專利名稱：一種系列風(fēng)力發(fā)電機(jī)及軸承用墊圈及其復(fù)合加工工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于墊圈及墊片類零件磨加工技術(shù)領(lǐng)域。具體涉及一種系列風(fēng)力發(fā)電機(jī)及軸承用墊圈及其復(fù)合加工工藝，尤其涉及一種系列風(fēng)力發(fā)電機(jī)用墊圈及其復(fù)合加工工藝。
背景技術(shù)：
大連重工起重集團(tuán)華銳風(fēng)電事業(yè)部現(xiàn)在主要負(fù)責(zé)生產(chǎn)3兆瓦級(jí)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組，產(chǎn)量近年來穩(wěn)步大幅增長(zhǎng)，2011年計(jì)劃生產(chǎn)風(fēng)電機(jī)組2500臺(tái)。除了 1. 5兆瓦風(fēng)機(jī)外，華銳風(fēng)電現(xiàn)重點(diǎn)在研發(fā)生產(chǎn)3兆瓦機(jī)組，3兆瓦風(fēng)機(jī)是目前風(fēng)電市場(chǎng)的主流機(jī)型。一臺(tái)3兆瓦風(fēng)機(jī)用4 臺(tái)偏航驅(qū)動(dòng)器和3臺(tái)變漿驅(qū)動(dòng)器。目前華銳首批3兆瓦機(jī)組各部件主要依靠進(jìn)口。偏航驅(qū)動(dòng)器中存在5種規(guī)格墊圈數(shù)量36個(gè)，變漿驅(qū)動(dòng)器中存在7種規(guī)格墊圈，數(shù)量為34個(gè)。上述不同規(guī)格墊圈是指外徑Φ 40 Φ130ΜΜ,內(nèi)經(jīng)Φ 25 Φ 90ΜΜ，高度2. 9 5ΜΜ不同規(guī)格的產(chǎn)品墊圈。目前，該類墊圈產(chǎn)品主要采用軸承鋼(GGrl5)材料，經(jīng)過鍛造進(jìn)行毛坯成型的，存在如下不足之處
1、采用軸承鋼(GGrl5)材料加工工藝流程為棒料加熱切成料段一料段加熱鍛造成型 (兩片合鍛)一球化退火一車端面及外、內(nèi)經(jīng)倒角一車另端面及外、內(nèi)經(jīng)倒角一切斷一平端面(或磨端面)一淬火、回火一磨平面，不足之處是
A、由于加工工序長(zhǎng)，比采用20#鋼板多5道工序，生產(chǎn)周期長(zhǎng)，生產(chǎn)成本高，生產(chǎn)效率低；加工產(chǎn)品消耗每噸材料至少增加2000元費(fèi)用，生產(chǎn)周期至少增加15天，生產(chǎn)效率至少降低30%οB、由于采用鍛件，加工2件產(chǎn)品，至少1. 5個(gè)產(chǎn)品被車掉，材料利用率只有45%。C、墊圈的壁厚(外徑減內(nèi)經(jīng)之半)大于16MM以上，車加工無法切斷，只能采用鋸切， 這樣材料利用率很低(如墊圈尺寸外徑87MM，內(nèi)經(jīng)48MM，高度4MM，鋸切消耗材料3MM，平端面1匪，磨加工0.5匪，這樣，至少一個(gè)產(chǎn)品被消耗掉)；另外，墊圈尺寸外徑72匪，內(nèi)經(jīng) 42MM，高度3MM的產(chǎn)品，車加工裝夾很困難，只能采用單頭平面磨，加工成本大幅上升。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的就是針對(duì)上述不足之處而提供一種工序少、加工成本低、材料利用率高、生產(chǎn)效率高、適合批量生產(chǎn)的墊圈及其制造方法。本發(fā)明墊圈的技術(shù)解決方案是一種系列風(fēng)力發(fā)電機(jī)及軸承用墊圈，包括墊圈， 其特征是所述的墊圈為采用20#鋼板制成的墊圈；該墊圈0. 6^0. 9匪深度的表層為經(jīng)滲碳淬火、回火爐熱處理、硬度為55飛2HRC的表層；該墊圈除上述表層外的心部為硬度 28 33HRC的心部。本發(fā)明的技術(shù)解決方案中所述的墊圈外徑為Φ40 Φ130ΜΜ、內(nèi)經(jīng)為Φ 25 Φ90ΜΜ、高度為 2. 9 5ΜΜ。本發(fā)明墊圈復(fù)合加工工藝的技術(shù)解決方案是一種系列風(fēng)力發(fā)電機(jī)及軸承用墊圈復(fù)合加工工藝，其特征在于包括以下工藝步驟⑴、按照工藝設(shè)計(jì)要求將20#鋼板剪切成條型直料段； ⑵、將條型直料段按照工藝設(shè)計(jì)要求沖壓成型； ⑶、將沖壓成型毛坯噴丸處理；
W)、采用無心外圓通過磨磨床將噴丸處理的毛坯進(jìn)行外徑軟磨磨，和平端面磨削加
工；
(5)、采用車加工將平端面處理后的毛坯車內(nèi)經(jīng)及倒角；產(chǎn)品尺寸，控制在工藝設(shè)計(jì)技術(shù)要求范圍內(nèi)；
(6)、采用多用爐將車加工毛坯進(jìn)行滲碳淬火及回火技術(shù)參數(shù)控制在工藝設(shè)計(jì)技術(shù)要求范圍內(nèi)；
⑵、采用無心外圓通過磨磨床和平端面磨床將熱處理的毛坯進(jìn)行磨削加工，尺寸及平行差控制在工藝設(shè)計(jì)技術(shù)要求范圍內(nèi)；
(8)、采用噴淋式清洗機(jī)將精磨臺(tái)階后的小外徑成品尺寸料段進(jìn)行退磁清洗和清洗防銹。本發(fā)明墊圈復(fù)合加工工藝的技術(shù)解決方案中所述的條型直料段是根據(jù)外徑 Φ 40 Φ130ΜΜ，內(nèi)經(jīng)Φ 25 Φ 90ΜΜ，高度2. 9 5ΜΜ不同規(guī)格的產(chǎn)品要求剪切成，并沖壓成型的；噴丸處理后毛坯進(jìn)行外徑軟磨和平端面磨削加工時(shí)，外徑尺寸公差控制在0. 08ΜΜ 以內(nèi)，高度尺寸公差控制在0. 08ΜΜ以內(nèi)，平行差控制在0. 08ΜΜ以內(nèi)；毛坯車內(nèi)經(jīng)及倒角時(shí)， 內(nèi)徑尺寸公差控制在0. IMM以內(nèi)；毛坯進(jìn)行滲碳淬火、回火爐進(jìn)行熱處理有效硬度深度為 0. 7 1. 2ΜΜ，硬度為55飛2HRC，心部硬度^ 33HRC ；無心外圓通過磨磨床和平端面磨床進(jìn)行磨削加工時(shí)，外、內(nèi)徑尺寸公差控制在0. 15MM以內(nèi)，高度尺寸公差控制在0. 06MM以內(nèi)，內(nèi)平行差控制在0.015以內(nèi)。本發(fā)明首次采用20#鋼板將沖壓成型的毛坯經(jīng)軟磨、車內(nèi)經(jīng)及倒角、滲碳淬火和磨加工成墊圈成品尺寸，外徑尺寸公差控制在0. 08MM以內(nèi)，內(nèi)徑尺寸公差控制在0. IMM以內(nèi)，高度尺寸公差控制在0. 08MM內(nèi)，平行差控制在0. 08MM以內(nèi)的系列墊圈。本發(fā)明首次采用20#鋼板將沖壓成型的毛坯，既避免采用軸承鋼(GGrl5)材料加工工序多、加工成本高、 材料利用率低、生產(chǎn)效率低的不足，又避免采用普軸承鋼(GGrl5)材料加工工序的墊圈的壁厚(外徑減內(nèi)經(jīng)之半)大于16MM以上，車加工無法切斷的不足，并可批量生產(chǎn)，加工效率大大提高。本發(fā)明克服了現(xiàn)有采用普軸承鋼(GGrl5)材料加工墊圈工序的工藝的不足，具有加工工序少、加工成本低及材料利用率高、生產(chǎn)效率高、適合批量生產(chǎn)的特點(diǎn)。本發(fā)明主要用于系列風(fēng)力發(fā)電機(jī)及軸承用墊圈及其復(fù)合工藝的加工。


圖1為本發(fā)明的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式如圖1所示。3兆瓦風(fēng)機(jī)用4臺(tái)偏航驅(qū)動(dòng)器和3臺(tái)變漿驅(qū)動(dòng)器中的墊圈1的尺寸如下外徑為87MM、內(nèi)徑直徑為48MM、高度為4MM，墊圈1采用20#鋼板制成，0. 6 0. 9匪深度的表層為經(jīng)滲碳淬火、回火爐熱處理、硬度為55飛2HRC的表層2，除上述表層2外的墊圈心部3硬度為2纊33HRC，以形成表面硬度與心部硬度差，從而提高產(chǎn)品抗沖擊性能及節(jié)能。本發(fā)明加工該墊圈1的復(fù)合工藝如下
⑴、將直徑為Φ 88° ο. 15ΜΜ、內(nèi)徑直徑為47MM+°_ 15+0.Q5、高度為5_°_ 15_0.05MM在!350KN壓力機(jī)上成型；
⑵、將沖壓成型毛坯噴丸處理；
⑶、采用M10200無心外圓通過磨磨床將噴丸處理的毛坯進(jìn)行外徑軟磨磨，和平端面磨削加工；外徑尺寸公差控制在0. 08MM以內(nèi)，高度尺寸公差控制在0. 08MM以內(nèi)，平行差控制在0. 08MM以內(nèi)；
⑷、采用車加工將平端面處理后的毛坯車內(nèi)經(jīng)及倒角；加工到產(chǎn)品尺寸，內(nèi)徑尺寸公差控制在0. IMM以內(nèi)；
(5)、采用多用爐將車加工毛坯進(jìn)行滲碳淬火，滲碳溫度720度、回火爐溫度180度進(jìn)行熱處理有效硬度深度為0. 7 1. 2MM，硬度為55飛2HRC，心部硬度^ 33HRC。(6)、采用M10200無心外圓通過磨磨床和平端面磨床將熱處理的毛坯進(jìn)行磨削加工成墊圈成品尺寸，外、內(nèi)徑尺寸公差控制在0. 15MM以內(nèi)，高度尺寸公差控制在0. 06MM以內(nèi)，內(nèi)平行差控制在0.015以內(nèi)；
(7)、采用噴淋式清洗機(jī)將精磨臺(tái)階后的小外徑成品尺寸料段進(jìn)行退磁清洗和清洗防銹。經(jīng)加工上述微型高精度臺(tái)階軸2200件，合格率達(dá)99%，每班生產(chǎn)12000件/ 8小時(shí)。
權(quán)利要求
1.一種系列風(fēng)力發(fā)電機(jī)及軸承用墊圈，包括墊圈(1)，其特征是所述的墊圈(1)為采用20#鋼板制成的墊圈；該墊圈(1)0. 6^0. 9MM深度的表層為經(jīng)滲碳淬火、回火爐熱處理、硬度為55飛2HRC的表層(2)；該墊圈(1)除上述表層外的心部(3)為硬度^ 33HRC的心部。
2.如權(quán)利要求1所述的一種系列風(fēng)力發(fā)電機(jī)及軸承用墊圈，其特征是所述的墊圈(1) 外徑為Φ 40 Φ130ΜΜ、內(nèi)經(jīng)為Φ 25 Φ 90ΜΜ、高度為2. 9 5ΜΜ。
3.—種制造權(quán)利要求1所述的一種系列風(fēng)力發(fā)電機(jī)及軸承用墊圈的復(fù)合加工工藝，其特征在于包括以下工藝步驟⑴、按照工藝設(shè)計(jì)要求將20#鋼板剪切成條型直料段； ⑵、將條型直料段按照工藝設(shè)計(jì)要求沖壓成型； ⑶、將沖壓成型毛坯噴丸處理；W)、采用無心外圓通過磨磨床將噴丸處理的毛坯進(jìn)行外徑軟磨磨，和平端面磨削加工；(5)、采用車加工將平端面處理后的毛坯車內(nèi)經(jīng)及倒角；產(chǎn)品尺寸，控制在工藝設(shè)計(jì)技術(shù)要求范圍內(nèi)；(6)、采用多用爐將車加工毛坯進(jìn)行滲碳淬火及回火技術(shù)參數(shù)控制在工藝設(shè)計(jì)技術(shù)要求范圍內(nèi)；⑵、采用無心外圓通過磨磨床和平端面磨床將熱處理的毛坯進(jìn)行磨削加工，尺寸及平行差控制在工藝設(shè)計(jì)技術(shù)要求范圍內(nèi)；(8)、采用噴淋式清洗機(jī)將精磨臺(tái)階后的小外徑成品尺寸料段進(jìn)行退磁清洗和清洗防銹。
4.如權(quán)利要求3所述的系列風(fēng)力發(fā)電機(jī)及軸承用墊圈的復(fù)合加工工藝，其特征是所述的條型直料段是根據(jù)外徑Φ 40 Φ13(ΜΜ，內(nèi)經(jīng)Φ 25 Φ 90ΜΜ，高度2. 9 5ΜΜ不同規(guī)格的產(chǎn)品要求剪切成，并沖壓成型的；噴丸處理后毛坯進(jìn)行外徑軟磨和平端面磨削加工時(shí)， 外徑尺寸公差控制在0. 08ΜΜ以內(nèi)，高度尺寸公差控制在0. 08ΜΜ以內(nèi)，平行差控制在0. 08ΜΜ 以內(nèi)；毛坯車內(nèi)經(jīng)及倒角時(shí)，內(nèi)徑尺寸公差控制在0. IMM以內(nèi)；毛坯進(jìn)行滲碳淬火、回火爐進(jìn)行熱處理有效硬度深度為0. 7 1. 2ΜΜ，硬度為55飛2HRC，心部硬度^ 33HRC ；無心外圓通過磨磨床和平端面磨床進(jìn)行磨削加工時(shí)，外、內(nèi)徑尺寸公差控制在0. 15MM以內(nèi)，高度尺寸公差控制在0. 06MM以，內(nèi)平行差控制在，0. 015以內(nèi)。
全文摘要
本發(fā)明的名稱為一種系列風(fēng)力發(fā)電機(jī)及軸承用墊圈及其復(fù)合加工工藝。屬于墊圈及墊片類零件磨加工技術(shù)領(lǐng)域。它主要是解決現(xiàn)有的問題。它主要特征是墊圈采用20#鋼板制成，墊圈0.6~0.9mm深度的表層為經(jīng)滲碳淬火、回火爐熱處理、硬度為55~62HRC的表層，心部硬度為28~33HRC；工藝為將20#鋼板剪切成條型直料段、沖壓成型、噴丸處理、進(jìn)行外徑軟磨磨和平端面磨削加工、滲碳淬火及回火熱處理、無心外圓磨削加工、退磁清洗和清洗防銹。具有加工工序少、加工成本低及材料利用率高、生產(chǎn)效率高、適合批量生產(chǎn)的特點(diǎn)，主要用于系列風(fēng)力發(fā)電機(jī)及軸承用墊圈及其復(fù)合工藝的加工。
文檔編號(hào)F03D11/00GK102278359SQ20111016294
公開日2011年12月14日 申請(qǐng)日期2011年6月17日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月17日
發(fā)明者張雷, 王恩來, 肖壯勇, 金戰(zhàn) 申請(qǐng)人:襄陽汽車軸承股份有限公司