針對加長薄壁鋁合金兩瓣瓦批量加工過程中出現的變形量大的產品質量問題進行工藝改進，改變固有加工模式，采用先剖開后車削的方案，使兩瓣瓦在半剖開的狀態下加工，變形量控制在0.05～0.15mm，滿足使用要求。1

序言圖1所示兩瓣瓦材料為2A12-T4鋁合金，結構為對稱結構，尺寸精度及幾何公差要求都非常嚴，全長mm，外徑mm，內徑mm，最薄處單邊厚2mm，要求內徑與外徑同軸度為φ0.15mm。未切開前是典型的加長薄壁鋁合金筒狀工件，切開后形成兩瓣瓦成品，工作時成對使用，要求一對工件對扣在一起能滿足圖樣要求，且工件之間的縫隙寬度＜0.5mm，給加工提出了很大的難題。圖1兩瓣瓦2

原加工工藝存在的問題現有工藝路線是先將工件內外徑車削至成品尺寸后再切開，車削過程中為了消除工件的內應力，將切削余量分兩次去除，且增加了兩次人工時效。兩瓣瓦原加工工藝流程：下料→粗車外徑→平左端面、粗車左內徑→平右端面、粗車右內徑→固溶時效→粗車外徑→平右端面、半粗車右內徑→平左端面、定全長、半精車左內徑→人工時效→半精車外徑→精車內膛→精車外形→人工時效→銑削剖開（線切割/水切割）→鉗工校正→檢驗。此加工方法在切開之前，基本保證了工件尺寸，由于工件壁厚太薄，在剖開成形后，兩瓣瓦因狀態改變，內應力釋放，所以產生了嚴重的脹口變形，銑削切開變形量為2～3mm，且工件對扣后無法滿足圖樣要求。分析認為是切開時裝夾和機械加工應力聯合作用導致工件變形。采用裝夾力和切削力比較小的水切割和線切割進行試驗，水切割切開變形量為1.2～1.7mm，線切割切開變形量為0.7～1.1mm，均未達到圖樣要求。3

改進后的加工工藝為了解決工件變形大、縫隙大的問題，改變固有的思維模式，改進工藝方法，創造性地采用先切開、后車削的方案，其好處在于工件在成形之前切開，應力已經釋放，尺寸公差和幾何公差均不受形態變化的影響，從而使工件在對扣狀態下既能保證滿足圖樣要求，兩瓣瓦的縫隙寬度又能控制在0～0.2mm，滿足使用要求。改進后的兩瓣瓦加工工藝流程：下料→粗車全長→對稱剖開→車定位錐面→精車外形→精車內徑→去毛刺→檢驗。詳細的工藝方案內容如下。（1）下料工件毛坯原材料為GB/T4437.1—2000鋁及鋁合金熱擠壓管中的φ130mm×12.5mm的2A12-T4管，采用帶鋸機下料，單件長度815mm。（2）粗車全長將已下好料的管兩端見光，控制全長尺寸＞810mm。（3）對稱剖開采用臥式銑床加工，將工件用壓板固定在V形鐵上，打表找正工件，用2mm厚片銑刀將工件對稱剖開，并用銼刀對銑削平面進行修整，保證銑削平面平整光滑無毛刺。圖2為銑削剖開的兩瓣瓦。圖2銑削剖開的兩瓣瓦（4）車定位錐面設計定位錐面作為工藝臺階。采用車定位錐面專用夾套裝夾兩瓣瓦，該夾套采用35CrMnSiA材料，淬火硬度40～45HRC，保證了夾套的強度。夾套上每90°均布4個M14螺紋孔，螺釘端面需平整光滑，保證定位夾緊準確。使用時將兩個夾套分別固定在對稱剖開鋁筒毛坯的上下兩端，其中兩個對稱螺釘對正兩瓣瓦縫隙處，先輕輕預緊這兩個螺釘，使對稱剖開處平整，防止兩瓣瓦錯位。然后壓緊兩瓣瓦圓弧頂點處的兩個螺釘，使兩瓣瓦對稱壓合，保證工件銑削平面均勻接觸無縫隙，將固定好的兩瓣瓦采用雙頂的方式裝夾在車床上，車外圓基準面（見圖3）。以外圓基準面為定位基準，車削兩端面及內徑定位止口（見圖4），控制全長810mm。采用兩頂方式裝夾工件，車削兩端錐角為20°的5m深的定位錐面（見圖5）。在車削過程中需采用與之配合的定位套檢驗錐度，并控制定位套與端面間隙在0.15mm之內，保證在壓緊的情況下定位牢固準確，控制工件全長800mm。車削定位錐面及全長尺寸如圖6所示。圖3車外圓基準面圖4車內徑定位止口圖5車定位錐面圖6車削定位錐面及全長尺寸（5）精車外形采用車外徑專用夾具裝夾兩瓣瓦（見圖7），在夾套不拆卸的情況下，將左、右定位套裝入工件內徑兩端，與定位止口相配合，保證配合間隙在0.05～0.1mm。將左定位壓蓋與工件先后套在中心軸上，左定位壓蓋與定位錐面相配合；將右定位壓蓋安裝在工件右端，與定位錐面相配合，預緊壓緊螺母，卸掉夾套。用頂尖定緊心軸，旋緊壓緊螺母，保證工件裝夾穩固。車削工件外徑（見圖8），加工至成品尺寸。外徑加工好的半成品如圖9所示。圖7采用車外徑專用夾具裝夾兩瓣瓦1—中心軸2—左定位壓蓋3—左定位套4—工件5—右定位套6—右定位壓蓋7—壓緊螺母圖8車削工件外徑圖9外徑加工好的半成品（6）精車內徑采用圖10所示車內孔專用夾具裝夾兩瓣瓦，該專用夾具由夾具本體及壓蓋組成，采用兩端螺紋旋緊的方式裝夾工件，夾具本體內外徑通過磨削加工，內外徑同軸度＜0.015mm。將工件裝入專用夾具內，工件外徑與夾具內徑采用間隙配合，間隙為0.05～0.1mm，采用壓蓋壓實工件端面，車削過程分多刀去除內孔加工余量，在最后一刀精加工時，適當調小壓蓋壓緊力，減小夾緊力過大帶來的變形，車削內孔至成品尺寸（見圖11），并去除定位錐面。圖10車內孔專用夾具1—左端壓蓋2—夾具本體3—工件4—右端壓蓋5—中心架圖11車削內孔至成品尺寸

（7）去毛刺卸下工件，對工件進行同組標記，方便成對使用，對稱剖開處銳角倒鈍、去毛刺。（8）檢驗成品檢驗。加工完的兩瓣瓦成品如圖12所示。

圖12加工完的兩瓣瓦成品4

結束語針對加長薄壁鋁合金兩瓣瓦進行的工藝創新，