專利名稱：大型往復(fù)式制冷壓縮機(jī)缸體的制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及大型往復(fù)式制冷壓縮機(jī)缸體的制造方法。
背景技術(shù)：
壓縮機(jī)按結(jié)構(gòu)形式的不同分類如下往復(fù)式(活塞式)壓縮機(jī)、回轉(zhuǎn)式(旋轉(zhuǎn)式)壓縮機(jī)(渦輪式、水環(huán)式、透平)壓縮機(jī)，軸流式壓縮機(jī)，噴射式壓縮機(jī)及螺桿壓縮機(jī)等各種型式，其中應(yīng)用最為廣泛的是往復(fù)式(活塞式)壓縮機(jī)。往復(fù)式制冷壓縮機(jī)是承擔(dān)制冷循環(huán)的機(jī)械部分中的一種活塞式的壓縮機(jī)，工作原理如下當(dāng)曲軸被電動機(jī)帶動旋轉(zhuǎn)時，通過連桿使活塞在汽缸內(nèi)往復(fù)運(yùn)動。在汽缸頂部外圈裝有環(huán)形吸氣閥片，頂部中央則裝有環(huán)形排氣閥片，閥片上均設(shè)有氣閥彈簧。汽缸內(nèi)的活塞由上向下移動時，缸內(nèi)容積増大，壓カ下降，于是吸氣管中壓カ為Pl的制冷劑便頂開吸入閥進(jìn)入缸內(nèi)，直到行程的下死點(diǎn)為止，這 樣便完成了ー個吸入過程。當(dāng)活塞從下死點(diǎn)向上回行時，被吸入的氣體受到壓縮，壓カ因而升高，吸氣閥片在缸內(nèi)氣體壓カ和彈簧的作用下迅速關(guān)閉，活塞繼續(xù)上行，缸內(nèi)容積不斷減小，壓カ升高，當(dāng)缸內(nèi)壓力升到P2時，氣體便頂開排氣閥進(jìn)入排氣管路，活塞繼續(xù)上行，直到上死點(diǎn)。當(dāng)活塞由上死點(diǎn)向下死點(diǎn)回行吋，排氣閥在彈簧和排氣管中壓カ的作用下關(guān)閉，壓縮機(jī)又開始下ー個吸氣過程。如此周而復(fù)始，完成制冷循環(huán)?，F(xiàn)有的往復(fù)式制冷壓縮機(jī)，年久報廢的主要原因是由于絕大多數(shù)制冷壓縮機(jī)工作原理是由電動機(jī)帶動壓縮機(jī)中的曲軸，曲軸上固定裝有活塞，活塞在壓縮機(jī)缸體上進(jìn)行往復(fù)式的機(jī)械運(yùn)動，但壓縮機(jī)殼體與活塞的接觸面上不同與內(nèi)燃式發(fā)動機(jī)套有汽缸套，所以長期使用使得壓縮機(jī)缸體中與活塞的接觸面磨損嚴(yán)重，由于壓縮機(jī)缸體是一個整體鑄件而且其造價占到整個壓縮機(jī)制造成本的70%以上，接觸面的嚴(yán)重磨損直接導(dǎo)致整個壓縮機(jī)的報廢，但是壓縮機(jī)殼體的接觸面的磨損問題很難避免和改良，所以亟待ー種新的大型往復(fù)式制冷壓縮機(jī)缸體的加工制造方法，能夠有效的解決壓縮機(jī)缸體的接觸面的磨損問題，在壓縮機(jī)正常工作的周期內(nèi)盡可能的減小磨損的程度，以提高壓縮機(jī)的使用壽命。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是克服現(xiàn)有制造大型往復(fù)式制冷壓縮機(jī)缸體的上述缺點(diǎn)，選擇合理的鑄造鐵、研磨方法、珩磨方法和缸孔等離子淬火處理方法，提供一種生產(chǎn)エ序合理、產(chǎn)品使用成本低的壓縮機(jī)缸體制造方法。本發(fā)明解決上述技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案為以現(xiàn)有大型往復(fù)式制冷壓縮機(jī)缸體中的六缸角形壓縮機(jī)為例，該壓縮機(jī)缸體結(jié)構(gòu)可以代表大型往復(fù)式制冷壓縮機(jī)缸體的普通結(jié)構(gòu)，該壓縮機(jī)缸體結(jié)構(gòu)正面左側(cè)為活塞和曲軸位置，右側(cè)為電機(jī)位置。大型往復(fù)式制冷壓縮機(jī)缸體的制造方法，主要包括以下步驟(I)選料選擇合適的鑄造鐵原料；(2)澆鑄按照壓縮機(jī)缸體的模具進(jìn)行澆鑄制造鑄件胚體；
(3)上下面銑粗加工制冷壓縮機(jī)缸體包括底面、三個缸體接合面、主軸孔外部接合面、電機(jī)腔體外部接合面等六個與壓縮機(jī)蓋體接合面和若干個壓縮機(jī)缸體固定面通過平面銑床固定銑削加工；(4)三孔及面粗加工三孔包括主軸孔、電機(jī)腔孔和端蓋孔，通過鏜床對于以上三孔同時進(jìn)行直徑圓柱體鏜孔，并使缸體腔體表面與外沿接觸面平整；(5)上下面銑精細(xì)加工對經(jīng)過第三步上下面粗銑削加工的上下各面進(jìn)行平面精細(xì)銑削加工；(6)三孔及面精細(xì)加工對經(jīng)過第四步三孔及面進(jìn)行精加工；(7)氣缸孔鏜孔處理包括粗鏜與精鏜；(8)缸體面、端蓋面和電機(jī)腔面鉆孔和攻絲； (9)對氣缸孔表面進(jìn)行珩磨；(10)氣缸孔表面等離子淬火通過激光對氣缸孔內(nèi)壁進(jìn)行掃描加熱使其產(chǎn)生交叉幾何網(wǎng)紋，網(wǎng)紋的物理狀態(tài)發(fā)生變化產(chǎn)生向上0. 025um突起，并硬度提高到HB600 ；(11)對氣缸孔表面進(jìn)行再次珩磨通過第十步等離子淬火后的氣缸孔表面進(jìn)行珩磨，磨平向上突起的網(wǎng)狀紋理。經(jīng)過以上i^一項(xiàng)步驟后，大型往復(fù)式制冷壓縮機(jī)缸體的加工結(jié)束，可以進(jìn)入下一步與其他零部件的套裝加工。本發(fā)明經(jīng)過大量研究實(shí)踐后采用以上的制造方法，能夠使產(chǎn)品的精準(zhǔn)度得到有效提高并使產(chǎn)品氣缸孔表面的硬度得到成倍提高。澆鑄后的鑄造件各元素含量為C3. 22，SiO. 082，PO. 041，S0. 03，MnO. 94，CrO. 34，SnO. 068，其硬度為HB225，這樣的鑄件由于碳含量很高，所以其硬度可以達(dá)到并符合壓縮機(jī)缸體各道加工エ序?qū)τ诮饘俚挠捕纫螅佑欣谘心?、鏜孔、珩磨和淬火等エ序?qū)τ诮饘儆捕鹊囊蟆Ｋ龅牡谌缴舷旅驺娂庸ぅㄋ嚍閷η耙坏罎茶Tエ序步驟得到的制冷壓縮機(jī)缸體鑄件包括底面、三個缸體接合面、主軸孔外部接合面、電機(jī)腔體外部接合面等六個與壓縮機(jī)蓋體接合面和若干個壓縮機(jī)缸體固定面通過銑床夾具固定銑削加工使其表面平整光亮，作用是防止與壓縮機(jī)蓋體部件接合時由于表面沒有平整而發(fā)生漏氣、漏油等情況。若干個壓縮機(jī)缸體固定面的研磨作用是在以下幾道エ序步驟中，固定面用干與加工機(jī)械的固定夾具固定，其表面平整光潔度直接影響到機(jī)械加工的精準(zhǔn)度。上下面銑加工所用銑床的轉(zhuǎn)速為180r/min，表面光潔度達(dá)到V3.2。所述的第四步三孔及面粗加工，其中的面是指主軸孔、電機(jī)腔孔和端蓋孔與其相對應(yīng)蓋體的結(jié)合面，由于制冷壓縮機(jī)缸體的以上三個孔分布在不同的腔體位置，但是位于同一軸心上，通過特殊機(jī)械構(gòu)造結(jié)構(gòu)的鏜床，該鏜床兩頭都具有鏜刀，鏜刀水平同軸布置并做軸向迎面進(jìn)給，從兩頭可以同時對以上三孔及面進(jìn)行加工，實(shí)現(xiàn)同步同軸加工。在該エ序中鏜床鏜刀的轉(zhuǎn)速為200r/min，主軸孔和電機(jī)腔體表面粗加工后的光潔度達(dá)到V3.2。所述的第五步對經(jīng)過第三步上下面銑加工的上下面進(jìn)行平面精磨處理工藝為對于經(jīng)過以上第三步上下面銑加工處理工藝處理得到的壓縮機(jī)蓋體接合面、主軸孔外部接合面、電機(jī)腔體外部接合面和底面，提高研磨機(jī)床的轉(zhuǎn)速再進(jìn)行的精細(xì)平面銑削加工，銑削得到的接合面要達(dá)到能夠與壓縮機(jī)蓋體部件接合所要求的平整度。該エ序加工所用機(jī)械銑床的轉(zhuǎn)速為140017^11，表面光潔度達(dá)到ヮ1.6。所述的第六步對經(jīng)過第四步粗加工的三孔及面再進(jìn)行精加工，兩步驟為相同加工エ藝，此時鏜床的轉(zhuǎn)速為1400r/min，主軸孔和電機(jī)腔體表面粗加工后的光潔度達(dá)到V1.6。所述的第九步氣缸孔表面進(jìn)行珩磨，作用是為第十步表面等離子淬火對氣缸孔表面精度進(jìn)行第七部鏜孔后的再處理。珩磨機(jī)的轉(zhuǎn)速按照缸孔的大小進(jìn)行調(diào)節(jié)，缸孔越小轉(zhuǎn)速越高，珩磨機(jī)的轉(zhuǎn)速區(qū)間為120-240r/min。珩磨機(jī)安置缸體固定夾具，不同大小型號的缸體件均可以用該套固定夾具按照氣缸孔的位置固定牢固。所述的第十步氣缸孔表面 等離子淬火利用高能量密度的等離子束對氣缸孔內(nèi)壁進(jìn)行快速掃描加熱，而后依靠基體的熱傳導(dǎo)迅速冷卻下來，在氣缸套表面形成高硬度的隱針馬氏體，從而提高氣缸孔的耐磨性和使用壽命。氣缸孔內(nèi)壁等離子硬化同激光硬化一祥，不是整個表面硬化，而是在表面形成網(wǎng)紋狀硬化軌跡。所述的第十一步對氣缸孔表面進(jìn)行再次珩磨該エ序的的操作辦法與第九步エ序一致。


圖I為本發(fā)明實(shí)施例壓縮機(jī)缸體的主視圖；圖2為本發(fā)明實(shí)施例壓縮機(jī)缸體的俯視圖；圖3為本發(fā)明實(shí)施例壓縮機(jī)缸體的左視圖；圖4為本發(fā)明實(shí)施例壓縮機(jī)缸體的右視圖。圖中I.缸體接合面，2.固定面，3.汽缸孔，4.缸體內(nèi)腔、5.主軸孔，6.電機(jī)腔體，7.主軸孔外部接合面，8.電機(jī)腔體外部接合面、9.氣缸孔。
具體實(shí)施例方式以下結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)ー步詳細(xì)講述。選擇合適的鑄造鐵原料，按照壓縮機(jī)缸體模具進(jìn)行澆鑄制造鑄件胚體，硬度為HB225，通過平面銑床對其底面、缸體接合面(I)、固定面(2)進(jìn)行平面粗銑削加工，再通過鏜床對于缸體主軸孔(5)、電機(jī)腔孔和端蓋孔，進(jìn)行同步同軸直徑圓柱體鏜孔加工，并使缸體腔體表面與外沿接觸面平整，對于通過銑床粗銑削加工后的缸體接合面(I)、固定面
(2)、主軸孔外部接合面(7)、電機(jī)腔體外部接合面(8)再用銑床進(jìn)行精細(xì)銑削加工，提高以上各個面的平整光潔度，再按照鏜床對于缸體主軸孔(5)和電機(jī)腔體(6)粗磨加工的程序和方法再對主軸孔(5)進(jìn)行同步同軸精細(xì)鏜孔加工，通過專門氣缸孔鏜孔工具對于氣缸孔內(nèi)表面進(jìn)行鏜孔加工提高其表面光潔度，再對缸體面、端蓋面和電機(jī)墻面進(jìn)行鉆孔和攻絲加工，對氣缸孔內(nèi)表面進(jìn)行珩磨加工，通過激光對氣缸孔內(nèi)壁進(jìn)行掃描加熱使其產(chǎn)生交叉幾何網(wǎng)紋，最后對氣缸孔內(nèi)表面再進(jìn)行珩磨，磨平向上突起的網(wǎng)狀紋理。其他種類的大型壓縮機(jī)缸體的制造方法均可以使用該實(shí)施例。
權(quán)利要求
1.大型往復(fù)式制冷壓縮機(jī)缸體的制造方法，其特征在于主要包括以下步驟 (1)選料選擇合適的鑄造鐵原料； (2)澆鑄按照壓縮機(jī)缸體的模具進(jìn)行澆鑄制造鑄件胚體； (3)上下面銑粗加工制冷壓縮機(jī)缸體包括底面、三個缸體接合面、主軸孔外部接合面、電機(jī)腔體外部接合面等六個與壓縮機(jī)蓋體接合面和若干個壓縮機(jī)缸體固定面通過平面銑床固定銑削加工； (4)三孔及面粗加工三孔包括主軸孔、電機(jī)腔孔和端蓋孔，通過鏜床對于以上三孔同時進(jìn)行直徑圓柱體鏜孔，并使缸體腔體表面與外沿接觸面平整； (5)上下面銑精細(xì)加工對經(jīng)過第三步上下面粗銑削加工的上下各面進(jìn)行平面精細(xì)銑削加工； (6)三孔及面精細(xì)加工對經(jīng)過第四步三孔及面進(jìn)行精加工； (7)氣缸孔鏜孔處理包括粗鏜與精鏜； (8)缸體面、端蓋面和電機(jī)腔面鉆孔和攻絲； (9)對氣缸孔表面進(jìn)行珩磨； (10)氣缸孔表面等離子淬火通過激光對氣缸孔內(nèi)壁進(jìn)行掃描加熱使其產(chǎn)生交叉幾何網(wǎng)紋，網(wǎng)紋的物理狀態(tài)發(fā)生變化產(chǎn)生向上O. 025um突起，并硬度提高到HB600 ； (11)對氣缸孔表面進(jìn)行再次珩磨通過第十步等離子淬火后的氣缸孔表面進(jìn)行珩磨，磨平向上突起的網(wǎng)狀紋理。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的大型往復(fù)式制冷壓縮機(jī)缸體的制造方法，其特征在于澆鑄后的鑄造件各元素含量為 C3. 22，SiO. 082，PO. 041，S0. 03，MnO. 94，CrO. 34，SnO. 068，其硬度為HB225。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的大型往復(fù)式制冷壓縮機(jī)缸體的制造方法，其特征在于所述的第三步上下面銑加工エ藝為對前一道澆鑄エ序步驟得到的制冷壓縮機(jī)缸體鑄件包括底面、三個缸體接合面、主軸孔外部接合面、電機(jī)腔體外部接合面等六個與壓縮機(jī)蓋體接合面和若干個壓縮機(jī)缸體固定面通過銑床夾具固定銑削加工，上下面銑加工所用銑床的轉(zhuǎn)速為180r/min，表面光潔度達(dá)到V3.2。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的大型往復(fù)式制冷壓縮機(jī)缸體的制造方法，其特征在于所述的第四步三孔及面粗加工中，通過特殊機(jī)械構(gòu)造結(jié)構(gòu)的鏜床，該鏜床兩頭都具有鏜刀，鏜刀水平同軸布置并做軸向迎面進(jìn)給，從兩頭可以同時對以上三孔及面進(jìn)行加工，實(shí)現(xiàn)同步同軸加工，鏜床鏜刀的轉(zhuǎn)速為200r/min，主軸孔和電機(jī)腔體表面粗加工后的光潔度達(dá)到▽3.2。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的大型往復(fù)式制冷壓縮機(jī)缸體的制造方法，其特征在于所述的第五步對經(jīng)過第三步上下面銑加工的上下面進(jìn)行平面精磨處理工藝為對于經(jīng)過以上第三步上下面銑加工處理工藝處理得到的壓縮機(jī)蓋體接合面、主軸孔外部接合面、電機(jī)腔體外部接合面和底面，提高研磨機(jī)床的轉(zhuǎn)速再進(jìn)行的精細(xì)平面銑削加工，所用機(jī)械銑床的轉(zhuǎn)速為1400r/min，表面光潔度達(dá)到V1.6。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的大型往復(fù)式制冷壓縮機(jī)缸體的制造方法，其特征在于所述的第六步對經(jīng)過第四步粗加工的三孔及面再進(jìn)行精加工，兩步驟為相同加工エ藝，此時鏜床的轉(zhuǎn)速為1400r/min，主軸孔和電機(jī)腔體表面粗加工后的光潔度達(dá)到V 1.6。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的大型往復(fù)式制冷壓縮機(jī)缸體的制造方法，其特征在于所述的對于氣缸孔內(nèi)表面的加工エ序?yàn)殓M孔——珩磨——淬火——珩磨。
全文摘要
本發(fā)明公開了大型往復(fù)式制冷壓縮機(jī)缸體的制造工序方法，主要包括以下步驟(1)選料選擇合適的鑄造鐵；(2)澆鑄；(3)上下面銑粗加工；(4)三孔及面粗加工；(5)上下面銑精細(xì)加工；(6)三孔及面精細(xì)加工；(7)氣缸孔鏜孔處理；(8)缸體面、端蓋面和電機(jī)腔面鉆孔和攻絲；(9)對氣缸孔表面進(jìn)行珩磨；(10)氣缸孔表面等離子淬火；(11)對氣缸孔表面進(jìn)行再次珩磨，本發(fā)明具有能夠使產(chǎn)品的精準(zhǔn)度得到有效提高并使產(chǎn)品氣缸孔表面的硬度得到成倍提高的優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號B23P15/00GK102649220SQ201110054959
公開日2012年8月29日 申請日期2011年2月25日 優(yōu)先權(quán)日2011年2月25日
發(fā)明者李永達(dá) 申請人:李永達(dá)