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机械制造纪实05—改变工艺后零件变形的解决办法

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1#
发表于 2013-10-10 21:14:43 | 只看该作者 |只看大图 回帖奖励 |倒序浏览 |阅读模式
本帖最后由 六角车 于 2013-10-11 10:50 编辑 ' ~/ u. h* G4 M9 S, J. I

3 ~; n8 q5 @" [$ h" @7 n7 \% H

/ d1 U" J2 q  S3 r( `5 Z* P4 \2 N$ T. E2 d5 C
  原零件如图一a,材料:20钢,直径41的冷拉棒。这个零件干了多年了,每月6万件,真正的老产品,工艺选的全部是专机,工序排列如下:
  1序:六轴自动车三台,除后端面外,全部加工合格,30秒加工一件,8小时工作制,这种设备的磨换刀、调整、加料、维修保养占工时的25%,也就是两小时辅助。班产120X6=720件,多年实践,能达到此班产的人极少,现行班产450件。配置三台车。
  2序:化学清洗后100%道检合格后,转入下道工序加工。
  3序:双头半自动车床,车后端面,倒角。一台,班产1500件。
  4序:台钻,专用夹具钻2-φ4扳手孔,一台,班产1500
  5序:螺纹车,车外螺纹,两台,班产600件。

8 b9 S& B, Z2 Y8 k; B" u
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  整条生产线正常两班倒,才能保证完成任务。
  近些年不断的开发研制新产品,一旦定型进入批量生产,高效率的专机自然是首选。厂内的几台螺纹车都是进口的,即使不上新产品,也到了该更新的时候了。如今加工外螺纹的设备如,简易数控车,螺纹铣,中小批量加工都有一定的优势,但进行大批量加工,和螺纹车比差距就很大了。还有一种高效加工外螺纹的设备,滚丝机。那效率是螺纹车的近十倍,质量也比螺纹车好得多。为什么就不能用滚丝机加工呢?产品是引进外国的,工艺也不例外。老外有领先中国二百多年的工业技术老底子,他们的技术人员,为什么就没采用滚丝机,来加工这个零件的外螺纹呢?绝不是没想到,很可能是遇到难以逾越的障碍了,因为当时这个产品对他们也是新产品。
  
% D, K0 J" ], w) s) W
2 w+ u* H1 E8 z5 a$ o+ f) \+ h# i       于是,作为一个工艺革新项目提上日程,根据以往的加工经验,滚丝机因挤压容易变形的原因,不能滚薄壁件。这个零件小孔壁厚,还有底,该没问题,只有口部3mm处,只有2mm厚,肯定要变形,按一般常识,孔会被挤小。于是,上活的支撑推杆的芯模,按孔最小尺寸设计,这样即使孔被挤压变形,也不会小于芯模。按这个思路,做好工装,试滚后发现,孔壁受压后不但没向内缩,反倒向外涨了,孔成了喇叭口,应力变形,与压力方向相反,而且小孔底部也产生了变形,向内鼓起来了。虽然变形只超差几个丝,但这个零件是性能件,质量要求很严格,说不定老外编工艺时也试过,不成功,就放弃了。但此一时,彼一时。对这个老产品各个零件的性能,咱们已摸得很熟了,底鼓好办,加一道2.5吨小冲床,底部校平工序,就解决了。查总装图分析后得出结论,此零件小孔和底,是关乎整个产品性能的部位,外螺纹只起连接作用,短一点并不影响性能,于是把外圆车一个长3.5,小于螺纹底径的台阶,形状见图一b。这一段在滚压加工螺纹时加工不到,自然就不会出现应力变形了。由于加工方式的改变,螺纹外径也改变了,滚前直径公差提高到0.05,这些在六轴自动车上解决起来很容易。装配好一批产品后,进行产品性能试验,没发现异常,革新成功。$ m. _1 w, R4 J' {0 f* k3 U; |
      改为 滚压螺纹后各工序工艺调整:- h2 y8 z% P& S7 G) n9 o. {
       1序,六轴自动车按图一b加工。
: X1 b+ s% m( b2 f! ?, L  |       2序:化学清洗后100%道检合格后,转入下道工序加工。
  3序:滚丝机加工外螺纹。
, p# e6 `* e1 R% g; T1 ~6 U       4序:冲床孔底校平。
( K8 R( `( o  ?1 z7 ?* x9 I2 g& c       5
序:双头半自动车床,车后端面,倒角。一台,班产1500件。
  6序:台钻,专用夹具钻2-φ4扳手孔,一台,班产1500
    - R' X0 I) F& C5 D& [, t/ @
     成果盘点:
  滚丝机工艺:一台滚丝机一班可加工5000件,一班一机就可保证提前完成任务,基本消除了废品,出现返修品,再滚一遍就行了。
  , |# b8 W5 h; f! N. J( f( ^0 A
螺纹车工艺:
  两车四人两班,才加工2400件,而且质量较差,返修活较多。得占用一台仪表车,设计专用涨簧和螺纹梳刀来修活。
 0 M7 V8 C: @! n

5 V( J. \- z2 P, I2 {: N0 B 后来研制新产品的一个零件见图二,由于量不大,开始也是采用的螺纹车工艺,由于孔比较小,没办法用涨簧夹紧,夹具设计成杆式抽芯,芯杆前端铣槽,装好零件后再用一卡板插到槽内,抽芯夹紧,一是慢,二是影响孔与螺纹的同轴度。后用滚丝机加工,由于和图一螺纹一样,只是换一个送活的芯杆就行了。每月万儿八千件的产量,不用增加人和设备,捎带着就把这个活干了。

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目》2015《标 + 1
gw777 + 1 热心助人,专业精湛!
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Michael0576 + 1 热心助人,专业精湛!
憨老马 + 20 科学合理的工艺,是保证产品质量和大大提高.
machel77 + 1 喜欢您的文章!
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2#
发表于 2013-10-10 21:36:17 | 只看该作者
膜拜一下。工艺真的很重要。潜心研究与积攒中。。。

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工艺和设备精密联系啊,想到了工艺,必须摸清楚设备的脾气,才能能把工艺干出来  发表于 2013-10-11 12:55
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3#
发表于 2013-10-10 21:46:53 | 只看该作者
大侠,学习了,有个问题请教一下:孔的底部的厚度2( 0^-0.05)尺寸是如何保证和测量的啊,最后你说要用小冲床整形,这个行程不好控制啊,然后怎么最终保证底部的厚度呢?

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底厚用百分表测量,用以标准垫块垫在孔底,用百分表测量外底面,属自制专用量具。 冲床校底也是将垫块垫在孔底,垫块下部垫一硬橡胶板缓冲。冲程调到比活总长长一些方便装下就行了。  发表于 2013-10-10 22:38
校平底部也是把零件底部放到垫块上,垫块下垫10mm厚橡胶垫,起缓冲作用。冲程调到大于零件总长5mm以方便上下活就可。改变后的工艺没写,补上再看。  发表于 2013-10-10 22:03
这个问题在写帖时就想到了,因与主题关系不大,就没写。底厚用百分表测量,把零件孔底放在基准垫块上,用百分表测量,属自制专用量具。  发表于 2013-10-10 21:55
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4#
发表于 2013-10-10 22:08:36 | 只看该作者
3.5mm长的一端内外孔壁厚只有1mm了,这个36内孔起定位作用吗?加工后,有没有磕碰变形的呢?

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你说的很对,36孔的确是起定位作用的;大批量零件加工时,都要摆在专用的容器盘内,并能固定,以防搬运清洗时磕碰损伤。  发表于 2013-10-10 22:20
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5#
发表于 2013-10-10 22:08:47 | 只看该作者
学习了!* D- r7 s2 i" f9 V. e8 e, z3 r; H6 b
想问下这就是工艺工程师的工作内容吗?解决这么一个问题对公司算不算是重大突破?在实质上会不会有丰厚的回报?

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前辈功力深厚,跟着您学到一招。 虽然你做的就是技改工作,可出成果不容易。所以我认为公司需要奖励那些作出大贡献的人才。这样才能更好激励大家啊。不然干好干坏一个样,少给自己找事做,还不担风险。谁还愿意多  详情 回复 发表于 2015-12-5 09:12
这是技改技术员正常工作的一部分,不论成果多少,干的就是这个工作,挣的也是这份工资。大部分人一年下来,没什么成果也不少发工资,有成果也是该干的。毕竟能出成果的项目很少。  发表于 2013-10-10 22:28
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6#
发表于 2013-10-10 22:38:19 | 只看该作者
谈小生 发表于 2013-10-10 22:08
+ R% Q$ [9 V6 E学习了!  F: L7 r2 q" S
想问下这就是工艺工程师的工作内容吗?解决这么一个问题对公司算不算是重大突破?在实质上会不会 ...

7 E  t0 K9 d- _) C0 d& d谢谢您的解答!9 M7 I8 G) Z! _3 D7 |# O
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7#
发表于 2013-10-11 06:45:32 | 只看该作者
ljt533 发表于 2013-10-10 21:46
% m/ s* P1 I4 h, R大侠,学习了,有个问题请教一下:孔的底部的厚度2( 0^-0.05)尺寸是如何保证和测量的啊,最后你说要用小冲 ...
3 J2 {! e" C1 f( E7 T8 X6 P* A
谢谢大侠的解答,又学习了一招,继续期待大侠出炉新的工艺案例分析。。。
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8#
发表于 2013-10-11 07:50:10 | 只看该作者
采用科学和合理的工艺,是保证产品质量和大大提高生产力的捷径!然而所有这些,由于分工的问题,是一般设计者涉及不到的。
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9#
发表于 2013-10-11 12:17:09 | 只看该作者
工艺确实蛮重要的,想做好工艺,确实得有积累,而且还要灵活变通
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10#
发表于 2013-10-11 14:40:41 | 只看该作者
对于图一和图二,实际上是:在不影响零件功能和使用等条件下,局部零件修改结构和尺寸,适应工艺革新的需要,减少制造成本。" Y  R+ r5 {/ [
设计和工艺是紧密配合,协调工作的。
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