[發明專利]蛇形流道制冰板整體近凈成型加工制造方法

有效

• 申請號: 201110219598.X
• 申請日: 2011-08-02
• 公開（公告）號: CN102398145A
• 公開（公告）日: 2012-04-04
• 發明（設計）人: 羅鍵;王穎;羅乾
• 申請（專利權）人: 羅鍵
• 主分類號: B23P15/26
• 分類號: B23P15/26;B23C3/00;B23K20/12
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.蛇形流道制冰板整體近凈成型加工制造方法，其特征在于，制冰板結構由本體（1）、進口管（2）、出口管（3）和內部空心流道（4）構成；制冰板采用鋁合金整體厚板材料，通過同時進行的切削-攪拌摩擦焊接復合加工制造方法，整體近凈成型為蛇形流道制冰板，進口管（2）和出口管（3）分別放置于鋁合金厚板內部空心流道（4）的兩端，使用焊接方法將進口管（2）、出口管（3）與鋁合金制冰板本體（1）相連接，進口管（2）、出口管（3）與內部空心流道（4）一起形成冷卻介質的流動通道，無需通過模具、高壓脹形工藝和其它焊接工序，使得蛇形流道制冰板整體近凈成型；鋁合金蛇形流道制冰板整體近凈成型加工制造方法包括以下步驟：

步驟A.?按結構設計要求，選取長度、寬度和厚度尺寸符合工程要求的鋁合金厚板進行加工和處理：對鋁合金厚板材進行預處理，施加預應力，增強整體強度，并對鋁合金厚板材的表面進行清潔和干燥處理，然后將鋁合金厚板放置于水平加工工作臺面上，并保證鋁合金厚板待加工區域的下表面墊實、不落空，使用夾具將鋁合金厚板整體固定；

步驟B.在鋁合金厚板本體（1）側面的進口管（2）安放部位先行加工出一個“凸”形槽，“凸”形槽的上部（5）開口于鋁合金厚板本體（1）上表面，“凸”形槽的下部（6）位于鋁合金厚板本體（1）側面中部，將切削-攪拌摩擦焊接復合工具安裝于“凸”形槽中；使切削-攪拌摩擦焊接復合工具的攪拌針位于“凸”形槽的上部（5），并將切削-攪拌摩擦焊接復合工具的攪拌摩擦焊接軸肩下表面與鋁合金厚板本體（1）的上表面壓緊，在“凸”形槽的上部（5）形成攪拌摩擦焊接加工方式；而切削-攪拌摩擦復合工具的銑削刀位于“凸”形槽的下部（6），在“凸”形槽的下部（6）形成立銑削側面切削加工方式；根據流道設計要求，利用切削-攪拌摩擦焊接復合工具，同時進行切削-攪拌摩擦焊接復合加工制造的方式，對制冰板本體（1）的蛇形流道進行順序加工，在鋁合金制冰板本體（1）形成內部空心流道（4），而同時在鋁合金制冰板本體（1）上表面被使用的攪拌摩擦焊接方式進行了密封焊合，最后，在鋁合金厚板本體（1）側面的出口管（3）安放部位引出切削-攪拌摩擦復合工具，從完成鋁合金制冰板蛇形流道的整體近凈成型；

步驟C.將進口管（2）和出口管（3）安置于鋁合金制冰板本體（1）內部空心流道（4）的兩端，并采用焊接方法將進口管（2）和出口管（3）與鋁合金制冰板本體（1）密封相連；

步驟D.?按設計要求檢測蛇形流道制冰板的密封性能和強度指標，最終完成蛇形流道鋁合金制冰板的加工制造。

2.按照權利要求1所述的蛇形流道制冰板整體近凈成型加工制造方法，其特征在于：進口管（2）和出口管（3）是鋁合金管，或銅合金管，或是通過機械制造工藝方法制造的鋁銅復合管；進口管（2）和出口管（3）的橫截面是圓形，或者長方形形、或者正方形；進口管（2）和出口管（3）與鋁合金制冰板本體（1）的內部空心流道（4）形狀相適應，不對在鋁合金制冰板本體（1）內部空心流道（4）中流動的介質形成阻礙。

3.按照權利要求1所述的蛇形流道制冰板整體近凈成型加工制造方法，其特征在于：采用立銑削側面切削加工方式和攪拌摩擦焊接方式的復合加工制造方法；在立銑削側面切削加工部位，使用水基環保型、對人體無害的鋁合金銑削液，對鋁合金制冰板本體（1）起到良好的冷卻、潤滑、清洗、防銹、有色金屬緩蝕作用，有效避免毛刺的產生，確保加工后的鋁合金制冰板本體（1）的內部空心流道（4）的內表面光亮，有效防止鋁合金材料加工后的變色，并促進廢屑排屑容易，不粘刀；切削-攪拌摩擦焊接復合加工完成后，使用高壓氣體將銑削過程中殘留在內部空心流道（4）廢屑吹出，清理干凈鋁合金制冰板本體（1）內外部分；在攪拌摩擦焊接部位，使用夾具將鋁合金制冰板本體（1）固定裝配在工作臺上，在鋁合金制冰板本體（1）上表面攪拌摩擦焊接區域采用保護氣體進行保護，并且在鋁合金制冰板本體（1）上表面采用水冷溫度控制方法，以進一步降低焊接熱輸入和熱應力。

4.按照權利要求1所述的蛇形流道制冰板整體近凈成型加工制造方法，其特征在于：對鋁合金厚板材進行施加預應力的預處理技術是采用表面微鍛處理技術，或表面噴丸納米化處理技術，或機械研磨表面納米化處理技術，或機械表面微碾壓處理，或機械微滾壓處理，以提高鋁合金制冰板本體（1）的表面性能或整體強度。