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        壓套組合件的加工工藝可行性研究

        2020-09-10 11:16:11劉維軍
        內(nèi)燃機與配件 2020年11期
        關鍵詞:加工方法參數(shù)優(yōu)化

        劉維軍

        摘要:本文對典型壓套組合件的結構及其高精度要求進行了簡單介紹,并對該類零件的加工難點及工藝方法進行分析,通過加工方法的調整及加工參數(shù)優(yōu)化,對該類組合件加工進行了詳細的論述。

        關鍵詞:壓套組合件;加工方法;參數(shù)優(yōu)化

        0? 引言

        通過對典型零件500/600(B)的加工流程進行跟蹤,該零件合格率低的原因是由于低溫靈活性合格率過低,該組件為不同材料的兩個單件組合的雙間隙活門組件,由于該組件的活門由兩種材料的單件通過工藝方法組合,各單件的材料不同,在加工、組合、檢測、及工藝性等多方面就會與常規(guī)工藝方法有所不同,尤其是兩種不同材料采用熱脹冷縮壓套后,仍需保證高精度的形狀公差和同軸度要求,加工難度更大,從而導致該類零組件長期存在低溫靈活性試驗不靈活現(xiàn)象,合格率僅為10%。

        1? 加工難點

        針對該類組合件,我們以圖2為例結合實際加工狀況進行分析。

        500/600-01(B) (活門)外圓對壓套孔跳動0.01max(圖3),023-5F(聯(lián)接桿)大外圓對小外圓跳動0.005max(圖4),那么理論上將連接桿壓入后,外圓對軸的跳動應該等于活門和聯(lián)接桿單件的跳動之和0.015max;該組件中500/600-01(B)與023-5F外圓②對外圓①的跳動要求為0.03max,對于兩個不同材料的組合件,且兩零件為過盈配合,壓套時需先對正刻線后再壓入,且只對023-5F(聯(lián)接桿)進行降溫處理,對正刻線后壓套時聯(lián)接桿已經(jīng)回溫,冷凍產(chǎn)生的間隙配合已變?yōu)檫^渡配合,從而不能直接放入襯套孔內(nèi),需使用壓力機輔助壓入,產(chǎn)生聯(lián)接桿受力不均勻,導致壓套后外圓②對外圓①的跳動0.03max超差。

        2? 工藝分析

        通過對高精度典型活門組件500(B)/600(B)的單件及組件加工、組合、檢測、及工藝性等多方面進行深入的分析,找到影響組件低溫靈活性試驗不靈活的關鍵因素是壓套后500-01/600-01(B)的大外圓①相對023-5F的小外圓②跳動超差(見圖2)。

        通過單件及組件的加工方法進行分析,其中影響壓套后跳動的因素有:

        ①500/600-01(B)外圓對內(nèi)孔跳動0.01(見圖3);

        ②023-5F大外圓對小外圓跳動0.005(見圖4);

        ③壓套定位面對零件內(nèi)孔(外圓)的垂直度;

        ④壓套時的緊度大小是否存在影響;

        ⑤壓套時產(chǎn)生變形;

        ⑥內(nèi)孔與外圓的倒角是否能起到引導作用。

        通過對2012年下半年加工的該零組件壓套工序收集的數(shù)據(jù)進行分析,以上影響的因素分析如下:

        ①500/600-01(B)外圓對內(nèi)孔跳動0.01存在超差:由于023-5F與該內(nèi)孔有緊度要求,該跳動超差直接導致壓套后兩外圓的跳動超差;

        ②023-5F大外圓對小外圓跳動0.005合格:組合后的跳動要求為該單件的小外圓對活門外圓的跳動要求,該跳動可以保證組合后小外圓對活門的跳動合格;

        ③壓套定位面對零件內(nèi)孔(外圓)的垂直度實測0.01左右,可滿足要求:該垂直度可保證壓套時零件不會側偏;

        ④壓套時緊度在0.022~0.028之間,內(nèi)孔圓柱度為0.003;外圓圓柱度0.002,故在0.006的緊度公差范圍內(nèi)調整的僅有0.002~0.003的空間,其意義不大;

        ⑤壓套時,由于緊度為0.02~0.03,且只冰凍023-5F,在加工時,不能直接放入襯套500/600-01(B)中,需使用外力,用壓力機壓入,在壓入時會因受力不均勻導致壓套后的跳動0.03超差;

        ⑥活門內(nèi)孔與聯(lián)接桿外圓的倒角為0.5×45°,該倒角確保聯(lián)接桿可以順利被壓入活門中。

        3? 解決措施

        通過以上分析,其中500/600-01(B)外圓對內(nèi)孔跳動0.01存在超差:由于023-5F與該內(nèi)孔有緊度要求,該跳動超差是影響壓套后跳動超差的關鍵因素,為了徹底的解決該問題,采取如下措施;首先對2012年6月~12月加工的單、組件的相關數(shù)據(jù)進行收集,并制訂了如表1、表2數(shù)據(jù)表。

        從以上數(shù)據(jù)看出,壓套前跳動與壓套后跳動無明顯規(guī)律,故產(chǎn)生跳動超差的主要原因為壓套壓入時受力不均造成,為了保證組合件的壓套合格率,故對工藝規(guī)程進行如下調整:

        ①調整500-01/600-01(B)數(shù)控車在5、10工序的加工方法,保證外圓對內(nèi)孔跳動0.01max,以滿足組合件的跳動要求;并增加壓套的定位面對壓套孔(外圓)的垂直度要求,以保證壓套時聯(lián)接桿不會側偏。

        ②500-01/600-01(B)10工序鏜孔中,要求100%檢查垂直度0.02,保證該垂直度合格,滿足組件要求。

        ③由于500-01/600-01(B)中壓套孔較短,研磨工人在手拿零件研孔時會將該孔研偏,從而導致壓套孔與外圓的跳動以及壓套定位面與內(nèi)孔的垂直度超差,影響壓套后組合件的跳動;500-01/600-01(B)在95工序硬質陽極化后,105工序研孔前增加103工序鏜孔。以外圓為基準,尺寸按加工,保證外圓對壓套孔跳動0.01max,為研磨去除余量,再進行研孔,以提高內(nèi)孔的光度和圓柱度要求,保證壓套后的密封性要求。

        ④在組件500/600(B)壓套工序中,將原來只將聯(lián)接桿冰凍更改為一方面將聯(lián)接桿冰凍,另一方面將活門加熱,利用熱脹冷縮的原理,避免使用壓力機,從而避免外力壓入時手里不均勻造成壓套后跳動超差:將500/600-01(B)放入加溫箱,加溫至150℃±5℃保溫30min,再將023-5F放入液氮冷卻至不冒泡,壓套時使用同軸度工裝,將500/600-01(B)放入工裝,再將023-5F壓入,要求不得使用壓力機;將單零件溫差法改為成對零件的溫差法壓套,避免壓套時使用外力壓入受力不均勻而帶來的不穩(wěn)定因素。

        4? 結束語

        本文通過對典型的不同材料的組合件(圖1組合件示意圖)的加工難點進行數(shù)據(jù)收集、通過工藝分析、制定解決措施和方案,從工藝流程的調整和工藝加工參數(shù)的優(yōu)化上進行了詳細分析和論證,從而解決了不同材料組合件的加工難點。同時也為我公司今后研制該類組合件的加工奠定了基礎。

        參考文獻:

        [1]朱淑萍.機械加工工藝及裝備[M].機械工業(yè)出版社,2010:259-266.

        [2]陳宏鈞.實用機械加工工藝手冊[M].四版.機械工業(yè)出版社,2016:20-49.

        [3]馮剛.鉗工實訓指導書[M].機械工業(yè)出版社,2014:69-96.

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