李欣欣 彭志軍
摘 要:恒力泰公司在推出國(guó)內(nèi)超萬(wàn)噸壓機(jī)YP16800后,又全新推出一款超三萬(wàn)噸壓機(jī)HT36000,在結(jié)構(gòu)和技術(shù)上與以前的超萬(wàn)噸壓機(jī)有明顯不同,特別是采用的方形油缸和活塞技術(shù),使得超大型壓機(jī)采用傳統(tǒng)??虺尚头椒ǔ蔀楝F(xiàn)實(shí)。本文主要介紹了方形油缸的部分加工難點(diǎn)和解決方法,方形油缸加工技術(shù)的突破很大程度上加快了HT36000壓機(jī)的研制成功和使用。
關(guān)鍵詞:陶瓷液壓機(jī);方形油缸;加工;方法
1 前 言
目前公知的陶瓷行業(yè)粉料成型裝備均采用普通圓柱油缸,配置圓柱活塞。然而隨著陶瓷大板逐漸成為潮流趨勢(shì),國(guó)產(chǎn)陶瓷大板成型裝備研發(fā)也逐步發(fā)力,如果繼續(xù)采用普通圓柱油缸,超三萬(wàn)噸壓機(jī)將需要配置超大尺寸油缸,配置超大活塞。然而,目前國(guó)內(nèi)的鑄造和鍛造工藝仍然存在很多需要攻克的技術(shù)難點(diǎn),鑄鍛件超大,會(huì)存在容易出現(xiàn)斷裂的風(fēng)險(xiǎn),很難促成超三萬(wàn)噸壓機(jī)的研制成功。所以恒力泰公司創(chuàng)新采用方形油缸并配備方形活塞,油缸的機(jī)械加工技術(shù)瓶頸也是促使超大液壓機(jī)研發(fā)成功的重要一環(huán)。
2 大型液壓機(jī)采用方形油缸的必要性和發(fā)展趨勢(shì)
低碳、節(jié)能、環(huán)保已成為國(guó)際陶瓷行業(yè)發(fā)展共識(shí),大尺寸陶瓷薄板更是當(dāng)下的發(fā)展潮流。開(kāi)發(fā)可節(jié)約原料、降低能耗、減少排放的超大薄板,正成為全球陶瓷行業(yè)的發(fā)展方向。
超大陶瓷薄板應(yīng)用領(lǐng)域廣泛,在市政建筑、家居面板及未來(lái)消費(fèi)電子面(背)板等多領(lǐng)域展現(xiàn)出廣闊的市場(chǎng)前景,已成為我國(guó)陶瓷產(chǎn)業(yè)向高質(zhì)量方向發(fā)展需重點(diǎn)攻關(guān)的戰(zhàn)略性產(chǎn)品。
以目前國(guó)內(nèi)陶瓷行業(yè)發(fā)展趨勢(shì),現(xiàn)有成型裝備還是沒(méi)有達(dá)到國(guó)外超大規(guī)格陶瓷板成型裝備的磚坯尺寸,傳統(tǒng)陶瓷壓機(jī)無(wú)法成型大尺寸薄板,成型壓力分布不均、大壓力下壓機(jī)壽命低是關(guān)鍵裝備開(kāi)發(fā)面臨的難題,該裝備技術(shù)受意大利等國(guó)壟斷。但是國(guó)外意大利SACMI、SYSTEM和SITIBT等少數(shù)幾家公司掌握大規(guī)格陶瓷板(磚)的成型技術(shù)及裝備都是采用滾壓或者皮帶成型方式,與國(guó)內(nèi)傳統(tǒng)模具成型在技術(shù)上有本質(zhì)區(qū)別。但是國(guó)內(nèi)陶瓷行業(yè)更加適應(yīng)傳統(tǒng),因?yàn)閭鹘y(tǒng)方式更加穩(wěn)定,投資和維護(hù)成本低,更加適合陶瓷行業(yè)裝備連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)的特點(diǎn)。行業(yè)轉(zhuǎn)型,裝備先行,要發(fā)展陶瓷行業(yè),裝備研究勢(shì)在必行。
如果繼續(xù)使用圓柱形油缸,因?yàn)榇u坯為方形,在成型壓制過(guò)程中四個(gè)角落會(huì)受力不均,所以采用方形油缸會(huì)更加有利于磚坯的成型效果。
未來(lái),如果方形油缸加工技術(shù)和液壓控制技術(shù)逐漸成熟,小型壓機(jī)也可以采用方形油缸,相信各類液壓機(jī)也會(huì)獲得新生,產(chǎn)生更好的成型效果。
3 方形油缸加工技術(shù)瓶頸
超大壓機(jī)的零部件也會(huì)跟隨壓機(jī)噸位的增大而不斷增大,其鍛造工藝、加工設(shè)備、加工成本等均會(huì)受到很大局限,而配套方形油缸和方形活塞,可在一定范圍內(nèi)適當(dāng)縮減同噸位壓機(jī)的外形尺寸和整機(jī)尺寸,更加有利于零部件的加工精度控制。
目前,國(guó)內(nèi)方形油缸研究剛剛起步,常規(guī)圓柱油缸加工所用的車床無(wú)法加工方形類零件的內(nèi)槽,特別是過(guò)渡圓角處的加工。其油缸內(nèi)壁精度要求非常高,粗糙度達(dá)0.2,常規(guī)機(jī)床沒(méi)有操作,實(shí)現(xiàn)不了精度要求,方形油缸加工遇到難題。
4 方形油缸加工的關(guān)鍵技術(shù)解決方法
首先需要摸索方形油缸是否能在常規(guī)機(jī)床上實(shí)現(xiàn)精度加工的要求,此方法行不通后,就要考慮在其它設(shè)備上(如鏜床、銑床)是否能實(shí)現(xiàn)加工精度。
依據(jù)現(xiàn)有設(shè)備的加工軌跡特點(diǎn),使用原裝銑床刀頭,銑削方式達(dá)不到表面粗糙度0.2的要求,所以只能再次轉(zhuǎn)換思維,是否能在鏜銑床上采用特殊刀頭從而實(shí)現(xiàn)加工精度。
經(jīng)過(guò)市場(chǎng)采購(gòu),調(diào)研,均沒(méi)有找到合適的工具和刀頭,只能內(nèi)部想出解決方案。
經(jīng)過(guò)多次試驗(yàn),在數(shù)控設(shè)備上將現(xiàn)有刀柄進(jìn)行改造,與市場(chǎng)常用的砂輪結(jié)合,制造出一種適合加工油缸、活塞的刀具工裝,使用數(shù)控程序走刀結(jié)合自制磨拋刀具及磨拋加工工藝實(shí)現(xiàn)方形油缸的內(nèi)壁精磨加工。
應(yīng)用砂輪磨削與布輪拋光等工藝方法,將其應(yīng)用到能得到方形加工軌跡的數(shù)控龍門銑設(shè)備上,通過(guò)編程實(shí)施方形軌跡的加工,通過(guò)多種工具的多種組合參數(shù)的應(yīng)用,最終達(dá)到圖紙的加工精度要求。其詳細(xì)方案如下:
(1)在數(shù)控龍門銑上安裝銑削刀具,按方形油缸的圖紙尺寸編程,銑削內(nèi)孔尺寸并留磨拋余量,內(nèi)孔表面粗糙度達(dá)3.2。
(2)選購(gòu)合適的砂輪,并與BT50刀柄結(jié)合自制成磨削刀具,安裝在數(shù)控龍門銑上,按方形油缸的圖紙尺寸編程,磨削內(nèi)孔尺寸并留拋光余量,內(nèi)孔表面粗糙度達(dá)0.4。
(3)選購(gòu)合適的布輪,并與BT50刀柄結(jié)合自制成拋光刀具,安裝在數(shù)控龍門銑上,按方形油缸的圖紙尺寸編程,拋光內(nèi)孔尺寸至圖紙要求,內(nèi)孔表面粗糙度達(dá)0.2。
通過(guò)人工組裝工具和刀頭,分多個(gè)工序步驟,最終實(shí)現(xiàn)了的方形油缸內(nèi)孔表面精度達(dá)到圖紙要求。
5 結(jié) 語(yǔ)
本文所研究方法為初始實(shí)驗(yàn)方法,仍然需要完善,就目前技術(shù)來(lái)看,雖可以實(shí)現(xiàn)現(xiàn)有液壓機(jī)方形油缸的加工技術(shù)要求,但從長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看,仍然是需要專業(yè)加工設(shè)備的配套,從而促使特殊零部件加工技術(shù)的提升。