Control de calidad en el proceso de mecanizado del cilindro hidráulico forjado

Control de calidad en el proceso de mecanizado del cilindro hidráulico forjado

Introdujo varios tipos de hidráulicos cilindro forjado procesos de mecanizado de cilindros, y se analizaron los principales factores que afectan a la calidad de cada proceso de mecanizado y se propusieron para mejorar la calidad del procesamiento de medidas específicas. Al mismo tiempo, se compararon el ánima del cilindro forjado de varios procesos de mecanizado de uso común, señalando las ventajas y desventajas de cada uno y el ámbito de aplicación.

0. Introducción

El cilindro hidráulico forjado es una de las piezas importantes utilizadas comúnmente en la maquinaria de ingeniería moderna y otros equipos, el procesamiento del proceso de producción del cilindro forjado es un componente importante de la cilindro forjado de la elevada tasa de chatarra; las principales razones son:

• 1) El portaherramientas es largo y delgado, con poca rigidez, lo que puede provocar fácilmente la desviación de la herramienta y vibraciones.
• 2) La rigidez de la propia pieza bruta del cilindro forjado es escasa, lo que puede provocar fácilmente la rectitud y la redondez.
• 3) El enfriamiento y la eliminación de virutas son difíciles, y las virutas de hierro rayan fácilmente la superficie de mecanizado.
• 4) Dificultad para guiar el cabezal de corte, lo que provoca el desgaste de la tira de guiado, destruyendo el efecto de guiado.

Por lo tanto, es necesario tomar las medidas correspondientes para garantizar la fiabilidad del guiado, el corte, la evacuación de virutas, la lubricación y la refrigeración para reducir eficazmente la tasa de desechos de los cilindros forjados.

1. Desarrollo del programa de tecnología de procesamiento de cilindros forjados

La mayoría de los cilindros hidráulicos forjados son barra redonda como materias primas, baja presión cilindros forjados con Acero 20# y 25# acero, sin tratamiento térmico. Cilindros forjados de media y alta presión o cilindros forjados importantes de más de 35# acero, 45# acero, 27SiMn, 25CrMo, y otros materiales, tratamiento de revenido. El proceso de mecanizado de la camisa de cilindro forjado de las piezas brutas de diferentes materiales es similar. Aún así, según los formatos de las materias primas y el estado del tratamiento térmico, los parámetros del proceso difieren en el desarrollo de sus programas y parámetros tecnológicos.
La estructura del cilindro forjado hidráulico que se muestra en la figura 1, la estructura del cilindro forjado puede desarrollarse para los siguientes tipos de rutas tecnológicas de procesamiento.

• Programa 1: material metálico → → → tratamiento térmico → → enderezado → → mandrinadora de automóviles con tope de posicionamiento → → → mandrinado en bruto → → mandrinado semiacabado → → mandrinado fino (mandrinado flotante) → → laminado.
• Opción 2:Descarga → → Tratamiento térmico → → Enderezado → → Tope de posicionamiento para la máquina de torneado y bruñido → → Mandrinado basto → → Mandrinado semifino → → Bruñido.
• Opción 3:Descarga→→Tratamiento térmico→→Enderezado→→Posicionamiento de tope para torneado y mandrinado→→Mandrinado combinado.
• Opción 4: descarga de tubos de acero sin soldadura de precisión estirados en frío → → bruñidora de automóviles con tope de posicionamiento → → bruñido.

2. Problemas que hay que tener en cuenta en el procesamiento de cilindros forjados

2.1 Materialización

Cuando el material debe ser considerado cuando el tamaño del mandril de proceso, el tamaño es demasiado pequeño puede hacer que ambos extremos de la transformación de la longitud de tope de posicionamiento demasiado corto, lo que resulta en la perforación de la pieza de trabajo en la máquina de perforación de posicionamiento inexacta, lo que resulta en la transformación de la pared del cilindro forjado acabado de espesor no es uniforme.

Figura.1 Diagrama esquemático de la estructura de la camisa del cilindro forjado

2.2 Tratamiento térmico

El tamaño del cilindro forjado y la uniformidad de la dureza tras el tratamiento térmico no sólo afectan a la calidad del cilindro forjado, sino que también influyen en gran medida en los procedimientos de mecanizado posteriores. La dureza desigual del cilindro forjado, en el mandrinado posterior, aumentará el desgaste de la herramienta e incluso puede "golpear la cuchilla", lo que provocará el desecho de la pieza. Especialmente en el uso de herramientas de mandrinar flotantes de acabado, la calidad del mandrinado acabado también disminuirá. Para este tipo de tubo en bruto, lo mejor es utilizar el bruñido en el proceso de mandrinado.
Las piezas en bruto para cilindros forjados utilizan la mayor parte del tratamiento térmico en un horno de caja o en un horno de cuba de calentamiento, enfriamiento vertical; de esta forma es probable que la dureza local del cilindro forjado no sea uniforme. El tratamiento de temple de tubos de acero sin soldadura en la línea de temple de frecuencia media, debido al contacto uniforme entre el medio de enfriamiento y la pieza, la dureza del cilindro forjado en blanco es uniforme, y la consistencia de la dureza de la pieza también es buena para el proceso posterior es muy favorable. Sin embargo, debido a las limitaciones de tamaño de la bobina de calentamiento por inducción, este método de temple en la producción de piezas únicas, lotes pequeños y cilindros forjados especiales es más difícil de aplicar.

2.3 Ajuste de la mandrinadora y sujeción de la pieza de trabajo

En todo el proceso de mandrinado, asegúrese de que el husillo de la mandrinadora, la fijación, la pieza de trabajo, la herramienta de mandrinar, la barra de mandrinar, el receptor de aceite y la línea central del asiento de la barra de mandrinar son coherentes para garantizar la calidad del agujero interior de los procedimientos de procesamiento. En el ajuste de la mandrinadora, puede utilizar el asiento magnético de la mesa fijado al husillo de la mandrinadora, comprobar la barra de la herramienta de mandrinar y el receptor de aceite, y la concentricidad del husillo. El manguito amortiguador de vibraciones de la cola del receptor de aceite de la mandrinadora debe comprobarse y ajustarse, y el desgaste debe sustituirse con prontitud.
En el desbaste, la pieza puede utilizar un mandril en forma de pollo para aumentar la cantidad de corte y mejorar la productividad. Pero el mandril en forma de pollo puede hacer que la redondez de salida del cilindro forjado sea demasiado pobre en el acabado. El acabado puede utilizar el posicionamiento cónico y la sujeción por fricción. Para garantizar una sujeción fiable, debe aumentar la fuerza de sujeción del receptor de aceite; si la fuerza de fricción es insuficiente, puede cambiar la prensa y el cono de posicionamiento de la pieza a más pequeño.

2.4 Perforación en bruto

2.4.1 Afilado de herramientas de mandrinar en bruto

Debido a las dificultades de arranque de viruta en el mandrinado de agujeros profundos, el afilado de la herramienta a la cabeza de corte en la ranura de rotura de viruta se abre más profundo, más estrecho, para aumentar el efecto de rotura de viruta y el arranque de viruta conveniente. El ángulo de inclinación del filo de corte debe prestar atención a la forma de eliminación de virutas utilizando la compatibilidad de mandrinado.

2.4.2 Ajuste de un cabezal de mandrinado en bruto

La estructura del cabezal de mandrinado de desbaste se muestra en la figura 2; el bloque guía delantero es de carburo y el trasero es una tira de madera plástica; el principio de ajuste del cabezal de mandrinado de desbaste es: garantizar que la punta de la fresa y la posición del bloque guía delantero de carburo sean compatibles; el tamaño del bloque guía delantero de carburo y de la tira guía trasera de madera plástica son coherentes; las dimensiones radiales de la tira guía de madera plástica son coherentes entre sí.

Figura.2 Diagrama esquemático de la estructura del cabezal de perforación en bruto
1-Herramienta de mandrinar; 2-Tornillo de compresión; 3-Bloque guía de carburo; 4-Tornillo de ajuste; 5-Barra guía de madera encolada; 6-Cabezal de mandrinar; 7-Galibre de avellanado.
La punta de la herramienta debe ser más que el bloque guía de metal duro delantero por delante de la punta de la herramienta por delante de la cantidad de margen de mecanizado y avance relacionado, generalmente entre 1mm-2mm. Al mismo tiempo, la punta de la herramienta en la dimensión radial debe ser ligeramente más alta que el bloque guía de metal duro, alrededor de 0,02mm. Con el fin de garantizar que las dimensiones anteriores deben utilizar un calibre de herramienta especial para la cuchilla, se produjo el diámetro interior del calibre de la herramienta, de acuerdo con los requisitos de tamaño de cada proceso. Si la separación entre el bloque guía de metal duro delantero y el calibre de ajuste de la herramienta es grande, después de sustituir el nuevo bloque guía de metal duro, es necesario volver a afilar el cabezal de mandrinado en bruto; si la punta de la cuchilla no es adecuada para la cantidad de sobrante, es necesario volver a afilar la herramienta de mandrinado en bruto. Después del ajuste del tamaño del bloque guía de la barra de madera, para asegurarse de que el tamaño del bloque guía de metal duro delantero con el mismo tamaño, es mejor ajustar cada vez después de que el diámetro exterior de la re-procesamiento de la barra de madera para asegurarse de que las dimensiones radiales de cada barra guía son los mismos.

2,5 Perforación fina

En la actualidad, el mandrinado fino más utilizado es la forma de herramienta de mandrinar flotante, como se muestra en la figura 3. La herramienta de mandrinado fino puede deslizarse en el orificio rectangular del cabezal de mandrinado fino, ajustando automáticamente el volumen de corte de los dos filos para reducir el error causado por la flexión del vástago y la sujeción imprecisa.

Figura.3 Estructura esquemática del cabezal de perforación fina
1-cabezal de mandrinar de acabado; 2-herramienta de mandrinar de acabado; 3-barra guía; 4-placa de cuña; 5-tuerca de ajuste; 6-tuerca de bloqueo; 7-conector

2.5.1 Afilado de herramientas de mandrinar finas

El proceso de corte de mandrinado flotante es similar al escariado; la tolerancia de mecanizado no es fácil que sea demasiado grande, en la figura 1 se muestra la estructura del mecanizado del cilindro forjado, tolerancia de mandrinado fino de 0,08 mm-0,15 mm, el cabezal de la fresa rectifica un filo calibrado más largo, para desempeñar un papel en la extrusión, el ángulo de desviación primario y secundario se toma de 1,5 °-2,5 °, el afilado del cabezal de la fresa, la rugosidad de la superficie debe estar en el R_a3,2 o menos, y al mismo tiempo comprobar la calidad del filo de corte, no debe haber ningún fenómeno de dentado, los dos lados del filo de corte deben estar cortados, y el filo de corte debe estar cortado, y el filo de corte debe estar cortado, y el filo de corte debe estar cortado, y el filo de corte debe estar cortado. Los dos lados del filo de corte deben ser simétricos; los dos filos de corte y calibrado deben estar en el mismo plano.

2.5.2 Ajuste del cabezal de mandrinado fino

El principio del ajuste del cabezal de mandrinado fino es que el tamaño de la fuente de la barra guía ϕ2 coincida con el diámetro del orificio inferior antes del mandrinado fino, la parte posterior de la barra guía ϕ1 coincida con el diámetro del orificio después del mandrinado fino, y las dimensiones radiales de cada barra guía coincidan entre sí. La eliminación de virutas es un problema que requiere especial atención en el mandrinado fino; el caudal de refrigerante debe aumentarse adecuadamente en el mandrinado fino. De lo contrario, es probable que las virutas de hierro rayen la superficie del taladro procesado.

2.6 Laminación

El laminado puede mejorar la calidad superficial del orificio del cilindro forjado, pero no puede mejorar la precisión geométrica del orificio ni la tolerancia posicional; cuanto mayor sea la precisión y la rugosidad de la pieza antes del laminado, mayor será la calidad superficial después del laminado. La rugosidad superficial del orificio inferior antes del laminado se controla generalmente en R_a1,6 más o menos.

2.6.1 Ajuste del cabezal rodante

En el mecanizado de agujeros profundos se utilizan diferentes cabezales de rodillos, pero el principio de ajuste es el mismo. Es necesario agrupar los rodillos del cabezal de rodillos para garantizar que el mismo cabezal de rodillos con una fila de rodillos de diámetro exterior sea coherente entre sí, con una diferencia máxima de no más de 0,002 mm. Si se trata de una fila doble de rodillos del cabezal de rodillos, la parte delantera y trasera de las dos filas de rodillos del diámetro exterior pueden ser incoherentes. Los bordes de los rodillos deben redondearse a 1 mm o 2 mm, y la superficie debe pulirse con una rugosidad superficial de R_a0,2-0,4μm. Las esquinas redondeadas de los rodillos de la misma fila deben ser uniformes. Para las filas dobles de rodillos del cabezal de laminación después de la fila de rodillos, el diámetro exterior tiene que ser mayor que la fila delantera del diámetro exterior de 0,01 mm-0,02 mm.

2.6.2 Selección de los parámetros de laminación

La dosificación del laminado debe seleccionarse en función de la dureza del material, el grosor de la pared y otras condiciones de la prueba. Cuanto menor sea la cantidad de laminación, mejor será la calidad de la superficie de la cuchilla. La dosificación de laminado es demasiado pequeña el efecto de laminado no es bueno; no puede mejorar eficazmente la calidad superficial del agujero inferior, la cantidad de interferencia es demasiado grande, el cilindro forjado barril rodará pelo, dando lugar a "pelar" e incluso la cabeza de laminación atascado en el medio del cilindro forjado barril, dando lugar a daños en la cabeza de laminación y el cilindro forjado desguazado. La sobrecarga de laminado de la camisa de cilindro forjado de pared delgada también destruirá la rectitud de la camisa de cilindro forjado. Procesamiento de laminado en la medida de lo posible para completar una cuchilla. En el cilindro forjado que se muestra en la figura 1, el procesamiento del cilindro forjado es de 0,25-0,35 mm/r. Laminación de la cantidad de interferencia a tomar 0,08mm-0,12mm, el tamaño real del cilindro forjado después de la laminación aumentó en alrededor de 0,02 mm.

2.7 Perforación combinada

En la producción en masa, para mejorar la productividad, se puede utilizar una combinación de mandrinado, es decir, mandrinado y laminado de procesamiento compuesto, la herramienta de mandrinado en bruto, la herramienta de mandrinado flotante, y el rodillo montado en un cuerpo de la herramienta, en una herramienta en la realización del mandrinado en bruto, mandrinado fino y laminado. La combinación de mandrinado del principio de la cuchilla con el proceso mencionado anteriormente es independiente del principio de la cuchilla es el mismo, la diferencia es que la combinación del cuerpo de la herramienta de mandrinado es más difícil de guiar algunos de los requisitos de la precisión de la cuchilla es mayor.

2.8 Bruñido y bruñido motorizado

El bruñido es también un medio de uso común para procesar el orificio y puede mejorar la precisión geométrica del orificio del cilindro forjado y la rugosidad de la superficie; la adaptabilidad del bruñido que el laminado de orificios profundos buena, la redondez del cilindro forjado bruñido es generalmente mejor que después del laminado, pero la eficiencia del bruñido es mucho menor que la del laminado. El bruñido de potencia es un cilindro forjado con otro proceso; es mayor que el bruñido ordinario, con alta eficiencia de rectificado.
En el bruñido y el bruñido motorizado, según el material del cilindro forjado, elija el abrasivo de piedra de aceite y el tamaño de grano. Cuanto más grueso sea el tamaño de grano de la piedra de aceite, mayor será la eficacia de corte, pero peor será la rugosidad de la superficie; cuanto más fino sea el tamaño de grano de la piedra de aceite, menor será la eficacia de corte, pero mejor será la rugosidad de la superficie. Bajo la premisa de cumplir los requisitos de rugosidad de la pieza, intente elegir una granulometría gruesa para mejorar la productividad. La dureza de la piedra de aceite y el diámetro del cilindro forjado, la dureza de la pieza de trabajo, la forma de la máquina de bruñido, bruñido de la cabeza de la forma de tensión, bruñido de la cabeza de la fuerza de tensión tienen una relación y la necesidad de basarse en las circunstancias específicas de la elección integral, bruñido y bruñido de potencia parámetros de molienda en los manuales de corte general se puede encontrar en la necesidad de determinar los parámetros óptimos del proceso a través de procesamiento de prueba.

3. Comparación de procesos

El uso de tubo de acero sin soldadura estirado en frío de precisión directamente para el bruñido o directamente la compra de un tubo bruñido en frío de alta precisión, la planta de cilindros forjados sólo tiene que procesar los extremos del cilindro forjado puede ser, el proceso de la tasa de chatarra es casi cero, la tasa de utilización de material es también muy alta, es un proceso relativamente avanzado. Sin embargo, las especificaciones actuales de tubo bruñido en frío de alta precisión, la oferta de variedades es menos rica que cilindro forjado, y la tensión interna es mayor en algunos cilindros forjados importantes y cilindros forjados de ultra alta presión cuando se aplican ciertas restricciones. Con el desarrollo de la industria de tubos de acero sin soldadura estirados en frío, este proceso tendrá cada vez más aplicaciones en la industria de fabricación de cilindros forjados.
La eficiencia de producción del proceso de laminado es mucho mayor que la del bruñido y el bruñido motorizado, y la calidad estable en la producción en masa tiene ventajas obvias. Sin embargo, para la calidad técnica de los trabajadores, las máquinas herramientas y los requisitos de bruñido de herramientas en la producción en masa tienen ventajas obvias.
La flexibilidad y adaptabilidad del bruñido y el bruñido motorizado son mejores en la producción de piezas únicas. La producción de cilindros forjados especiales tiene más ventajas, y el bruñido puede reparar parte del fallo de laminado de la pieza. El laminado y el bruñido pueden utilizarse conjuntamente para evitar los defectos y reducir la tasa de desechos del mecanizado de cilindros forjados.

4. Conclusión

Barril cilíndrico proceso de mecanizado El desarrollo debe tener en cuenta de forma exhaustiva los requisitos de los planos, el lote, las máquinas herramienta, las herramientas de corte, la calidad de las piezas en bruto y la calidad técnica de los trabajadores, etc., y el desarrollo de los parámetros del proceso debe modificarse en la producción real. Para procesar piezas de alta calidad, además del proceso y los parámetros para ser razonable, sino también un conjunto de sistemas de gestión de procesos prácticos.
Autor: Yang Zhensheng