聶蘭啟,姜雪燕,曹海霞,聶 晶
(1.山東紅旗機電集團有限公司,山東濰坊261108;2.濰坊職業(yè)學院,山東濰坊261108;3.山東北方民爆器材有限公司,山東淄博255208)
組合體是某產(chǎn)品的一個重要零件,由前支撐、塑料塊(4件)、殼體和連接套組成,通過殼體縮口將前支撐、塑料塊(4件)、殼體和連接套等幾個零件連接在一起,組合體如圖1所示。
圖1 組合體
殼體材料為2A12,狀態(tài)為T4,該組合體為一典型的縮口零件,該零件采用縮口加工,不僅能保證各個零件的可靠連接,同時,模具結(jié)構(gòu)相對簡單,而且生產(chǎn)效率高,滿足大批量生產(chǎn)的要求。
根據(jù)組合體結(jié)構(gòu),設(shè)計組合體縮口模,如圖2所示。
圖2 縮口模
縮口后的組合體,在殼體縮口部分,盡管殼體小端與連接套外壁貼合比較緊密,但前支撐與4個塑料塊結(jié)合不緊密,殼體與連接套之間存在連接不可靠現(xiàn)象。
經(jīng)分析,造成此種縮口缺陷的原因,主要有以下原因:
(1)由于殼體縮口部分機械性能存在差異,縮口后各部分回彈不一致。
(2)縮口凹模工作部分角度設(shè)計不合適??s口凹模如圖3所示,連接套如圖4所示。連接套外錐角度為46°+105',而縮口凹模工作部分角度為48°,兩者相差高達2°。
圖3 縮口凹模
圖4 連接套
針對產(chǎn)生問題的原因,采取以下措施:
(1)嚴格控制殼體固溶處理時工藝參數(shù)。
a.嚴格控制殼體固溶處理時的保溫時間。
b.嚴格控制冷卻介質(zhì)—水的溫度,一般要求水溫為25℃~35℃,固溶處理完畢,水溫不應(yīng)超過40℃。
c.固溶處理時使用的冷卻介質(zhì)的水,由靜止的水改為流動的水。
2A12材料固溶處理用水必須是流動的,以破壞殼體表面形成的蒸氣膜并使冷卻介質(zhì)水的溫度均勻。否則,殼體在最初幾秒鐘內(nèi)冷卻不足,導(dǎo)致殼體固溶處理自然時效后強度不足。
d.殼體從出爐到浸入冷卻水之間的時間間隔盡可能短,以防止工件溫度下降過多,導(dǎo)致固溶處理不完全。一般規(guī)定此時間間隔不超過15~20s。由于該殼體零件壁厚較薄,結(jié)構(gòu)尺寸較大,要求時間間隔不超過10s。
(2)改進凹模結(jié)構(gòu)尺寸。
縮口后的殼體,其縮口部分,尤其是口部,其厚度有明顯的增厚現(xiàn)象。為了保證組合體縮口后,各零件連接可靠,故將凹??s口工作部分角度由48°改為46°30'+03'。改進后的縮口凹模如圖5所示。
圖5 改進后的縮口凹模
采用上述措施后,縮口后的組合體,各零件之間連接可靠,保證了組合體的尺寸一致性,提高了生產(chǎn)效率,降低了生產(chǎn)成本,滿足了大批量生產(chǎn)的要求。經(jīng)過幾年的大批量生產(chǎn),該工藝較成熟。