銑削細小盲方孔的成型工藝
發(fā)布日期:2013-09-10 蘭生客服中心 瀏覽:4893
在研制SD-95型磁電式速度里程表時,遇到了加工細小盲方孔的特殊問題。零件如圖1所示,工作時儀表與傳感器采用軟軸聯接,為傳遞轉矩,需在主軸內加工出邊長僅為2.75mm(7/64英寸)作用長度為8mm的正方形盲孔。而且要求方孔的后部深處有一段大于方孔外接圓直徑的過渡圓孔,以適應軟軸頭部的軸向竄動和徑向擺動并儲存潤滑油。由于該軸批量較大,不可能采用特種加工方法,所以一度成為該產品的制約因素,影響經濟效益。
圖1 速度里程表主軸零件圖
由于該孔為盲孔,直徑又小,無法預制退刀槽且排屑困難,故不能采用插削、沖切等常規(guī)的有屑加工方法。因此我們考慮采用先打底孔,然后對軸施加徑向壓力,使其塑性變形從而由圓成方的無屑成型工藝;谝陨纤悸罚覀兿群髽嬎、實踐了多種加壓成型方法,以下介紹的是方孔成型的幾種方法。
一、沖壓成型法
工藝步驟為:粗車f6mm段外圓至f7.2mm,鉆內孔f4mm深20mm。卸下工件,在孔內插入2.75mm正方芯棒,找正方位后在沖床上用上下模均呈90度的V型模具壓制成內外均呈方形,長度為8mm,然后抽出芯棒后即成(圖2)。
圖2 沖壓成型法
該方法的優(yōu)點是工藝步驟簡單、模具制造方便、生產周期短。缺點是沖壓時工件軸向呈無約束自由狀態(tài),故在沖壓力的作用下主軸易發(fā)生彎曲變形。使方孔與外圓的同軸度難以保證。同時使芯棒容易折斷,取出也較困難,工人勞動強度大。此外,工件局部外圓變方后,對后續(xù)工序精車外圓等帶來不便。實用中正方芯棒采用白鋼刀材料,用線切割直接制成,使其有較 好的強度。為便于取芯,在長度方向制成1:100的斜度,同時要求沖壓時注意隨時加油潤滑,并采用專用工具抽芯。該方法正品率小于85%,只適用于小批量生產。
二、滾壓成型法
工藝步驟:粗車f6mm段外圓至f7.2mm,鉆內孔f4mm深20mm,加工出孔f5mm深3mm。不卸工件,在車床尾架的專用活頂尖上夾持2.75mm正方芯棒,伸入孔內,以f5mm孔定位。然后開動車床,用滾輪輾壓方芯段,使該段變形縮孔,并在方芯的約束作用下形成方孔,滾壓到位后停車抽出芯棒即成(圖3)。
圖3 滾壓成型法
該方法的優(yōu)點是所有工步均在車床上不卸工件完成,故成型后的方孔能與外圓保持較高的同軸度,質量容易保證。且對設備要求低,只需普通車床即可,特別適合小型企業(yè)。缺點是滾壓時徑向力較大,會使工件發(fā)熱并引起振動,此外,對工人的操作技術要求較高。實用中為克服徑向力較大的問題,采用了前后雙滾輪同時相向進給滾壓的方法,并用液壓傳動,使徑向力基本上互相抵消,也加快了滾壓速度,效果很好。但此種方法使刀架的進給機構較復雜,常用于批量較大時。該工藝成敗的關鍵在于滾壓速度和進給量的掌握,不但要滾壓到位,使方孔形狀飽滿,而且不能過度,以免失去外圓精加工的余量。具體參數如滾壓前毛坯外徑、滾壓速度、滾壓進給量等可通過工藝試驗獲得。
三、模具成型法
為適應大批量生產的需要,我們研制出專用模具,使生產率大大提高。
工藝步驟為:在車床上先粗車后精車f6mm段外圓,留磨削余量。鉆內孔f4mm深 20mm,并加工出孔f5mm深3mm,用作定位基準。然后在沖床上用專用模具在方孔段對應直徑處壓出四條凹槽,使材料向孔內轉移,在芯棒的共同作用下形成方孔,具體成型過程如圖4所示,專用成型模具如圖5所示。
圖4 模具成型法
模具的工作情況是這樣的:工件9以精車后的外圓定位放入凹模體6內。沖床帶動上模板8下行時,首先由上頂桿12將工件壓緊在定位面上。楔柱17則推動滑塊18沿水平導軌19左移,通過銷釘16帶動移動凸輪15同時左移。凸輪斜面與滾輪2共同作用,迫使方芯3向上運動進入工件內孔,并由f5mm孔定心。上模板繼續(xù)下移,此時楔柱處于空行程,上頂桿在彈簧10作用下保持頂緊狀態(tài),使工件可靠定位。此后環(huán)楔14開始進入工作行程,推動四個成型沖頭4一起向心同步移動,在工件上壓出凹槽使孔內形成內凸,在方芯的共同作用下完成方孔的定型;爻虝r,上模板上行,環(huán)楔14首先脫開成型沖頭,使后者在復位彈簧5的作用下回到原始位置。然后楔柱17推動滑塊18向右移動,相應地移動凸輪右行,通過斜面和滾輪使方芯退出內孔。最后,上頂桿12松開工件,即可取出工件,至此完成一個工作循環(huán)。
1、7、13.聯接螺釘 2.滾輪 3.方芯 4.成型沖頭5、10.復位彈簧 6.凹模體 8.上模板 9.工件11.調節(jié)螺釘 12.上頂桿 14.環(huán)楔 15移動凸輪16.銷釘 17.楔柱 18.滑塊 19.導軌 20.模具座
圖5 方孔成型模
該方法的優(yōu)點是工件外圓經精車后,在模具內的定位精度較高,同時實際壁厚減少,使變形容易,因此能獲得較高的質量。由于壓凹量較小(單邊0.6mm),又在局部范圍內進行,所以作用于工件上的沖壓力相對較小,故沖壓后工件變形也很小,可直接進入下道磨削工序,使生產率大大提高。此外,該方法操作非常方便省力,深受工人歡迎。缺點是成型后會在工件外圓表面留下4條寬2mm深0.6mm的縱向凹槽,磨削后也不能去除。顯然,這不符合圖紙要求。對此,我們這樣認為:由于該凹槽在理論上對下道磨削工序不利,但實際上,由于該凹槽是局部范圍的,影響不是很大,而對使用則影響更小,實踐證明,反而有助于潤滑,因為槽內恰好用于存儲一定的潤滑油。所以我們對圖紙作了適當的修改,允許這些凹槽存在。如果一定要消除這些凹槽以完全符合圖紙要求,則可采用加大毛坯外徑,在成型后車去的方法,但我們建議還是不這樣做為好。
上一篇:氣缸體缸蓋箱體類零件定位銷孔加工
下一篇:鋁質發(fā)動機缸孔的粗鏜高效加工
-
鋁合金發(fā)動機缸蓋挺柱鉸孔加工
由于發(fā)動機的構造復雜,技術含量高,一直以來,其部件的生產制造都是人們所關注的重點。 在對缸蓋挺柱孔進行精加工時,刀具使用壽命短一直困擾著生產一線的技術人員。缸蓋挺柱孔的結構如圖2所示。經過與國內某汽車公司的緊密合作,UNIMERCO成
2014-07-17 -
汽車變速箱滑閥孔加工
汽車自動變速箱閥體滑閥孔的加工是整個箱體孔加工工藝中要求最高的工位。在常用的含硅量為8%~16%之間的鋁合金閥體加工中,UNIMERCO通常采用的刀具方案為“一粗一精”兩把刀的組合。 一、擴孔粗加工 采用UM PCD直槽擴孔刀,如圖
2013-09-10 -
發(fā)動機、變速器孔的喇叭口現象
發(fā)動機、變速器零件在機加工過程中,當現行的過程控制措施滿足不了孔加工要求時,其存在的失效原因往往會造成加工孔的一些失效模式出現,孔在加工中出現喇叭口就是孔的一種失效模式。 一、喇叭口類別 要判斷加工孔出現了喇叭口其孔是否失效,首先要
2013-09-10 -
鑄鐵發(fā)動機缸體曲軸孔的精加工方案
曲軸孔的加工質量對發(fā)動機的工作性能具有重大影響,奇瑞公司發(fā)動機事業(yè)部根據實際加工情況,對鑄鐵發(fā)動機缸體曲軸孔的精加工方案不斷進行研究和持續(xù)改進,收效顯著,使加工質量和效率都得到了有效提升。 缸體是發(fā)動機重要的基礎件,其主要功用是將各機構
2013-09-10