一种六通连接件的加工方法与流程

1.本发明涉及机械制造中的锻件加工技术领域，尤其涉及一种六通连接件的加工方法。


背景技术：

2.六通连接件是超(超)临界火电锅炉循环系统液(气)体输送管道部件，是一种高压弯头管件，用于高压管道转弯处进行不同角度转弯的一种管件，承载高温高压，抗腐蚀作用。在高压管道系统所使用的全部管件中，所占比例最大，约为85％。利用该部件可使锅炉管道液(气)体的输送实现分流或汇集，从而达到管道里温度、压力、流量得到有效控制，从而保证系统正常运行。
3.六通连接件的壁厚比普通弯头要厚一些，材质的耐高压强度比普通的弯头的强度要高一些，使得这类锻件机加工要求高、难度大等。
4.六通连接件是利用胎膜锻技术将不规则排列的3组支管通过模锻一次成型。其外形结构较为复杂，各支管之间相互位置不统一，长短不齐，制造过程容易变形；多工位加工转换，机加工过程工序繁琐，各支管之间位置距离要求高，形状和位置公差控制难度大，孔加工尺寸控制要求高。
5.现有的六通连接件加工方法，加工所需工位多，装夹次数繁琐，加工定位困难容易超差，经过处理后的工件表面难以达到图纸规定的尺寸、几何形状以及与其他表面的相互位置精度等技术要求，加工质量不能够满足生产需求。


技术实现要素：

6.鉴于现有技术中六通连接件加工方法得到的产品尺寸、精度不能满足生产需求，本发明提供一种六通连接件的加工方法，公差范围和通球要求以及产品尺寸均能满足要求，保证了产品的精度要求。
7.为达到上述目的，本发明的实施例采用如下技术方案：
8.一种六通连接件的加工方法，包括如下步骤：
9.通过第一夹具夹持，加工六通连接件的总高，并加工竖直柱状体成竖直管状体；
10.通过第二夹具夹持，加工六通连接件的中心高，再加工左向柱状体成左向管状体，并进行倒角处理；
11.通过第三夹具夹持，完成产品总宽度的加工；
12.通过第四夹具夹持，完成一开口深度加工及开口后的倒斜角加工。依照本发明的一个方面,所述第一夹具对六通连接件进行定位固定使所述竖直柱状体朝上，加工总高至预定高度值。
13.依照本发明的一个方面,所述第二夹具对六通连接件进行定位固定使所述左向柱状体朝上，加工基准孔中心高度至端部为预定高度值,定位孔距至预定值,钻中心孔，粗钻孔，精镗孔，完成所述左向柱状体的开孔加工。
14.依照本发明的一个方面，所述第三夹具对六通连接件进行横向定位固定，完成产品总宽度至预设宽度。
15.依照本发明的一个方面，所述第四夹具对六通连接件进行定位固定使所述左向管朝上，加工开口深度至预设值和加工开口后的倒斜角至预设角度。
16.依照本发明的一个方面，所述第一夹具包括底板，所述底板上设有定位销，所述底板一端连接一压紧螺栓，所述底板另一端设有夹持座，所述夹持座上连接一压盖，所述压盖中间有一中空腔体，用于容纳竖直柱状体，所述压盖两侧连接两定位挡板，用于定位夹持所述六通连接件的板状固件，所述压盖转动连接在所述夹持座上端，所述压紧螺栓在压盖绕夹持座转动至于六通连接件上时，所述压紧螺栓的自由端连接所述压盖的自由端，与定位销、定位挡板一起配合以对所述六通连接件进行定位夹持，使所述六通连接件竖直柱状体朝上，且所述竖直柱状体的中间竖直柱状体定位于所述中空内腔内。
17.依照本发明的一个方面，还包括选择一组基准孔，所述加工过程中始终利用同一组基准孔进行定位装夹。
18.依照本发明的一个方面，所述一组基准孔为竖直管状体的一组管孔。
19.依照本发明的一个方面，最后还包括通过第一夹具对六通连接件进行定位固定使所述竖直管状体朝上，完成所述竖直管状体的倒角加工。
20.依照本发明的一个方面,还包括运用辅助设备进行辅助精加工。
21.本发明实施的优点：本发明提供一种六通连接件的加工方法，通过合理的工艺设计，选用合适的工装夹具，优化的加工参数设计，按照需求尺寸分别对六通连接件的各个区域进行精加工，加工至需求尺寸后，获得所述复杂的六通连接件。通过精整使六通连接件的尺寸和形状完全达到要求。经过本发明的加工方法加工得到的六通连接件，公差范围和通球要求以及产品尺寸均能满足要求，保证了产品的精度要求，极大的提高了产品的质量，能够满足实际需求。
附图说明
22.为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
23.图1为本发明所述的一种六通连接件的加工方法的工艺流程示意图；
24.图2为本发明所述的一种六通连接件的加工方法的工位示意图；
25.图3为第一夹具示意图；
26.图4为第一工位装夹示意图；
27.图5为第二夹具示意图；
28.图6为第二工位装夹示意图；
29.图7为第三夹具示意图；
30.图8为第三工位装夹示意图；
31.图9为第四夹具示意图；
32.图10为第四工位装夹示意图；
33.图11为第五夹具示意图；
34.图12为第五夹具俯视图；
35.图13为第五工位装夹示意图。
36.图1-13中，底板01，夹持座02，压盖03，定位销04，定位支撑钉05，压紧螺栓06，定位挡板07，底板11，定位板12，支撑板13，压盖14，定位销15，定位支撑钉16，压紧螺栓17，底板21，夹持座22，压盖23，定位挡板24，第一定位销25，定位支撑钉26，压紧螺栓27，第二定位销28，底板31，支撑板32，夹持座33，定位支撑钉34，定位销35，底板041，支撑板042，夹持座043，定位销044，定位支撑钉045，竖直柱状体1，左向柱状体2。
具体实施方式
37.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。
38.如图1-13所示，本发明为一种六通连接件的加工方法。本发明中所述待加工的六通连接件是利用胎膜锻技术将不规则排列的3组支管通过模锻一次成型。具体包括：板状固件，三根一部分平行于板状固件设置且一部分垂直于板状固件设置的通管。所述通管平行于板状固件设置的部分设置于板状固件中且与板状固件一体连接，称为左向柱状体2，所述通管在板状固件内实现90
°
弯折，所述通管垂直于板状固件设置的部分位于板状固件的同一面，称为竖直柱状体1。六通连接件成品加工过程中采用龙门铣床、数控机床、立钻和镗床等设备，通过合理的工艺加工方法，确保尺寸精度及光洁度满足要求。具体的，所述一种六通连接件的加工方法包括如下步骤：通过第一夹具夹持，加工六通连接件的总高至预设值，并开孔加工竖直柱状体1成竖直管状体；通过第二夹具夹持，加工六通连接件的中心高至预设值，再加工左向柱状体2成左向管状体，再进行倒角处理；通过第三夹具夹持，完成产品总宽度的加工；通过第四夹具夹持，完成一开口加工。
39.通过所述六通连接件的加工方法，采用合理的工艺设计，合适的工装夹具，优化的加工参数设计，按照需求尺寸分别对六通连接件的各个区域进行精加工，加工至需求尺寸后，获得产品六通连接件。通过精整使六通连接件的尺寸和形状能够完全达到生产要求。
40.本发明中,通过所述第一夹具对六通连接件进行定位夹持固定使所述竖直柱状体1朝上，加工总高90mm，再定位孔距，钻中心孔，粗钻孔，精镗孔，完成所述竖直柱状体1的开孔加工。
41.本发明中,通过所述第二夹具对六通连接件进行定位夹持固定使所述左向柱状体2朝上，加工基准孔中心高度至端部为83.5mm,定位孔距54mm,再钻中心孔，粗钻孔，精镗孔，完成所述左向柱状体2的开孔加工，并进行孔5
°
倒角、端35
°
倒角、端7
°
倒角的加工处理。
42.本发明中，通过所述第三夹具对六通连接件进行横向定位固定，完成产品总宽度159.5mm的加工。
43.所述一开口加工包括通过第四夹具夹持，完成一开口深度加工及开口后的倒斜角加工。具体的，所述工装夹具包括第四夹具和第五夹具，通过第四夹具夹持，加工完成开口到端部的距离达到预定距离。通过第五夹具夹持，加工完成开口的平面倒角到预定角度。实
际应用中，通过加工设备加工开口距端部20mm,平面35
°
倒角。为了操作简便，节省步骤，所述第五夹具可由第四夹具旋转变化而成。
44.为了使产品六通连接件达到公差范围和通球要求，以及保证产品尺寸的统一性，在各道工序转换中必须选择统一一组孔为基准，加工过程中夹具始终利用同一组孔进行定位装夹，使得整个加工流程为同一基准，保证了产品精度要求。因此，作为本发明的优选方式，所述一种六通连接件的加工方法，还包括选择一组基准孔，所述加工过程中始终利用同一组基准孔进行定位装夹。具体的，所述一组基准孔可选择所述竖直管状体1的一组管孔。
45.进一步的，为了确保基准孔接触的稳定性，竖直管状体1的倒角处理在所述加工方法的最后步骤完成，具体为通过第一夹具对六通连接件进行定位固定使所述竖直管状体1朝上，通过加工设备完成孔7
°
倒角、端35
°
倒角、端15
°
的倒角加工。
46.最后再进行辅助精加工，获得各方面均满足生产要求的六通连接件。
47.所述六通连接件的加工方法，多步骤加工转换，机加工过程工序繁琐，各支管之间位置距离要求高，形状和位置公差控制难度大，孔加工尺寸控制要求高。本发明的六通连接件的加工方法通过选择合适的不同的夹具，合理的加工方法，产品的各项性能指标、机加工精度均能满足设计要求。
48.通过所述六通连接件的加工方法，得到产品六通连接件的尺寸公差按gb/t1804-2000m级，孔径较小公差范围仅有
±
0.2mm。形状位置公差按gb/t1184-1996k级，支管孔距公差范围也仅有
±
0.2mm。同时还满足80％管径的通球要求。按照所述加工方法，按照需求尺寸分别对六通连接件的各个区域进行精加工，加工至需求尺寸后，能够保证产品的精度要求，极大的提高了产品的质量，能够满足实际生产需求。
49.实施例一：所述一种六通连接件的加工方法包括如下步骤：
50.第一工位加工：所述六通连接件通过第一夹具装夹固定于专用设备上。其中，所述第一夹具包括底板01，所述底板01上设有定位销04，所述底板01一端连接一压紧螺栓06，所述底板01另一端设有夹持座02，所述夹持座02上连接一压盖03，所述压盖03中间有一中空腔体，用于容纳竖直柱状体1，所述压盖03两侧连接两定位挡板07，所述压盖03转动连接在所述夹持座02上端，所述压紧螺栓06在压盖03绕夹持座02转动至于六通连接件上时，所述压紧螺栓06的自由端连接所述压盖03的自由端，所述定位挡板07定位所述六通连接件的板状固件，与定位销04、定位挡板07一起配合以对所述六通连接件进行定位夹持，使所述六通连接件竖直柱状体1朝上，且所述竖直柱状体1的中间竖直柱状体定位于所述中空内腔内。进一步地，为了加强夹持的稳固性，所述压盖03上可拆卸连接定位支撑钉05，用于支在板状固件的筋板上定位固定。再通过加工设备首先加工中心高度90mm,定位孔距，钻中心孔，粗钻孔，精镗孔，严格控制基准孔的位置精度和尺寸精度，完成竖直柱状体1的开孔加工，使所述竖直柱状体1加工成竖直管状体。为了确保基准孔接触的稳定性，第1工位的孔7
°
倒角、端35
°
倒角、端15
°
倒角应在最后完成。
51.第二工位加工：经过第一工位加工完成后的六通连接件，通过第二夹具装夹固定于加工设备上。所述第二夹具包括底板11，所述底板11上连接一夹持座，所述夹持座包括一定位板12，一支撑板13，一压盖14，所述定位板12上设有定位销15，所述定位板12一端连接所述支撑板13，所述定位板12另一端连接一压紧螺栓17，所述压盖14转动连接在所述支撑板13一端，所述压盖14的自由端连接所述压紧螺栓17的自由端，所述压紧螺栓17在压盖14
绕所述支撑板13转动至于六通连接件上时，与定位板12上的定位销15配合使所述压盖14紧贴在六通连接件表面，以对所述六通连接件进行夹持，使所述六通连接件左向水平柱状体2朝上。为了加强夹持的稳固性，所述压盖14上可拆卸连接定位支撑钉16，用于支在板状固件的筋板上定位固定。再通过加工设备加工基准孔中心高度至端部为83.5mm,定位孔距54mm,钻中心孔，粗钻孔，精镗孔，完成所述左向柱状体的开孔加工，并进行孔5
°
倒角、端35
°
倒角、端7
°
倒角的加工处理。
52.第三工位加工：经过第二工位加工完成后的六通连接件，通过第三夹具装夹固定于加工设备上。所述第三夹具包括底板21，所述底板21一端设有夹持座22，所述夹持座22上连接一压盖23，所述底板21另一端设有一定位挡板24，所述底板21上设有第一定位销25，所述第一定位销25用于插入所述六通管件已加工过的竖直柱状管孔中，所述定位挡板24上设有第二定位销28，所述第二定位销28用于插入所述六通管件已加工过的左向管孔中，所述压盖23绕夹持座22转动至于六通管件上时，通过一锁紧装置锁紧固定，所述第一定位销25、第二定位销28、定位挡板24、压盖23、锁紧装置配合以对所述六通管件进行定位夹持实现所述六通管件的定位夹紧。所述锁紧装置具体可为一压紧螺栓27。再通过专用设备一次加工完成产品总宽度159.5mm。
53.第四工位加工：经过第三工位加工完成后的六通连接件，通过第四夹具装夹固定于加工设备上。所述第四夹具包括底板31和夹持座33，所述底座31两端设有支撑板32，所述夹持座33与所述支撑板32连接，所述夹持座33中间为一矩形框体，用于容纳所述六通连接件，所述夹持座33上设有一定位销35和定位支撑钉34，所述夹持座33与所述一定位销35和定位支撑钉34配合对所述六通连接件进行定位夹持，使所述六通连接件左向管竖直朝上。通过专用设备一次加工完成开口距端部20mm。
54.第五工位加工：经过第四工位加工完成后的六通连接件，通过第五夹具装夹固定于加工设备上。所述第五夹具包括底板041和夹持座043，所述底座041两端设有支撑板042，所述夹持座043与所述支撑板042连接，所述夹持座043中间为一矩形框体，用于容纳所述六通连接件，所述夹持座043上设有一定位销044和定位支撑钉045，所述夹持座043与所述一定位销044和定位支撑钉045配合对所述六通连接件进行定位夹持，使所述六通连接件处于特定姿势。再通过专用设备一次加工完成开口倒角35
°
。
55.作为本实施例的优选方式，所述第四夹具的夹持座33与所述支撑板32设为可转动连接。再进行第五工位加工过程中，旋转所述夹持座33与所述支撑板32之间的角度至如第五夹具所示。具体的，所述夹持座33左侧端面预设角度孔，通过销轴插入所述角度孔，用于实现所述夹持座33与所述支撑板32角度的旋转变化，为了增强稳固性，再增加一定位销固定。即所述第五夹具可由第四夹具旋转变化而成。再通过专用设备加工开口后的倒斜角至预定角度，即完成开口的倒角处理。此设计能够减少操作步骤，经济节约，同时提高生产效率。
56.最后通过第一夹具固定，完成第1工位加工的竖直柱状管的孔7
°
倒角、端35
°
倒角、端15
°
的倒角加工。最后再进行辅助精加工，获得各方面均满足生产要求的六通连接件。
57.本实施例中的，各工位加工过程中夹具上的定位销始终利用同一组孔进行定位装夹，使得整个加工流程为同一基准，保证了产品精度要求。
58.本发明中，所使用的夹具巧妙设计，将复杂、繁琐的装夹简单化，便于操作人员对
于夹具的掌握利用。同时轻量化的设计可以由操作工独自在设备上进行拆除、安装和校正夹具。每一组夹具在设备上仅需要一次校正，并能实现多种工序的批量加工生产，大量缩短了加工准备时间。夹具在专用加工设备上，可以通过简单的压板进行连接固定，然后利用夹具自带的压盖、压紧螺栓、定位销等对工件固定，可重复利用，精度高、易掌握，生产效率快，产品质量稳定。
59.通过本方法精加工完成后得到的六通连接件，通过液体渗透检测和全体积超声波检测。进行精加工获得的产品超声波检测未发现缺陷反射信号，液体渗透检测未发现缺陷痕迹，均合格，能够满足质量要求。
60.同时，通过所述六通连接件的加工方法，得到的产品六通连接件的尺寸公差按gb/t1804-2000m级，孔径较小公差范围仅有
±
0.2mm；形状位置公差按gb/t1184-1996k级，支管孔距公差范围也仅有
±
0.2mm。同时还满足80％管径的通球要求。因此，按照所述加工方法，按照需求尺寸分别对六通连接件的各个区域进行精加工，加工至需求尺寸后，能够保证产品的精度要求，极大的提高了产品的质量，能够满足实际生产需求。
61.本发明实施的优点：本发明提供一种六通连接件的加工方法，通过合理的工艺设计，选用合适的工装夹具，优化的加工参数设计，按照需求尺寸分别对六通连接件的各个区域进行精加工，加工至需求尺寸后，获得所述复杂的六通连接件。通过精整使六通连接件的尺寸和形状完全达到要求。经过本发明的加工方法加工得到的六通连接件，公差范围和通球要求以及产品尺寸均能满足要求，保证了产品的精度要求，极大的提高了产品的质量，能够满足实际需求。
62.以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本领域技术的技术人员在本发明公开的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。