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某产品定位套加工制造工艺改进

摘要：对某产品定位套的加工工艺方式进行分析论证，并制定相应的改进措
施和加工工艺路线，通过实践证明，工艺改进后产品质量稳定，减少了废品损失，

降低了生产成本，具有可观的经济效益。

关键词：定位套加工制造工艺改进

前言

我厂生产的某产品用定位套，自投产以来采用35CrMnSiA，φ42×6mm无缝

钢管直接进行机械加工得到成品，产量16.1万件/年。

在近年来的生产实践中，采用无缝钢管加工的定位套在原材料进厂验收和磁
力探伤检查中发现发纹、裂纹废品率很高，2004年达到6.3%（数据见表1），在
2004年和2005年生产中多次因质量问题造成生产停滞，不能按期完成生产任务；
另一方面近年来原材料的价格上涨幅度较大，据统计2004年8月至2006年无缝
钢管的原材料价格由1.4万元/吨增至2.89万元/吨，如果工厂继续采用无缝钢
管加工定位套，会造成因定位套制造成本上升某产品经济效益下降的后果，因此

定位套毛坯制造的工艺改进势在必行。

表1：2004年某产品定位套各炉裂纹废品统计调查表

项投入炉号
裂纹机加
目
合废品率废品率
(计
0004-（%（%
单位（发）
3-11#4-11#10#））
发)
投26381
10660
料总数151502499

裂12241
3356.3%1.8%
纹废品856234

机31
233713
加废品8000

一、工艺改进方案论证

1采用无缝钢管制造定位套成本高的原因分析：

1.1无缝钢管属于管状型材，在原材料购入时价格偏高。

1.2无缝钢管在拉制成型过程中，钢管内外表面受拉应力作用，如果润滑效
果不好或中间工序处理不当会使拉应力过大，造成在机加和热处理过程中钢管表
面潜在的发纹、裂纹扩展、增大，使废品率提高。原材料及成品的发纹、裂纹见

图一、图二。

2改进措施：

2.1原材料选择

经过原材料市场调查，属于一般材料的圆钢棒其市场价格是无缝钢管价格的
三分之一左右，内部组织和内部应力比较均匀，加工工艺性好，工艺改进空间大。

综合比较后拟采用圆钢棒制造定位套代替无缝钢管。

2.2工艺改进论证
方式一：利用圆棒料直接加工至定位套成品。加工工序虽然简化但原材料切

削量较大、浪费较多，制造成本偏高。

方式二：利用圆钢棒采用冷挤压工艺加工定位套毛坯然后机械加工至成品。
冷挤压是先进加工工艺，虽然毛坯尺寸精度高，但需要对钢坯机进行退火处理，
挤压力较大。我厂锻压车间的曲轴压力机存在设备陈旧、压力不足、行程短等缺

点，不具备加工条件。

方式三：采用热冲孔工艺加工定位套毛坯。热冲孔所需冲孔力较小，冲孔毛
坯组织和应力均匀，还可减小原材料缺陷提高毛坯质量。钢坯加热后可一次冲孔

成型，而且热冲压技术是我厂比较成熟的工艺技术，能尽快投入生产应用。

3论证结果：

综上所述，采用圆钢棒热冲孔加工毛坯，然后机加至定位套成品尺寸的工艺

方案是比较现实、可行的。

4工艺方案制定：

4.1主要工艺流程

原材料验收→锯切钢坯→钢坯加热→冲孔→冷却→检验→热处理→检验→粗

车→精车→检验→磁力探伤→静压试验→表面处理→全检

4.2原材料

1.

牌号：35CrMnSiA，GB/T3077-1999

2.

规格：φ42±0.5mm

4.3加工工序及相应设备的选用

a、下料：利用BZ4040型带锯机下料
b、加热、冲孔：将加热好的钢坯放入冲孔模内，利用100吨曲轴压力机冲

孔成型。

c、热处理：利用井式电炉或箱式电炉加热后，淬火、回火处理，使毛坯力

学性能满足产品图和技术条件要求。

d、机械加工：增加钻孔和粗车加工。

e、其它工序：精车、磁力探伤、静压试验、表面处理及全检工序按现行工

艺执行。

二、工艺改进实践

技术准备和工装准备结束后，进行100发冲压工艺试验，冲压毛坯经热处理、
机械加工、静压试验、磁力探伤和力学性能检测等试验后全部合格。各加工工序

检测结果见表2，冲压毛坯及成品见图三、图四。

表2：各加工工序检测结果

工序数
检验结果
名称量(发)

锯切10
合格
下料0

冲10
合格
孔0

热处10Rel≥120AHB(d)
理00MPa≥35%≥2.8

1220393.0

1290493.0

1200373.15

1210483.15

合
合格合格
格

10
机加合格
0

磁力10
合格
探伤0

静压10
径向变形量≤0.10mm，合格
试验0
法蓝10
合格
处理0

结论：通过理论和实践充分证明，采用圆钢棒进行工艺改进代替无缝钢管制
造某产品定位套工艺可行，产品质量、力学性能及各项试验结果均符合产品图和
技术条件的要求，并且