四柱液壓機立柱加工工藝改進

常見問題 ????|???? 2022-08-15
摘要:四柱液壓機主要由液壓缸、上橫梁、下橫梁、滑塊、立柱、液壓系統等組成,立柱的作用不但要支撐上梁與油缸,承受工作拉力,還要對活動橫梁起導向作用,因此立柱的制造在液壓機制造中占有非常重要的地位,該零件要求既要有較高的尺寸精度,表面還要有較高的耐磨性能要求。

四柱液壓機立柱加工工藝改進


四柱液壓機主要由液壓缸、上橫梁、下橫梁、滑塊、立柱、液壓系統等組成,立柱的作用不但要支撐上梁與油缸,承受工作拉力,還要對活動橫梁起導向作用,因此立柱的制造在液壓機制造中占有非常重要的地位,該零件要求既要有較高的尺寸精度,表面還要有較高的耐磨性能要求。



圖1所示為某四柱液壓機立柱零件,該立柱為一典型細長軸類零件,長徑比達21以上,生產過程中一般采用單件小批生產。

 

立柱材料選用45#,最大軸徑差40mm最高精度IT6,表面粗糙度1.6μm,形位公差0.029,表面淬火HRC 45~48,要求中間相對運動部分電鍍硬鉻并拋光。

 

該零件的加工工藝過程為:下料→粗加工→表面淬火→磨加工→電鍍→車絲拋光。由于表面淬火要產生較大的變形(3~5mm),因而在粗加工時需留有較大的加工余量,原加工余量為3mm,這樣導致在磨削時工作量相當大,直接影響生產周期并產生較大的費用。

 

工藝試驗

 

為解決生產過程中這一問題,我們通過分析知道生產過程中的瓶頸在磨削加工,因此加工工藝主要應解決的是盡量滅小磨削加工余量。我們設計了以下工藝途徑:

 

工藝途徑一:

為減小磨削工作量,在粗加工時盡量減小磨削余量,該零件加工時可將磨削余量減小至1.8mm這樣,在磨削時就可以適當增大進給量,但這一方案帶來的問題是,必須嚴格控制熱處理變形,應將其控制在1.8mm之內,這就要求在熱處理過程中,嚴格控制淬火變形,各段之間通過機械校正,確保其變形控制在范圍內。該方案雖然可減小磨削余量,降低磨削工時及費用,但同時增加了熱處理校正難度。

 

工藝途徑二:

在熱處理后增加車削工序。熱處理后增加車削工序,校正熱處理變形,以保證較小的磨削余量。由于熱處理后材料硬度已達HRC45~48,普通車削無法完成,因而選用陶瓷刀具車加工去除多余加工余量。

 

陶瓷刀具的主要參數為:前角為-6~-8°、后角為5~12°、主偏角為45°、刃傾角為0~10°刀尖圓弧半徑通常取0.6~0.9mm。

 

該方案可以通過車削,極大地減輕磨削負擔,雖然增加了一道車削工序,但因采用的是耐高溫、紅硬性好、耐用度比傳統刀具高幾倍甚至幾十倍的陶瓷刀具,代替的是成本較高的磨削工作量,并且陶瓷刀具切削時與材料摩擦力小,切屑不易粘接在刀片上,不易產生積屑瘤,從而可以進行高速切削,因而總的工時和總成本明顯降低。

 

工藝途徑三:

由于工件表面淬火時僅對直徑為Φ200 mm的中間一段進行淬火,而工件的兩端直徑小于200mm,因此在粗加工時,對立柱兩端多留出一些加工余量,在第二次加工時以工件中間段進行零件加工找正的加工基準,對后加工的加工基準中心孔進行重新加工,這樣可減小校正誤差區間長度,提高生產效率。

 

結果與分析

 

通過上述三種加工工藝改進方案后,能較好地加工出合格的立柱,完全能夠滿足圖紙的各項技術要求和精度要求。

 

對照三種加工方案,第一途徑在熱處理過程中機械校直,要有經驗的配合,才能夠滿足加工要求,因此不可能完全達到磨削加工前的余量需求,其加工成本的減量不顯著,工作效率還是不高,需要再進行工藝優化;

 

第二途徑雖然增加了機械加工工序,但采用可以高速切削的陶瓷刀具進行車削,同時大大地減少了磨削余量,極大地加快了生產進度,縮短了整個零件的加工時間,從而降低了制造成本;

 

第三途徑充分考慮到第二途徑加工過程中的找正問題,避免了未淬火區域對變形的影響。其兩端加工量只是將粗加工中工步向后移而已,并未增加工作量,相反使整個找正工作更加簡單容易,也大大提高了生產效率。

 

生產中,通過調整加工工藝,采用一些先進的加工手段,不僅大大提高產品精度,而且減少了產品的加工工時,保證了產品節點計劃的完成,為完成整機生產創造了有利條件。實踐證明改進后的加工方法有很好效果,值得推廣使用。

 

河南孟電集團興迪鍛壓設備制造有限公司是一家專注流體壓力成形技術的鍛壓設備制造企業。主營產品范圍 內高壓成型液壓設備,框架式-四柱式-伺服快速液壓成設備。
 

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