(12)发明专利申请
(10)申请公布号 CN 105240527 A (43)申请公布日 2016.01.13
(21)申请号 201510724178.5(22)申请日 2015.10.29
(71)申请人宁波海天精工股份有限公司
地址315800 浙江省宁波市北仑区黄山西路
235号(72)发明人刘吉川 王祥来 王文新 张国志
张忠宝(74)专利代理机构宁波奥圣专利代理事务所
(普通合伙) 33226
代理人谢潇(51)Int.Cl.
G01M 3/04(2006.01)
F16J 15/02(2006.01)F16J 15/14(2006.01)
(54)发明名称
可提升零件外观质量的通过钢球密封工艺孔的方法(57)摘要
本发明公开的可提升零件外观质量的通过钢球密封工艺孔的方法包括以下步骤：根据GB/T 308的要求选购公称直径为ΦD+(0.1～0.5 mm)的钢球；将钢球对准零件上孔径为ΦD的工艺孔并打入该工艺孔中，钢球打入工艺孔的深度为3/4D～7/8D；将钢球外露于工艺孔的部分修磨平整，即完成对工艺孔的密封；本发明采用钢球对工艺孔进行密封，操作简单、高效、可靠，密封效果好；其对每个工艺孔的密封成本仅为传统工艺堵的1/6，经济效益可观；可达到良好的密封效果，密封合格率达100%；修磨后的钢球外观明亮、整洁、美观，能够大幅提升零件外观质量；此外，钢球安装使用后可有效避免受热膨胀后的松动现象，确保其密封效果及零件的正常使用，可应用于孔径范围为Φ3～25 mm的工艺孔的密封。
权利要求书1页 说明书4页 附图1页
C N 1 0 5 2 4 0 5 2 7 A CN 105240527 A
权 利 要 求 书
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1.一种可提升零件外观质量的通过钢球密封工艺孔的方法，其特征在于，包括以下步骤：
1）根据GB/T 308的要求选购公称直径为ΦD+(0.1～0.5 mm)的钢球；2）将所述的钢球对准零件上孔径为ΦD的工艺孔并打入该工艺孔中，所述的钢球打入所述的工艺孔的深度为3/4D～7/8D；
3）将所述的钢球外露于工艺孔的部分修磨平整，即完成对所述的工艺孔的密封。2.根据权利要求1所述的一种可提升零件外观质量的通过钢球密封工艺孔的方法，其特征在于，所述的工艺孔为采用直径ΦD的麻花钻在零件上钻削加工得到。
3.根据权利要求1所述的一种可提升零件外观质量的通过钢球密封工艺孔的方法，其特征在于，所述的工艺孔的表面光洁度为Ra 6.3～12.5。
4.根据权利要求1所述的一种可提升零件外观质量的通过钢球密封工艺孔的方法，其特征在于，将所述的钢球外露于工艺孔的部分修磨平整后，还采取对所述的钢球的密封效果测试的步骤，具体过程为：通过液压站从所述的工艺孔的内侧向所述的工艺孔内打入液压油，所述的液压油的油压为6 MPa，保压时间为10 min，保压结束后，用吸油纸从所述的工艺孔的外侧擦拭所述的钢球表面，进而判断是否有液压油渗漏现象，若判断为无液压油渗漏，则说明钢球密封合格；若判断为有液压油渗漏，则说明钢球密封不合格，采取相应的补救措施进行补救，直至密封合格。
5.根据权利要求4所述的一种可提升零件外观质量的通过钢球密封工艺孔的方法，其特征在于，所述的补救措施为：从所述的工艺孔的外侧，将所述的钢球向所述的工艺孔内再打入1/8D～1/4D，从而在所述的钢球的外表面与所述的零件的外表面之间形成凹腔，然后将该凹腔焊死，将所述的工艺孔密封。
6.根据权利要求4所述的一种可提升零件外观质量的通过钢球密封工艺孔的方法，其特征在于，所述的补救措施为：从所述的工艺孔的外侧，将所述的钢球向所述的工艺孔内再打入1/8D～1/4D，从而在所述的钢球的外表面与所述的零件的外表面之间形成凹腔，然后在该凹腔内涂抹工业胶水，将所述的工艺孔密封。
7.根据权利要求6所述的一种可提升零件外观质量的通过钢球密封工艺孔的方法，其特征在于，所述的工业胶水为美国乐泰公司提供的型号为Loctite 638的产品。
8.根据权利要求4所述的一种可提升零件外观质量的通过钢球密封工艺孔的方法，其特征在于，所述的补救措施为：从所述的工艺孔的内侧将所述的钢球从所述的工艺孔内敲出，然后采用直径ΦD1的麻花钻对所述的工艺孔进行钻削扩孔，得到孔径为ΦD1的工艺孔，然后在该孔径为ΦD1的工艺孔内打入根据GB/T 308的要求选购的公称直径为ΦD1+(0.1～0.5 mm)的钢球，该公称直径为ΦD1+(0.1～0.5 mm)的钢球打入该孔径为ΦD1的工艺孔的深度为3/4D1～7/8D1，再将公称直径为ΦD1+(0.1～0.5 mm)的钢球外露于孔径为ΦD1的工艺孔的部分修磨平整，然后再测试该公称直径为ΦD1+(0.1～0.5 mm)的钢球的密封效果，若经测试密封仍不合格，则重复采取上述补救措施，重新测试密封效果，直至密封合格。
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说 明 书
可提升零件外观质量的通过钢球密封工艺孔的方法
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技术领域
本发明涉及一种机械零件的密封方法，具体是一种可提升零件外观质量的通过钢球密封工艺孔的方法。
[0001]
背景技术
目前在许多机械零件中，如加工中心主轴零件的轴承套筒、轴承座等，设计要求钻
铰加工前后导通的工艺孔后进行密封，工艺孔的数量较多，大多开设在钢制零件上，例如，一套主轴零件的工艺孔可达47个。现有的工艺孔大多采用由H62黄铜或Q235钢材车削制成的工艺堵密封，密封时将预先涂抹有工业胶水的工艺堵扶正并打入工艺孔中，最后在车床上将工艺堵高出零件表面的部分车平，为加强密封效果，通常会在工艺堵的外端面也涂抹胶水，其密封后效果图见图1，图1中，A为工艺堵，B为扶正用胶水，C为加强密封效果用胶水，D为零件孔壁。这种采用工艺堵对工艺孔进行密封的方法存在诸多弊端：第一，工艺堵的加工成本较高，铜材或钢材工艺堵的加工费约为2元/件，此外，按一管工业胶水完成100个工艺孔计算，每个工艺孔所需胶水的成本费为1元/孔；第二，对工艺孔的表面光洁度要求较高，一般须达到Ra 1.6，因此工艺孔的钻孔、铰孔时间较长，包括换刀时间在内的每个工艺孔的钻削时间约需40s；第三，每个工艺堵的人工安装工时约为100s；第四，铜堵的热膨胀系数是钢材的1.7倍，在安装后使用过程中易因受热膨胀而松动，影响密封效果及机械产品的正常使用。综合考虑工艺堵的加工成本、用料成本及人工费，每件工艺堵的成本在6元左右，此外，部分密封后的工艺孔在整机装配后处于外露状态，其密封质量及外观效果直接影响产品的质量。可见，现有的工艺堵密封方法成本高、操作麻烦、可靠性低，无法保证对机械零件的有效、可靠密封，其耐压力仅为2 MPa，返修率高，且外观暗黄，与零件的外观色泽不匹配，外观质量较差、不美观，所涂胶水因油、液的浸泡腐蚀易发生脱落，脱落的胶块在管路中会产生意想不到的后果，类此工艺孔的密封已成为机械制造业的一大难题。
[0002]
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，针对现有技术的不足，提供一种可提升零件外观质量的通过钢球密封工艺孔的方法，操作简单、高效、可靠，成本低，密封效果好，能够大幅提升零件外观质量，可应用于孔径范围为Φ3～25 mm的工艺孔的密封。[0004] 本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种可提升零件外观质量的通过钢球密封工艺孔的方法，包括以下步骤：
1）根据GB/T 308的要求选购公称直径为ΦD+(0.1～0.5 mm)的钢球；2）将所述的钢球对准零件上孔径为ΦD的工艺孔并打入该工艺孔中，所述的钢球打入所述的工艺孔的深度为3/4D～7/8D；
3）将所述的钢球外露于工艺孔的部分修磨平整，即完成对所述的工艺孔的密封。
[0003]
本发明公开的可提升零件外观质量的通过钢球密封工艺孔的方法，操作简单、高效、可靠，密封效果及外观质量好。就每个钢球而言，其平均采购单价为0.3元/件，人工安
[0005]
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说 明 书
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装工时约为10s，安装后手工打磨工时约为60s，综合计算的每个钢球密封的成本在1元左右，也就是说，采用本发明的钢球密封方法，每个工艺孔可节约密封成本5元左右，以一套主轴零件需要密封47个工艺孔计，因此，对一台机床而言，光一套主轴零件即可节约密封成本235元，若本发明的钢球密封方法推广应用至整台机床乃至整个机械领域，必将产生巨大的经济效益。本发明的钢球密封方法，将钢球打入工艺孔的同时，零件孔壁产生弹性变形，将钢球箍紧，而本申请采用的钢球符合GB/T 308的要求，该钢球为经过淬火热处理的钢球，硬度高，在被零件孔壁箍紧后，钢球与零件孔壁接触的外表面为环形，能够与零件孔壁紧密接触，从而达到良好的密封效果，密封合格率达100%；修磨一般采用手磨砂轮，若工艺孔位于零件外露处，用手磨砂轮修磨后可将钢球与零件一起在磨床上一同磨平，修磨后的钢球外观明亮、整洁、美观，与零件的外观整体性好，能够大幅提升零件外观质量；此外，钢球的热膨胀性与钢制零件的热膨胀性相当，安装使用后可有效避免受热膨胀后的松动现象，确保其密封效果及零件的正常使用。
[0006] 所述的工艺孔为采用直径ΦD的麻花钻在零件上钻削加工得到。本发明方法对钢球所适用的工艺孔的表面光洁度要求较低，该工艺孔的打孔通过麻花钻钻削即可完成，可大幅节省工艺孔的加工工时，方便操作。
[0007] 所述的工艺孔的表面光洁度为Ra 6.3～12.5，即可满足钢球的装配及密封要求。[0008] 将所述的钢球外露于工艺孔的部分修磨平整后，还采取对所述的钢球的密封效果测试的步骤，具体过程为：通过液压站从所述的工艺孔的内侧向所述的工艺孔内打入液压油，所述的液压油的油压为6 MPa，保压时间为10 min，保压结束后，用吸油纸从所述的工艺孔的外侧擦拭所述的钢球表面，进而判断是否有液压油渗漏现象，若判断为无液压油渗漏，则说明钢球密封合格；若判断为有液压油渗漏，则说明钢球密封不合格，采取相应的补救措施进行补救，直至密封合格。虽然本发明的可提升零件外观质量的通过钢球密封工艺孔的方法，其钢球密封后，密封合格率可达100%，经过本发明人多年实践验证，还未曾发现密封不合格的情况，但是在未来行业实际推广应用中，因受一些不可避免的人为或客观因素的影响，也有可能出现个别钢球密封不合格的情况，在采取上述对钢球的密封效果测试的步骤后，可对钢球的密封性进行有效排查，确保零件及设备的正常使用。[0009] 若发现钢球密封不合格，所述的补救措施为：从所述的工艺孔的外侧，将所述的钢球向所述的工艺孔内再打入1/8D～1/4D，从而在所述的钢球的外表面与所述的零件的外表面之间形成凹腔，然后将该凹腔焊死，将所述的工艺孔密封；或者，所述的补救措施为：从所述的工艺孔的外侧，将所述的钢球向所述的工艺孔内再打入1/8D～1/4D，从而在所述的钢球的外表面与所述的零件的外表面之间形成凹腔，然后在该凹腔内涂抹胶水，将所述的工艺孔密封；或者，所述的补救措施为：从所述的工艺孔的内侧将所述的钢球从所述的工艺孔内敲出，然后采用直径ΦD1的麻花钻对所述的工艺孔进行钻削扩孔，得到孔径为ΦD1的工艺孔，然后在该孔径为ΦD1的工艺孔内打入根据GB/T 308的要求选购的公称直径为ΦD1+(0.1～0.5 mm)的钢球，该公称直径为ΦD1+(0.1～0.5 mm)的钢球打入该孔径为ΦD1的工艺孔的深度为3/4D1～7/8D1，再将公称直径为ΦD1+(0.1～0.5 mm)的钢球外露于孔径为ΦD1的工艺孔的部分修磨平整，然后再测试该公称直径为ΦD1+(0.1～0.5 mm)的钢球的密封效果，若经测试密封仍不合格，则重复采取上述补救措施，重新测试密封效果，直至密封合格。在实际应用中，可视实际情况灵活选用上述三种补救措施，以达到较
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好的密封效果。
[0010] 所述的工业胶水为美国乐泰公司提供的型号为Loctite 638的产品。[0011] 与现有技术相比，本发明的优点在于：本发明提供的可提升零件外观质量的通过钢球密封工艺孔的方法，采用钢球对工艺孔进行密封，操作简单、高效、可靠，密封效果好；其对每个工艺孔的密封成本仅为传统工艺堵的1/6，经济效益可观；将钢球打入工艺孔的同时，零件孔壁产生弹性变形，将钢球箍紧，在被零件孔壁箍紧后，钢球与零件孔壁接触的外表面为环形，能够与零件孔壁紧密接触，从而达到良好的密封效果，密封合格率可达100%；安装后，钢球外露于工艺孔的部分经修磨处理，修磨后的钢球外观明亮、整洁、美观，与零件的外观整体性好，能够大幅提升零件外观质量；此外，钢球的热膨胀性与钢制零件的热膨胀性相当，安装使用后可有效避免受热膨胀后的松动现象，确保其密封效果及零件的正常使用，可应用于孔径范围为Φ3～25 mm的工艺孔的密封。附图说明
[0012]
图1为通过传统工艺堵密封工艺孔的密封后效果图；
图2为实施例中钢球打入工艺孔的深度为7/8D时的示意图。
具体实施方式
[0013] 以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。
[0014] 实施例1的可提升零件外观质量的通过钢球密封工艺孔的方法，包括以下步骤：
1）根据GB/T 308的要求选购公称直径为Φ3.18 mm的钢球1；2）将钢球1对准零件2上孔径为Φ3 mm的工艺孔3并打入该工艺孔3中，钢球1打入工艺孔3的深度为即2.25 mm，工艺孔3为采用直径Φ3 mm的麻花钻在零件2上钻削加工得到；
3）将钢球1外露于工艺孔3的部分修磨平整，采取对钢球1的密封效果测试的步骤，具体过程为：通过液压站（图中未示出）从工艺孔3的内侧向工艺孔3内打入液压油，液压油的油压为6 MPa，保压时间为10 min，保压结束后，用吸油纸从工艺孔3的外侧擦拭钢球1表面，发现无液压油渗漏，即完成对实施例1的工艺孔3的密封。
[0015] 实施例2的可提升零件外观质量的通过钢球密封工艺孔的方法，包括以下步骤：
1）根据GB/T 308的要求选购公称直径为Φ8.33 mm的钢球1；2）将钢球1对准零件2上孔径为Φ8 mm的工艺孔3并打入该工艺孔3中，钢球1打入工艺孔3的深度为7 mm，工艺孔3为采用直径Φ8 mm的麻花钻在零件2上钻削加工得到；
3）将钢球1外露于工艺孔3的部分修磨平整，采取对钢球1的密封效果测试的步骤，具体过程为：通过液压站从工艺孔3的内侧向工艺孔3内打入液压油，液压油的油压为6 MPa，保压时间为10 min，保压结束后，用吸油纸从工艺孔3的外侧擦拭钢球1表面，发现无液压油渗漏，即完成对实施例2的工艺孔3的密封。
[0016] 实施例3的可提升零件外观质量的通过钢球密封工艺孔的方法，包括以下步骤：
1）根据GB/T 308的要求选购公称直径为Φ20.5 mm的钢球1；2）将钢球1对准零件2上孔径为Φ20 mm的工艺孔3并打入该工艺孔3中，钢球1打入工艺孔3的深度为16 mm，工艺孔3为采用直径Φ20 mm的麻花钻在零件2上钻削加工得
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到；
3）将钢球1外露于工艺孔3的部分修磨平整，采取对钢球1的密封效果测试的步骤，具体过程为：通过液压站从工艺孔3的内侧向工艺孔3内打入液压油，液压油的油压为6 MPa，保压时间为10 min，保压结束后，用吸油纸从工艺孔3的外侧擦拭钢球1表面，发现无液压油渗漏，即完成对实施例3的工艺孔3的密封。[0017] 以上具体实施例中，工艺孔3的表面光洁度控制在Ra 6.3～12.5范围内即可满足钢球1的装配及密封要求。钢球1打入工艺孔3后的效果示意图可参见图2。[0018] 在实际应用中，若测试发现个别钢球密封不合格，可采取相应的补救措施。例如，对于公称直径为ΦD的小直径钢球，安装后若发现钢球密封不合格，可以采取的补救措施为，从工艺孔的外侧，将钢球向工艺孔内再打入1/8D～1/4D，从而在钢球的外表面与零件的外表面之间形成凹腔，然后将该凹腔焊死，将工艺孔密封；或者，补救措施为：从工艺孔的外侧，将钢球向工艺孔内再打入1/8D～1/4D，从而在钢球的外表面与零件的外表面之间形成凹腔，然后在该凹腔内涂抹工业胶水，将工艺孔密封。工业胶水可以选用美国乐泰公司提供的型号为Loctite 638的产品。
[0019] 而对于公称直径ΦD较大的钢球，除了采取与上述小直径钢球的相同的补救措施外，也可以采用以下补救措施：从工艺孔的内侧将钢球从工艺孔内敲出，然后采用直径ΦD1的麻花钻对工艺孔进行钻削扩孔，得到孔径为ΦD1的工艺孔，然后在该孔径为ΦD1的工艺孔内打入根据GB/T 308的要求选购的公称直径为ΦD1+(0.1～0.5 mm)的钢球，该公称直径为ΦD1+(0.1～0.5 mm)的钢球打入该孔径为ΦD1的工艺孔的深度为3/4D1～7/8D1，再将公称直径为ΦD1+(0.1～0.5 mm)的钢球外露于孔径为ΦD1的工艺孔的部分修磨平整，然后再测试该公称直径为ΦD1+(0.1～0.5 mm)的钢球的密封效果，若经测试密封仍不合格，则重复采取上述补救措施，重新测试密封效果，直至密封合格。[0020] 在实际应用中，可视实际情况灵活选用上述三种补救措施，以达到较好的密封效果。
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