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特殊形状零件加工方法探讨溧阳

发布时间:2022-08-05 21:06:05 来源:匠心五金网

特殊形状零件加工方法探讨

特殊形状零件加工方法探讨 2011年12月04日 来源: 针对如图1所示的零件形状或类似形状的零件,两端呈阶梯圆柱或圆台形,中间为正六棱柱,中心为阶梯状空心圆柱,且六方两端的圆柱直径与六方的对边距离接近。初步分析其加工方法主要有以下几种:(1)机械切削加工:即采用车削和钻削的加工方法;(2)冷挤压加工:无切削加工;(3)挤压加切削:即先挤到一定的形状以后,再进行切削加工,这样可以降低挤压模具的设计和制造难度,特别是A段的难度。

图1 特殊形状零件

下面对各加工方法的工艺及特点分述如下:1 机械切削加工采用机械切削加工的方法,首先要选好原材料(如六方钢),然后按下述工艺进行加工:车大径外圆F;车小径外圆E;钻孔D;切断;重新装夹掉头车A;打中心孔;钻预孔;钻铰孔B;钻铰孔C。上述加工工艺适用于在普通车床上加工,每个零件大约需要加工时间15分钟,如果改用六轴自动车床进行加工,可达到20~30秒钟加工一件,各工位工艺如下:(1)粗车外圆F,A加工到尺寸;钻孔B超过孔深的1/2;(2)粗车小径E;钻孔B到规定尺寸;(3)精车外圆F到尺寸;钻孔C超过孔深的1/3;(4)滚字(型号)钻孔C超过孔深的2/3;(5)精车小径E,退刀槽;钻孔C到尺寸;(6)切断。2 冷挤压加工冷挤压是金属压力加工中的先进工艺之一,它具有以下优点:(1)节约原材料。冷挤压是一种塑性加工工艺,它在不破坏金属性质的前提下使金属体积作塑性转移,达到少切削、无切削而使金属成形。这样就避免了切削加工时形成的大量金属废屑,大量节约钢铁及各种金属材料。  (2)提高劳动生产率。冷挤压在压力机上进行生产,操作方便,容易掌握,生产率很高。  (3)可加工形状复杂的零件。  (4)冷挤压件的强度大,刚性高。  (5)冷挤件可获得理想的表面光洁度及尺寸精度。如图一所示零件的冷挤压工序为:下料及镦平;退火;预冲孔;挤六方;正反挤、大孔成形;反挤成形;小孔冲成形。如果具备500吨压力机,上述第2~6道工序可在同一台设备上连续完成,如果不具备500吨压力机,也可利用30~100吨冲床分别完成。工序变形简图如下:

图2 工序变形简图

3 工艺比较3.1 材料利用率机械加工的材料利用率为:26.48%(六方钢)冷挤压的材料利用率为:98.25%冷挤压的材料利用率是机械加工的3.71倍。3.2 加工时间机加:六轴自动车床加工为30秒;单台普通车床为15分钟。冲压:自动送料500吨压力机为2~3秒;单台冲床加工总时间为18秒。4 关键工序分析从前面冷挤压的各道工序看似乎都不是太难,但一旦动手去做,就会发现挤六方工序比较困难,其主要问题是A与六方的对边距离S太接近,只有1mm左右,这种结构势必导致模具的压套壁厚太薄,就很容易引起模具崩裂。事实证明也是如此,在试制阶段,冲几个工件就发现压套崩裂了,那么怎样才能解决这个矛盾呢?经过仔细分析研究和试验,解决方案有如下三个:第一:采用较好的材料制作压套。一是采用较好的弹簧钢,另外也可采用一些比较新的材料,如65Nb,可以提高模具的使用寿命。第二:从模具制造工艺解决。如图3所示,在活动压套的加工过程中,就事先用钼丝割开,这样就能很好地解决压套的崩裂问题。

图3 模具制造工艺图

第三:在设计六方工序时,将前面A处也挤成六方,挤压成形以后再在车床上加工A。这样,模具设计就简单得多,模具的结构强度大大提高,模具的寿命也就大大延长。

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