管件加工工艺的改进

工程机械的某些管类工件(见图1)，当外圆、端面加工完成后，需将其一端进行平底或圆头封口。以往的封口工艺是在一头镶堵头并进行焊接，此法的缺点是，要单独加工堵头零件，且需要专用焊接设备，增加了制造成本，加工周期延长；镶堵头进行焊接时，容易造成零件产生焊接应力和变形；需要专门工序清理焊接时飞溅的焊渣及焊缝；当工件处于加压使用状态时容易造成“卸压”，焊缝质量不易控制。改进后，先车削外圆，然后直接在车床上采用特殊刀具挤压封口。只需要设计专用封平底或圆口底的特殊刀具，采用合适的切削参数，就可在普通车床上实现封口加工。

挤压车削封口的工艺原理是，工件在高速旋转的情况下，利用刀具无刃形面与工件加工表面的压力接触，从而在两者之间产生强烈的摩擦，使被加工工件端面封口处温度升至最佳塑性变形状态，然后采用车削工艺将封口挤压成型。该工艺可适用于无缝钢管、紫铜管、黄铜管等各种材料管件的封口加工。

车削封口刀具属于无切削刃刀具，刀形面形状需按照工件封口部分的形状确定。图2所示为封平底钢管刀具结构，图3为封球形端部钢管刀具结构。以上两种刀具材料分别选择W18Cr4V高速钢或YG8硬质合金。选用硬质合金刀片时，刀杆材料为45号钢，调质处理至HB230~250，一般情况下W18Cr4V高速钢适合用于铜管材料的封口加工，YG8硬质合金适合钢管类材料的封口加工，刀具的其他主要参数如图2、图3所示。为确保封口表面精度和封口效果，在制作刀具时应确保其R形面粗糙度应小于1.6μm，且不能有锐边。

进行封口操作时，车床主轴转速一般应定为1 000~1 200 r/min，选用手动进给方式，关键的操作是选择最佳进刀时机，车工要通过目测工件表面颜色选择恰当的进刀时机。一般情况下，加工铜管时当工件表面发蓝色时即可进刀；加工钢管时工件表面发红色时才能进刀。此外，为提高封口效果，刀具径向进给应超过中心3 mm左右，待封口完成后立即退刀。

采用上述工艺，可极大地提高封口的加工效率，且封口面粗糙度小，外观质量好，无缝隙及气孔，工艺简单，刀具易于制作，效果较好。

1．堵头  2．管件

图1 原管类零件封口示意图

图2 钢管平底封口刀具

图3 铜管球形底封口刀具

(作者地址：河南省洛阳市中州中路72号  一拖(洛阳)建筑机械有限公司  471009)