船用可调螺旋桨配油器中配油套的加工工艺.pdf

本发明涉及一种船用可调螺旋桨配油器中配油套的加工工艺，首先：采用树脂砂球墨铸铁QT500-7铸造配油套毛坯；然后对配油套坯粗车外圆、内孔和内孔中的粗铣环形油槽和油封槽，形成配油套坯；并对加工后的配油套坯进行完全奥氏体化正火；再对正火后的配油套坯精车外圆和内孔，在内孔留有的磨削加工余量；在配油套坯上钻通油孔；精铣内孔中的环形油槽和油封槽；对加工后的配油套坯去应力退火后按照产品设计尺寸精磨内孔，形成半成品；再将精磨内孔后的半成品采用盐浴氮化法进行内孔氮化处理；最后将内孔氮化处理后的半成品去毛倒棱，形成表面硬度至少为HV1500，氮化层深0.2～0.3mm的船用可调螺旋桨配油器中配油套。

1、  一种船用可调螺旋桨配油器中配油套的加工工艺，包括铸造、车、铣、磨削、钻孔、退火、氮化处理，其特征在于：
a)采用树脂砂球墨铸铁QT500-7铸造配油套毛坯；
b)对配油套坯粗车外圆、内孔和内孔中的粗铣环形油槽和油封槽，形成配油套坯；
c)对加工后的配油套坯进行完全奥氏体化正火；
d)对正火后的配油套坯精车外圆和内孔，在内孔留有的磨削加工余量；在配油套坯上钻通油孔；精铣内孔中的环形油槽和油封槽；
e)对加工后的配油套坯去应力退火后按照产品设计尺寸精磨内孔，形成半成品；
f)将精磨内孔后的半成品采用盐浴氮化法进行内孔氮化处理；
e)将内孔氮化处理后的半成品去毛倒棱，形成表面硬度至少为HV₁500，氮化层深0.2～0.3mm的船用可调螺旋桨配油器中配油套。

2、  根据权利要求1所述的船用可调螺旋桨配油器中配油套的加工工艺，其特征在于：配油套坯完全奥氏体化正火的温度为910～930℃，正火时间6小时，然后自然冷却；配油套坯去应力退火的温度为580～620℃，退火时间4～5小时，然后自然冷却。

3、  根据权利要求1或2所述的船用可调螺旋桨配油器中配油套的加工工艺，其特征在于：半成品内孔氮化处理的预热温度300～400℃，预热时间1小时，盐浴氮化温度560～580℃，盐浴氮化时间10小时，盐浴氮化后进行水冷和清洗，清洗采用80℃温水冲洗，然后再去毛倒棱，形成船用可调螺旋桨配油器中配油套。

船用可调螺旋桨配油器中配油套的加工工艺
技术领域：
本发明涉及可调螺旋桨(CPP)配油器中的配油套的制造工艺。
背景技术：
可调螺旋桨(CPP)是目前船舶动力装置中的比较先进一种结构，配油器是可调螺旋桨的关键零部件之一，配油套是配油器的关键零件，它是球墨铸铁材料QT500-7，它的制造难度很大，特别是内孔配合部位，不仅要求耐磨(表面硬度在HV₁500以上，层深0.2～0.3mm)，而且对尺寸和形位公差要求非常高(ISO 6级以上)。目前，配油套生产工艺是：先用树脂砂球墨铸铁QT500-7铸造配油套毛坯，然后对配油套毛坯进行粗加工，予留足加工余量的前提下粗车外圆、内孔和内孔中的粗铣环形油槽和油封槽，形成配油套坯，在进行退火处理后进行氮化处理，在氮化处理的过程中，球墨铸铁(QT500-7)形成配油套坯会随着氮化层深的增加氮化变形也逐渐变大，为了保证配油器的工艺尺寸，氮化处理后必须进行磨削加工，这种磨削加工不仅会导致产品的氮化层深降低，耐磨效果下降，而且还会残留机加工应力，这种机加工应力会影响到零件长期使用后的稳定性，很难兼顾产品对氮化层深和尺寸精度的技术要求。
发明内容：
本发明的目的在于：针对目前配油套生产工艺存在的氮化处理后必须进行磨削加工，这种磨削加工不仅会导致产品的氮化层深降低，耐磨效果下降，而且还会残留机加工应力，影响到零件长期使用后的稳定性的实际问题，提供一种新的船用可调螺旋桨配油器中配油套的加工工艺。
本发明的目的是这样实现的：一种船用可调螺旋桨配油器中配油套的加工工艺，包括铸造、车、铣、磨削、钻孔、退火、氮化处理，其特征在于：
a)采用树脂砂球墨铸铁QT500-7铸造配油套毛坯；
b)对配油套坯粗车外圆、内孔和内孔中的粗铣环形油槽和油封槽，形成配油套坯；
c)对加工后地配油套坯进行完全奥氏体化正火；
d)对正火后的配油套坯精车外圆和内孔，在内孔留有的磨削加工余量；在配油套坯上钻通油孔；精铣内孔中的环形油槽和油封槽；
e)对加工后的配油套坯去应力退火后按照产品设计尺寸精磨内孔，形成半成品；
f)将精磨内孔后的半成品采用盐浴氮化法进行内孔氮化处理；
e)将内孔氮化处理后的半成品去毛倒棱，形成表面硬度至少为HV₁500，氮化层深0.2～0.3mm的船用可调螺旋桨配油器中配油套。
在本发明中：配油套坯完全奥氏体化正火的温度为910～930℃，正火时间6小时，然后自然冷却；配油套坯去应力退火的温度为580～620℃，退火时间4～5小时，然后自然冷却。
在本发明中：半成品内孔氮化处理的预热温度300～400℃，预热时间1小时，盐浴氮化温度560～580℃，盐浴氮化时间10小时，盐浴氮化后进行水冷和清洗，清洗采用80℃温水冲洗，然后再去毛倒棱，形成船用可调螺旋桨配油器中配油套。
本发明的优点在于：由于在精加工之前进行预加工，然后进行完全奥氏体正火，以减少机加工产生的内应力，降低精加工变形，将氮化变形量控制在规定的工艺误差范围内；由于将精加工工艺放在氮化处理前，氮化后不需要进行后续的磨削加工，这样氮化层深能充分利用，能同时满足表面硬度在HV₁500以上，氮化层深0.2～0.3mm，尺寸和形位公差ISO 6级以上精度的要求。
附图说明：
图1是本发明生产的船用可调螺旋桨配油器中配油套的结构示意图；
图中：1、配油套体，2、环形油槽，3、油孔，4、油封槽。
具体实施方式：
实施例1
由图1所示的配油套可见，在配油套体1的内孔中设有两道环形油槽2，两道环形油槽2上都设有油孔3，配油套体1的内孔中还设有两道油封槽4。由于配油套体1的内孔与旋转的艉轴配合，因此内孔的表面硬度至少为HV₁500，氮化层深0.2～0.3mm，形位公差ISO 6级以上。
实施例2
实施例1所述的配油套的加工工艺如下：
a)采用树脂砂球墨铸铁QT500-7铸造配油套毛坯；
b)对配油套坯粗车外圆、内孔和内孔中的粗铣环形油槽2和油封槽4，形成配油套坯；
c)对加工后的配油套坯进行完全奥氏体化正火，正火的温度为910～930℃，正火时间6小时，然后自然冷却
d)对正火后的配油套坯根据设计尺寸精车外圆和内孔，在内孔留有0.5mm的磨削加工余量；在配油套坯上钻通油孔3；精铣内孔中的环形油槽2和油封槽3；
e)对加工后的配油套坯去应力退火后，退火的温度为600℃，退火时间5小时，然后自然冷却；按照产品设计尺寸精磨内孔，形成半成品；
f)将精磨内孔后的半成品采用盐浴氮化法进行内孔氮化处理，氮化处理的预热温度300～400℃，预热时间1小时，盐浴氮化温度560～580℃，盐浴氮化时间10小时，盐浴氮化后进行水冷和清洗，清洗采用80℃温水冲洗；
e)将内孔氮化处理后的半成品去毛倒棱，并通过技术检验，形成表面硬度至少为HV₁500，氮化层深0.2～0.3mm的船用可调螺旋桨配油器中配油套。