异型孔加工技术及设备改造

经验借鉴TICAL EXPERIENCE异型孔加工技术及设备改造施华1,邱正兴2(1江苏食品职业技术学院江苏淮安2230032江苏清江拖拉机有限公司,江苏淮安223001)摘要:从经济实用性出发,文中介绍一种适用于小型带异型孔零件的加工,具有一定的通用性,目前已得到了应用和推广关键词:异型孔;拉削;冲裁;加工表面中图分类号:TG57文献标识码:B文章编号:1002-2333(2007)03-0144-021引言针对冲裁表面撕裂问题,将冲头工作部位磨出小小的倒如图1所示,自行车方孔曲柄汽车水泵上的叶轮等锥,相当于刀具的后角,力图使冷冲近似于插刀插削,③均采用无销式联接结构,这种结构装配简单,更换方便,针对冲头折断易和工件咬合问题,提出将冲头淬火硬度但这一类孔的加工曾经一直是困扰中小型企业的难题。降低到HRC45-48,将与工件接触的部位进行电火花表而推翻传统工艺方法,采用自行设计简单适用的小型专面强化处理,涂覆与金属亲和性差的YG8硬质合金,使机,既能满足加工质量,同时又做到了环保节能。冲头外硬内韧等。以上这些措施都逐一实施,收效甚微不能从根本上解决冷冲撕裂问题。闺檬3拉削方案的制定和小型拉床的设计要想提高加工质量,从根本上解决问题,必须推翻传统的冷冲异型孔工艺,改用拉削取代。工艺方案为:钻方孔的内切圆基孔→扩两端沉孔→拉削123mm方孔(拉床)→冲扩2锥面(40T冲床)(b)拉削方孔,若采用通用拉床,最小规格的拉床L6110图1额定拉力为10t,电机功率为17kW,使用时如同大马拉小2加工工艺方案的分析车,造成能源的浪费,而以拉削曲柄异型孔为例计算出的以图1(a)中的零件为例,加工带锥度的方孔一般采拉力仅为12t,因此自行设计拉床经济节能。用的方案为:钻方孔的内切圆基孔→扩两端沉孔→冲口3,1小型拉床设计中的关键技术123mm方孔(40T冲床)→冲扩2°锥面(40T冲床)。(1)拉床总传动方案这种方案看似无可厚非,但却存在以下问题:通常,有液压传动和机械传动两种:(1)冷冲工艺的金属分离不同于金属切削工艺,在冲液压传动的拉床特点是:①拉削速度无级调节,且制过程中,材料由弹性变形→撕(拉)裂→剥离这样一个枕返回速度可大于拉削速度(单出杆油缸)。②液压传动过程且冲裁厚度大(达15mm)和实际处于无凹模冲裁状惯性冲击力小,滑枕在起终点可准确停止到位。③液压传况使方孔下部大于孔深的撕裂斑痕冲裁时下半部金属动发生故障机会多使用维修麻烦。④液压油泄露使场完全是在材料撕裂的状况下分离的,这就造成异型孔的地污染液压元件价格贵液压油的消耗使得制造、使用下口一半多的表面成为撕裂成本提高。区,如图2,影响外观同时还机械传动的拉床特点是:①工作速度一次设计好,不影响与相应轴的配合接触强能轻易改变,且拉削速度与返回速度相同。②滑枕在起终度,从而使产品缺乏市场竞点惯性冲程大,不易准确停止到位,易控制失灵。③机械争力传动结构简单,制造使用和维修方便。④造价低。2)冲头表面易和工件材料咬合,使冲头拔出力(卸根据企业的具体情况,经比较选择了机械传动的结工件力)增大,冲头易折断同时冲头工件咬合后再拔开,构方案。使工件表面质量进一步恶化,并在冲头表面产生咬合瘤(2)拉床导轨的设计影响冲加工的继续进行。中国煤化工对拉削质量的影响(3)存在着所冲孔与钻孔的不同轴偏移的问题。最大,YH导轨型式需本着导从改进和完善冷冲工艺入手,我们曾经进行了以下向精CNMHG则。国内外正规的尝试:①设计冲头的磨削夹具,提高冲头的加工效率,②拉床产品,其导轨都是矩形,这种导轨导向精度高,刚性144机械工程师2007年第3期经验借盛好,但工艺性差,制造困难,根据拉削过程导轨的受力情325三角皮带的选用与设计计算况,导轨只受轴向力,基本不受侧向力,因此导轨支承刚(1)皮带型号度就是次要的,只需满足导向精度的要求。可选择加工工皮带的线速度艺最好的双圆柱导轨,圆柱形导轨只需在磨床上精磨,其V=mDn/(1000X60)=1450(1058)6×10000=74mk圆柱度、直线度都容易保证,两导轨安装后的平行度要求可选用A型三角带,同时由手册推荐值,单根A型也很容易由镗孔来保证,滑枕的衬套(导向套)也只需精三角带在此速度下可传递功率123kW则采用2根A型车内外圆即可这样拉床制造的关键问题就可以得到解决。三角带可满足功率传递要求(3)拉床的润滑与拉刀的冷却(2)皮带长度L①拉床的相互运动部件中,圆导轨与滑枕衬套的润皮带长度L的计算公式:滑最为重要,设计中设置了油杯自动润滑,使结构简化,L计=2A+m2(D1+轴承室则在装配时预加润滑脂进行润滑。D2)+(DD1)4A,冷却泵和冷却液箱,进行冷却,但这样使得拉床结构太繁得L计=查表琐,且污染工作场所。考虑到拉削速度不高(设定为n=选用A1400型三角m3.5m/min),拉削速度不大,可拉5-10件后将拉刀在吸上带,再计算两轮中心距机油的海棉上蘸一下来进行润滑冷却既简单又实用。A*=493。3.2小型拉床的设计计算3.2.6齿轮模数的确定3.21滑枕移动速度(即切削速度)齿轮模数主要由结构尺寸来定,取m=3mm,强度无拉削速度可在2-8mmin范围内变化因本拉床拉削行需校核因C620车床功率为kW,主轴最低转速12转,程小,机动时间不长,且滑枕在起终点停止时惯性冲程大,齿轮也用m=3mm不宜取过高速度。综合考虑拉刀冷却的因素取世=3.5m/min。其它各零件强度不需校核,由结构需要调整322生产率的计算单件拉削机动时间=回机动时间=拉削(返回)行程如图4,该拉床的额定拉力为2,电机功率2kW,可拉削(返回速度=35×100满足拉削异型孔的要求,滑块往复运动行程最大不超过420mm,往复速度为35m/min(即刀具的切削速度)。因此在滑枕返回的机动时间内可进行装卸工件,则拉刀采用自行设计,专业厂家定做。此外拉床配用的每支工件加工工时为20s,再考虑每拉5-10支工件需蘸拉刀卡头,工件的定位胎具的设计,能使刀具、工件在要油或除屑,则以每件工时=25,每班次工作6h计,班产求的相对位置下工作,满足方孔对角线对曲柄杆身中心量Q=60x60×6/25=864(支)线垂直度(或重合)的要求。323传动比的设计计算由结构,工作螺母的螺纹外径宜在32mm,而拉削速度已设固计为3.5m/min,若螺距取的小,则传动比大。小带轮直径最小应大于100mm,大带轮不宜过大综合后,取丝杠螺母为T32x10D大=189,小齿轮Z1=30,Z269,电动机为4极,n=1450mmin。则V1阗柱形导轨2双头螺栓3螺母4拉削定位胎具5U形床身6拉刀卡头7滑块教=V=1450×(105-8)(189-8)8丝杠9螺母10大皮带轮1传动箱12支架13制动电机14小皮带轮15.三角带30/69×19/1000=35m/min324电动机功率N的计算[参考文献由拉刀的设计计算,拉削力P=12000N,为使拉床拉[1]王先逵机械制造工艺学[M]北京:机械工业出版社,1997力备有余量,设计时定拉床的额定拉力为20000N。[2]余俊,等机械设计[M]北京:高等教育出版社,1988[3]大连组合机床研究所组合机床设计[M]北京:机械工业出版功率的计算公式N=P,取06,则N=1944Nms社,1993.辑明涛)因1kW=020N·m/s,则N=19kW故选用22kW的电机。中国煤化工作者简介主要研究方向为机械比较:L6120拉床额定拉力20,电机功率22kW,正CNMHG好是2t拉床电机功率的10倍。收稿日期:2006-11-09机械工程师2007年第3期l145