Контрол на качеството в процеса на механична обработка на ковани хидравлични цилиндри

Контрол на качеството в процеса на механична обработка на ковани хидравлични цилиндри

Въведени са няколко вида хидравлични кован цилиндър процеси на механична обработка на барел, както и основните фактори, влияещи върху качеството на всеки процес на механична обработка, бяха анализирани и предложени мерки за подобряване на качеството на обработката на конкретни мерки. В същото време кованият цилиндров отвор на няколко често използвани процеса на механична обработка за сравнение посочи предимствата и недостатъците на всеки от тях и обхвата на приложение.

0. Въведение

Хидравличният кован цилиндър е една от важните части, които обикновено се използват в съвременните инженерни машини и друго оборудване, обработката на производствения процес на кования цилиндър е важен компонент на ковано цилиндрово тяло на високия процент скрап; основните причини са:

• 1) Стойката на инструмента е дълга и тънка, с малка твърдост, което лесно може да доведе до отклонение на инструмента и вибрации.
• 2) Твърдостта на самата кована цилиндрова заготовка е слаба, което лесно може да доведе до праволинейност и закръгленост.
• 3) Охлаждането и отстраняването на стружките е трудно, а железните стружки лесно надраскват обработваната повърхност.
• 4) Затруднено водене на режещата глава, което води до износване на водещата лента и разрушаване на водещия ефект.

Ето защо е необходимо да се предприемат съответните мерки за осигуряване на надеждността на воденето, рязането, отстраняването на стружките, смазването и охлаждането, за да се намали ефективно процентът на бракуваните ковани цилиндри.

1. Разработване на технологична програма за обработка на ковани цилиндрични цеви

Повечето хидравлични ковани цилиндри са кръгъл прът като суровини, ниско налягане ковани цилиндри с 20# стомана и 25# стомана, без термична обработка. Ковани цилиндри за средно и високо налягане или важни ковани цилиндри за повече от Стомана 35#, Стомана 45#, 27SiMn, 25CrMo и други материали, обработка с темпериране. Процесът на обработка на кованите цилиндрови цеви на заготовките от различни материали е подобен. Все пак, в зависимост от заготовките от суровини и състоянието на термичната обработка, параметрите на процеса се различават при разработването на техните технологични програми и параметри.
Структурата на хидравличния кован цилиндър, показана на фигура 1, структурата на кования цилиндър може да бъде разработена за следните видове технологични маршрути за обработка.

• Програма 1: метален материал → → → топлинна обработка → → изправяне → → → машина за разстъргване на автомобили с ограничител за позициониране → → → грубо разстъргване → → → полузавършено разстъргване → → → фино разстъргване (плаващо разстъргване) → → → търкаляне.
• Вариант 2:Разтоварване → → Термична обработка → → Изправяне → → Позициониране на ограничителя за стругова и хонинговаща машина → → Грубо разстъргване → → Полуфино разстъргване → → Хонинговане.
• Вариант 3:Разтоварване→→→Теплинна обработка→→Правене→→→Позиционен ограничител за стругова и пробивна машина→→→Комбинирано пробиване.
• Вариант 4: Студено изтеглена прецизна безшевна стоманена тръба за разтоварване → → → машина за хонинговане на автомобили с позициониращ стоп → → → хонинговане.

2. Проблеми, които трябва да се отбележат при обработката на ковани цилиндрични цеви

2.1 Материализиране

Когато материалът трябва да се вземе предвид, когато размерът на процесния патрон, размерът е твърде малък може да направи двата края на обработката на дължината на спиране на позиционирането твърде кратък, което води до пробиване на детайла в позиционирането на пробивната машина неточно, което води до обработката на готовата кована дебелина на стената на цилиндъра не е равномерна.

Фигура.1 Схематична схема на структурата на кования цилиндър

2.2 Термична обработка

Размерът на кования цилиндър и равномерността на твърдостта след термичната обработка не само влияят върху качеството на кования цилиндър, но и в голяма степен върху последващите процедури за обработка. Неравномерната твърдост на кования цилиндър, при последващото пробиване на отвора, износването на инструмента ще се увеличи и дори може да "удари ножа", което ще доведе до бракуване на детайла. Особено при използването на плаващ инструмент за довършителни пробивни работи, качеството на готовия отвор също ще спадне. За този вид заготовки за тръби е най-добре да се използва хонинговане при обработката на пробиване.
Заготовките за цилиндър използват най-много топлинна обработка в пещ с кутия или пещ тип яма, вертикално охлаждане; този начин вероятно ще доведе до това, че местната твърдост на кования цилиндър не е равномерна. Обработката на безшевните стоманени тръби с гасене в линия за гасене със средна честота, поради равномерния контакт между охлаждащата среда и детайла, твърдостта на кованата цилиндрова заготовка е равномерна, а последователността на твърдостта на детайла също е добра за последващия процес е много благоприятна. Въпреки това, поради ограниченията в размера на индукционната нагревателна намотка, този метод на закаляване в производството на единични бройки, малки партиди и специални ковани цилиндри е по-трудно приложим.

2.3 Регулиране на бормашината и затягане на детайла

По време на целия процес на разстъргване се уверете, че шпинделът на разстъргващата машина, приспособлението, детайлът, инструментът за разстъргване, разстъргващата щанга, приемникът за масло и централната линия на седалката на разстъргващата щанга са последователни, за да се гарантира качеството на вътрешния отвор на процедурите за обработка. При регулирането на пробивната машина можете да използвате седалката на магнитната маса, прикрепена към шпиндела на пробивната машина, да проверите шината на пробивния инструмент и масления приемник, както и концентричността на шпиндела. Масленият приемник на опашката на вибрационния амортисьор на пробивната машина трябва да се проверява и регулира, а износването и изхабяването трябва да се подменят своевременно.
При грубото обработване на детайла може да се използва пилешки патронник, за да се увеличи количеството на рязане и да се подобри производителността. Но пилешкият патронник може да доведе до твърде слаба закръгленост на изхода на кования цилиндър при довършителните работи. При довършителните работи може да се използва конусно позициониране и фрикционно затягане. За да осигурите надеждно затягане, трябва да увеличите силата на затягане на масления ресивер; ако силата на триене е недостатъчна, можете да смените пресата и конусното позициониране на детайла с по-малко.

2.4 Грубо пробиване

2.4.1 Заточване на груби пробивни инструменти

Поради трудностите при отстраняване на стружките при пробиване на дълбоки отвори, инструментът се заточва до главата на режещия апарат, като жлебът за счупване на стружките се отваря по-дълбоко и по-тясно, за да се увеличи ефектът от счупването на стружките и да се осигури удобно отстраняване на стружките. Ъгълът на наклона на режещия ръб трябва да се обърне внимание на формата на отстраняване на стружките при използване на съвместимост при пробиване.

2.4.2 Регулиране на глава за грубо пробиване

Структурата на главата за грубо пробиване е показана на фигура 2; предният направляващ блок е от твърдосплав, а задният направляващ блок е от пластмасова дървена лента; принципът на регулиране на главата за грубо пробиване е: да се гарантира, че върхът на режещия инструмент и позицията на предния твърдосплавен направляващ блок са съвместими; размерът на предния твърдосплавен направляващ блок и задната пластмасова дървена направляваща лента са съвместими; радиалните размери на пластмасовата дървена направляваща лента са съвместими помежду си.

Фигура.2 Схема на структурата на главата за грубо пробиване
1 - Инструмент за пробиване; 2 - Стягащ винт; 3 - Карбиден направляващ блок; 4 - Регулиращ винт; 5 - Дървена направляваща шина с лепило; 6 - Глава за пробиване; 7 - Манометър за насрещно пробиване.
Върхът на инструмента трябва да бъде повече от предния твърдосплавен направляващ блок пред върха на инструмента пред размера на добавката за обработка и свързаното с нея подаване, обикновено между 1 mm и 2 mm. В същото време върхът на инструмента в радиално измерение трябва да бъде малко по-висок от твърдосплавния направляващ блок, около 0,02 mm. За да се гарантира, че горепосочените размери трябва да се използва специален инструментален калибър за ножа, е произведен вътрешният диаметър на инструменталния калибър, в съответствие с изискванията за размер на всеки процес. Ако разстоянието между предния твърдосплавен направляващ блок и уреда за настройка на инструмента е голямо, след замяната на новия твърдосплавен направляващ блок е необходимо да се преточи главата за грубо пробиване; ако върхът на ножа не е подходящ за количеството излишък, е необходимо да се преточи инструментът за грубо пробиване. След регулирането на размера на направляващия блок на дървената шина, за да се гарантира, че размерът на предния твърдосплавен направляващ блок е със същия размер, най-добре е да се регулира всеки път след външния диаметър на повторната обработка на дървената шина, за да се гарантира, че радиалните размери на всяка направляваща шина са еднакви.

2.5 Фино пробиване

Понастоящем най-широко използваното фино сондиране е под формата на плаващ сондажен инструмент, както е показано на фигура 3. Инструментът за фино разстъргване може да се плъзга в правоъгълния отвор на главата за фино разстъргване, като автоматично регулира обема на рязане на двата режещи ръба, за да намали грешката, причинена от огъването на дръжката и неточното затягане.

Фигура.3 Схематична структура на главата за фино сондиране
1-глава за разстъргване на финиши; 2-инструмент за разстъргване на финиши; 3-водач; 4-крайник; 5-регулираща гайка; 6-заключваща гайка; 7-връзка

2.5.1 Заточване на фини пробивни инструменти

Процесът на рязане с плаващо пробиване е подобен на разстъргването; допустимата обработка не е лесно да бъде твърде голяма, на фигура 1 е показана структурата на обработката на кования цилиндър, фино пробиване на 0,08-0,15 mm, шлифоване на главата на режещия инструмент с по-дълъг калибриран ръб, за да играе роля в екструдирането, ъгълът на първично и вторично отклонение се взема 1,5 °-2,5 °, заточване на главата на режещия инструмент, грапавостта на повърхността трябва да бъде в R_a3.2 или по-малко, и в същото време да се провери качеството на режещия ръб, не трябва да има феномен на назъбване, двете страни на режещия ръб трябва да бъдат изрязани, а режещият ръб трябва да бъде изрязан, а режещият ръб трябва да бъде изрязан, а режещият ръб трябва да бъде изрязан, а режещият ръб трябва да бъде изрязан, режещият ръб трябва да бъде изрязан. Двете страни на режещия ръб трябва да са симетрични; двата режещи и калибриращи ръба трябва да са в една и съща равнина.

2.5.2 Регулиране на главата за фино пробиване

Принципът на регулиране на главата за фино разстъргване е, че размерът на шрифта на направляващата шина ϕ2 съответства на диаметъра на долния отвор преди финото разстъргване, задната страна на направляващата шина ϕ1 съответства на диаметъра на отвора след финото разстъргване, а радиалните размери на всяка направляваща шина съответстват един на друг. Отстраняването на стружките е проблем, който изисква специално внимание при фино пробиване; потокът на охлаждащата течност трябва да бъде увеличен по подходящ начин при фино пробиване. В противен случай железните стружки вероятно ще надраскат повърхността на обработвания отвор.

2.6 Търкаляне

Валцуването може да подобри качеството на повърхността на кования отвор на цилиндъра, но не може да подобри геометричната точност на отвора и толерантността на позицията; детайлът в валцуването преди точността и грапавостта на по-високата, толкова по-високо е качеството на повърхността след валцуването. Грапавостта на повърхността на долния отвор преди валцуване обикновено се контролира на R_aоколо 1,6.

2.6.1 Регулиране на главата за търкаляне

При обработката на дълбоки отвори се използват различни подвижни глави, но принципът на регулиране е един и същ. Ролките на ролковите глави трябва да се групират, за да се гарантира, че една и съща ролкова глава с ред ролки е с диаметри, съответстващи един на друг, като максималната разлика е не повече от 0,002 mm. Ако има двоен ред ролки на ролковата глава, предната и задната част на двата реда ролки на външния диаметър може да не съответстват. Ръбовете на ролките трябва да бъдат заоблени до 1 mm или 2 mm, а повърхността трябва да бъде полирана с грапавост на повърхността R_a0,2-0,4 μm. Заоблените ъгли на ролките в един и същи ред трябва да са еднакви. При двойните редове валяци на валцова глава след реда валяци външният диаметър трябва да бъде по-голям от външния диаметър на предния ред с 0,01-0,02 mm.

2.6.2 Избор на параметрите на търкаляне

Дозата на валцуване трябва да се избере в зависимост от твърдостта на материала, дебелината на стената и други условия от теста. Колкото по-малка е дозата на валцуване, толкова качеството на повърхността на ножа е по-добро. Допускането за валцуване е твърде малко, ефектът от валцуването не е добър; то не може ефективно да подобри качеството на повърхността на долния отвор, количеството на намесата е твърде голямо, кованият цилиндър ще се валцува на косъм, което ще доведе до "отлепване" и дори до заклещване на валцуващата глава в средата на кования цилиндър, което ще доведе до повреда на валцуващата глава и до бракуване на кования цилиндър. Претоварването при търкаляне на тънкостенния кован цилиндров цилиндър също ще разруши праволинейността на кования цилиндров цилиндър. Обработката на валцуването трябва да се извърши възможно най-бързо, за да се завърши ножа. В кования цилиндър, показан на фигура 1, обработката на кования цилиндър е 0,25-0,35 mm/r. При валцуването количеството на намесата се приема за 0,08-0,12 mm, като действителният размер на кования цилиндър след валцуването се увеличава с около 0,02 mm.

2.7 Комбинирано сондиране

В масовото производство, за да се подобри производителността, можете да използвате комбинация от пробиване, т.е. пробиване и валцуване на композитна обработка, инструмент за грубо пробиване, плаващ инструмент за пробиване и валяк, монтиран на тялото на инструмента, в инструмент при завършването на грубото пробиване, фино пробиване и валцуване. Комбинацията от разстъргване на принципа на ножа с по-рано споменатия процес е отделна от принципа на ножа е същата; разликата е, че комбинацията от разстъргване на тялото на инструмента е по-трудна за насочване на някои от изискванията към точността на ножа е по-висока.

2.8 Хонинговане и мощно хонинговане

Хонинговането също е често използвано средство за обработка на отвора и може да подобри геометричната точност и грапавостта на повърхността на кования цилиндър; адаптивността на хонинговането е по-добра от тази на дълбокия отвор, а закръглеността на кования цилиндър обикновено е по-добра от тази след валцуване, но ефективността на хонинговането е много по-ниска от тази на валцуването. Мощното хонинговане е кован цилиндър с друг процес; то е по-голямо от обикновеното хонинговане, с висока ефективност на шлифоване.
При хонинговане и мощностно хонинговане в зависимост от материала на кования цилиндър изберете абразива и размера на частиците на масления камък. Колкото по-едри са зърната на масления камък, толкова по-висока е ефективността на рязане, но толкова по-лоша е грапавостта на повърхността; колкото по-фини са зърната на масления камък, толкова по-ниска е ефективността на рязане, но толкова по-добра е грапавостта на повърхността. При условие, че се спазват изискванията за грапавост на обработвания детайл, опитайте се да изберете по-едър размер на частиците, за да подобрите производителността. Твърдостта на масления камък и диаметърът на кования цилиндър, твърдостта на заготовката, формата на хонинговащата машина, хонинговащата глава на формата на опъване, хонинговащата глава на опъващата сила имат връзка и трябва да се основават на конкретните обстоятелства на цялостния избор, параметрите на хонинговане и мощно хонинговане в общите ръководства за рязане могат да бъдат намерени в необходимостта от определяне на оптималните параметри на процеса чрез пробна обработка.

3. Сравнение на процесите

Използването на прецизна студено изтеглена безшевна стоманена тръба директно за хонинговане или директно закупуване на високопрецизна студена хонинговаща тръба, заводът за ковани цилиндри трябва да обработва само краищата на кованите цилиндри, процесът на скрап е почти нулев, степента на използване на материала също е много висока, е сравнително напреднал процес. Въпреки това, настоящите спецификации на високопрецизните студено изтеглени хонинговани тръби, предлагането на разновидности е по-малко богато от кован цилиндър, а вътрешните напрежения са по-големи при някои важни ковани цилиндри и цилиндри за свръхвисоко налягане, когато се прилагат определени ограничения. С развитието на производството на студено изтеглени безшевни стоманени тръби този процес ще има все повече приложения в производството на ковани цилиндри.
Производствената ефективност на процеса на валцуване е много по-висока от тази на хонинговането и хонинговането със сила, а стабилното качество в масовото производство има очевидни предимства. Въпреки това, за техническото качество на работниците, машинните инструменти и изискванията за хонинговане на инструментите в масовото производство имат очевидни предимства.
Гъвкавостта и адаптивността на хонинговането и механичното хонинговане са по-добри при производството на единични бройки. Производството на специални ковани цилиндри има повече предимства, а хонинговането може да поправи част от повредите при търкаляне на детайла. Валцуването и хонинговането могат да се използват съвместно, за да се избегнат недостатъците и да се намали степента на бракуване при обработката на цевта на кован цилиндър.

4. Заключение

Барабан на цилиндъра процес на обработка Разработката трябва да разглежда цялостно изискванията за чертежи, партиди, металорежещи машини, режещи инструменти, качество на заготовките и техническо качество на работниците и т.н., както и разработването на параметрите на процеса, които трябва да бъдат променени в реалното производство. За да се обработват висококачествени детайли, освен процеса и параметрите, които трябва да бъдат разумни, но и набор от практически системи за управление на процеса.
Автор: Ян Джъншенг