。翻边之前，要在翻边胎具上进行筒外圆打磨。首先用刮刀刮掉由于旋压产生的碾压痕，然后用手把细砂纸平铺于筒上，随着车床主轴的旋转，手做轴向移动，完成外壁的整体打磨。然后进行翻边操作，而后再遵照上述方法进行翻边部位打磨。
23.3、附属件的焊接
24.筒旋压完成后，还必须进行附属件的焊接。附属件的焊接分两步，焊接法兰及焊接小罩。
25.3.1：法兰的焊接：
26.法兰点固、修整：
27.在焊接法兰之前，必须检查旋压后的筒与机加后的法兰是否满足图纸要求，如尺寸合格，需对焊接部位进行清理，清理后要在4小时之内进行施焊。
28.把清理好的筒固定在焊具上，固定前要调整法兰与筒壁的距离，防止法兰伸入筒内壁过长，对内壁打磨不利。在圆周上，调整法兰与筒壁紧密贴合，没有缝隙。然后，就可以进行点固。点固法兰后的筒可以从焊具上卸下，水平放置平台上，此时如发现问题，须及时进行处理。如发现法兰伸入过多，不与筒内壁平齐，应用手砂轮将凸出的地方打磨平；当发现法兰面与筒壁贴合不好，缝隙较大时，应先补焊，然后打磨。
29.法兰焊接：
30.因为旋压后的筒壁变薄，不足3mm，法兰又很厚，所以法兰焊接时，必须把内撑工具放入法兰焊接部位，并且用氧-乙炔火焰对法兰预热，当法兰温度达到100℃时，立即用手工钨极氩弧焊设备和清理好的焊丝焊接。在焊接过程中使用的内撑工具，一方面要能够进行径向尺寸调整，保证对于有一定公差变化的筒内壁都能进行调整支撑，另一方面支撑工具要具有回转装置，以适应经常变换焊接位置的要求。
31.3.2小罩的焊接：
32.法兰焊接后，马上进行小罩的焊接，先点焊，然后周边焊接。焊接罩时起弧点和收
弧点不允许同下一个罩的起、收弧一致，要互相错开50mm，以去除由于在同一截面焊接应力过于集中而造成筒壁凸起严重现象。焊接电流110～120a，氩气流量6～8l/min，焊丝牌号为丝301，焊丝直径φ3mm。在这个工序中，使用支撑工具也是十分必要的。因为旋压后筒壁变薄，使用它避免了焊接时经常出现的焊缝塌陷问题，并且对同轴度的校正也能起到很大的作用。
33.3.3定型：
34.焊接后筒放置约2小时，使筒壁温度降低，当温度降低到40～70℃，反复用冷湿布冷却筒壁，直至筒壁温度降至室温为止。然后卸下内撑工具，检查尺寸。把内撑工具置于筒内进行定型，对释放焊接残余应力时防止筒变形作用重大。
35.3.4：旋压件打磨：
36.附属件焊接之后，须对内孔进行打磨。粗磨时，将工件装夹到自制的内孔抛光机上，用60#布砂轮打磨，直至表面无凸凹处；精磨时，用50#布砂轮加煤油打磨，使表面光洁度达到图纸要求。对有局部缺陷的旋压件，须对之进行补焊，手工打磨后上内抛光机打磨抛光。

技术特征：
1.一种新型细长薄壁屏蔽罩加工工具，其特征在于：包括主轴(10)，平行设置在主轴(10)两侧的两个支撑轴(11)，一个支撑轴(11)通过轴承(6)外套有转轮(5)，另一个支撑轴(11)外套有支撑轮(8)；主轴(10)和支撑轴(11)均安装在左支架(4)和右支架(7)之间，通过左支架(4)和右支架(7)夹紧三轴结构；主轴(10)的一端穿过左支架(4)与外部前顶尖(1)连接，另一端穿过右支架(7)与尾顶(9)连接。2.根据权利要求1所述的一种新型细长薄壁屏蔽罩加工工具，其特征在于：所述的支撑轴(11)两端通过螺母分别与左支架(4)和右支架(7)连接。3.根据权利要求1所述的一种新型细长薄壁屏蔽罩加工工具，其特征在于：所述的转轮(5)外壁与待加工零件表面接触，对表面进行旋压压光。

技术总结
一种新型细长薄壁屏蔽罩加工工具，包括主轴，平行设置在主轴两侧的两个支撑轴，一个支撑轴通过轴承外套有转轮，另一个支撑轴外套有支撑轮；主轴和支撑轴均安装在左支架和右支架之间，通过左支架和右支架夹紧三轴结构；主轴的一端穿过左支架与外部前顶尖连接，另一端穿过右支架与尾顶连接。本实用新型通过上述结构，提供了一种使用方便，操作简单，加工效果好的细长薄壁屏蔽罩加工工具。的细长薄壁屏蔽罩加工工具。的细长薄壁屏蔽罩加工工具。


技术研发人员：丛云飞 李鹏 李科军 王浩 王飞扬 马若翔 孙阳 张超
受保护的技术使用者：新东北电气集团高压开关有限公司
技术研发日：2022.12.29
技术公布日：2023/7/14