服務(wù)熱線:+86-510-80628100立柱是四柱結(jié)構(gòu)液壓機(jī)關(guān)鍵零件。立柱不但需要支撐上梁與油缸,承受工作拉力,還對滑塊起著導(dǎo)向作用,并承受工作時(shí)的偏載力。因此,立柱零件既要有較高的尺寸精度,還要對表面有較高的耐磨性能要求。
四柱液壓機(jī)立柱為一典型細(xì)長軸類零件,長徑比達(dá)26.2,該零件的加工工藝過程為:下料→粗加工→表面淬火→車螺紋→磨加工。在生產(chǎn)制造過程中,常會(huì)出現(xiàn)難以精加工出合格品的情況,有時(shí)甚至導(dǎo)致工件報(bào)廢。
控制難點(diǎn)
對出現(xiàn)的質(zhì)量問題進(jìn)行綜合分析發(fā)現(xiàn),難點(diǎn)主要在淬火變形量難以有效控制,淬火前留多少精加工余量難以把握?,F(xiàn)實(shí)生產(chǎn)中,一般采取在粗加工時(shí)留有較大的精加工余量(余量達(dá)到3mm)的方案。這樣會(huì)由于精加工余量大,淬火后的立柱表面硬度高,導(dǎo)致磨削工作量相當(dāng)大,直接影響生產(chǎn)周期并產(chǎn)生較大的費(fèi)用,且因淬硬層大部分被磨削掉,而達(dá)不到最初的設(shè)計(jì)效果。
變形分析
根據(jù)表面淬火原理,對立柱淬火工藝進(jìn)行分析,發(fā)現(xiàn)中頻淬火后,立柱變形大的原因主要有:
(1)在淬火前,立柱在備料時(shí),由于部分原材料變形較大,工件進(jìn)行了冷校正,校正后的工件沒有經(jīng)過去應(yīng)力處理;
(2)由于工件比較粗大,工件未進(jìn)行預(yù)先熱處理進(jìn)行組織準(zhǔn)備,其基體組織性能波動(dòng)幅度較大,特別是鍛鋼件,鍛后熱處理不充分,工件的原材料粗加工去除層較少,造成表層組織成分不均勻;
(3)淬火設(shè)計(jì)存在不合理。淬火過程中,加熱設(shè)備選擇不合適、未經(jīng)工藝實(shí)驗(yàn)選擇制定合理的工藝參數(shù)等,都會(huì)增加熱變形。
解決方案
(1)在制造過程中盡量減少冷校正,經(jīng)冷校正過的立柱應(yīng)補(bǔ)充一次去應(yīng)力處理。固定采購原材料渠道,盡量購買大廠的產(chǎn)品,確保質(zhì)量穩(wěn)定。選擇合適的加熱設(shè)備,并進(jìn)行工藝實(shí)驗(yàn),根據(jù)原材料、原始組織、立柱的技術(shù)要求選擇制定合理的工藝參數(shù),減少熱影響因素,淬火過程中,在滿足技術(shù)要求的前提下,提高加熱中頻率、輸出功率,提高表面單位面積比功率,降低透熱深度,減少工件熱容比,將由于奧氏體晶粒細(xì)化、精細(xì)化結(jié)構(gòu)碎化以及淬火組織膨脹而使淬火后立柱表面形成高壓應(yīng)力分布,能有效地提高淬火硬度,提高工件抗咬合磨損及抗疲勞磨損能力,并能有效的減少工件變形、開裂傾向。
(2)從以上分析來看,影響立柱淬火變形量的因素比較復(fù)雜,淬火變形量難以精確控制。進(jìn)一步對立柱工件外形結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析,能夠發(fā)現(xiàn),僅立柱的中間一段有淬火要求,而工件的兩端不作要求。因此可以在淬火前粗加工時(shí),把工件加工成兩端粗中間細(xì)的“啞鈴狀”,兩端多留出一些加工余量,在后續(xù)加工中,把工件中間淬火段作為加工找正基準(zhǔn),對中心孔進(jìn)行重新加工,這樣可減小校正誤差區(qū)間長度,使找正工作更加簡單容易,大大提高了生產(chǎn)效率,且并未增加工作量,只是將兩端加工量由粗加工工序向后移至精加工工序。這樣可以進(jìn)一步保證立柱的制造合格率。
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