服務熱線:+86-510-80628100立柱是四柱結構液壓機關鍵零件。立柱不但需要支撐上梁與油缸,承受工作拉力,還對滑塊起著導向作用,并承受工作時的偏載力。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。
四柱液壓機立柱為一典型細長軸類零件,長徑比達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。在生產制造過程中,常會出現難以精加工出合格品的情況,有時甚至導致工件報廢。
控制難點
對出現的質量問題進行綜合分析發現,難點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。現實生產中,一般采取在粗加工時留有較大的精加工余量(余量達到3mm)的方案。這樣會由于精加工余量大,淬火后的立柱表面硬度高,導致磨削工作量相當大,直接影響生產周期并產生較大的費用,且因淬硬層大部分被磨削掉,而達不到最初的設計效果。
變形分析
根據表面淬火原理,對立柱淬火工藝進行分析,發現中頻淬火后,立柱變形大的原因主要有:
(1)在淬火前,立柱在備料時,由于部分原材料變形較大,工件進行了冷校正,校正后的工件沒有經過去應力處理;
(2)由于工件比較粗大,工件未進行預先熱處理進行組織準備,其基體組織性能波動幅度較大,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)淬火設計存在不合理。淬火過程中,加熱設備選擇不合適、未經工藝實驗選擇制定合理的工藝參數等,都會增加熱變形。
解決方案
(1)在制造過程中盡量減少冷校正,經冷校正過的立柱應補充一次去應力處理。固定采購原材料渠道,盡量購買大廠的產品,確保質量穩定。選擇合適的加熱設備,并進行工藝實驗,根據原材料、原始組織、立柱的技術要求選擇制定合理的工藝參數,減少熱影響因素,淬火過程中,在滿足技術要求的前提下,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化、精細化結構碎化以及淬火組織膨脹而使淬火后立柱表面形成高壓應力分布,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雜,淬火變形量難以精確控制。進一步對立柱工件外形結構進行分析,能夠發現,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,把工件加工成兩端粗中間細的“啞鈴狀”,兩端多留出一些加工余量,在后續加工中,把工件中間淬火段作為加工找正基準,對中心孔進行重新加工,這樣可減小校正誤差區間長度,使找正工作更加簡單容易,大大提高了生產效率,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。這樣可以進一步保證立柱的制造合格率。
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