Controlo de qualidade no processo de maquinagem do cilindro forjado hidráulico

Controlo de qualidade no processo de maquinagem do cilindro forjado hidráulico

Introduziu vários tipos de sistemas hidráulicos cilindro forjado Os processos de maquinagem de cilindros forjados e os principais factores que afectam a qualidade de cada processo de maquinagem foram analisados e propostos para melhorar a qualidade do processamento de medidas específicas. Ao mesmo tempo, o furo do cilindro forjado de vários processos de maquinação comummente utilizados para comparação apontou as vantagens e desvantagens de cada um e o âmbito de aplicação.

0. Introdução

O cilindro hidráulico forjado é uma das peças importantes normalmente utilizadas em máquinas de engenharia modernas e outros equipamentos, o processamento do processo de produção do cilindro forjado é um componente importante da tubo de cilindro forjado da elevada taxa de sucata; as principais razões são:

• 1) A haste da ferramenta é longa e fina com pouca rigidez, o que pode facilmente causar deflexão e vibração da ferramenta.
• 2) A rigidez da placa do cilindro forjado em si é fraca, o que pode facilmente causar retidão e arredondamento.
• 3) O arrefecimento e a remoção de aparas são difíceis, e as aparas de ferro riscam facilmente a superfície de maquinagem.
• 4) Dificuldade em guiar a cabeça de corte, resultando no desgaste da tira de guia, destruindo o efeito de guia.

Por conseguinte, é necessário tomar as medidas correspondentes para garantir a fiabilidade da orientação, do corte, da remoção de aparas, da lubrificação e do arrefecimento, a fim de reduzir eficazmente a taxa de refugo dos cilindros forjados.

1. Desenvolvimento do programa de tecnologia de processamento do cilindro forjado

A maioria dos cilindros hidráulicos forjados são barra redonda como matérias-primas, baixa pressão cilindros forjados com Aço 20# e 25# açosem tratamento térmico. Cilindro forjado de média e alta pressão ou cilindros forjados importantes de mais de 35# aço, Aço 45#27SiMn, 25CrMo, e outros materiais, tratamento de têmpera. O processo de maquinagem de cilindros forjados de diferentes materiais em bruto é semelhante. Ainda assim, de acordo com os espaços em branco das matérias-primas e o estado do tratamento térmico, os parâmetros do processo diferem no desenvolvimento dos seus programas e parâmetros tecnológicos.
A estrutura do cilindro forjado hidráulico apresentada na Figura 1, a estrutura do cilindro forjado pode ser desenvolvida para os seguintes tipos de rotas tecnológicas de processamento.

• Programa 1: material metálico → → → tratamento térmico → → endireitamento → → → máquina de mandrilar carros com batente de posicionamento → → → mandrilamento em bruto → → → → mandrilamento semi-acabado → → → mandrilamento fino (mandrilamento flutuante) → → → rolamento.
• Opção 2:Descarga → → Tratamento térmico → → Endireitamento → → Paragem de posicionamento para máquina de tornear e de brunir → → Furação em bruto → → → Furação semi-fina → → Brunimento.
• Opção 3:Descarga→→→Tratamento térmico→→Aperto→→→Posicionamento do batente para a máquina de tornear e de furar→→→Furação combinada.
• Opção 4: Descarga de tubos de aço sem costura de precisão estirados a frio → → → máquina de brunir carros com paragem de posicionamento → → → → brunir.

2. Problemas a ter em conta na transformação de cilindros forjados

2.1 Materialização

Quando o material deve ser considerado quando o tamanho do mandril do processo, o tamanho é muito pequeno pode fazer com que ambas as extremidades do processamento do comprimento do batente de posicionamento sejam muito curtas, resultando na perfuração da peça de trabalho no posicionamento impreciso da máquina de perfuração, resultando no processamento da espessura da parede do cilindro forjado acabado não é uniforme.

Figura.1 Diagrama esquemático da estrutura do cilindro forjado

2.2 Tratamento térmico

O tamanho do cilindro forjado e a uniformidade da dureza após o tratamento térmico não só afectam a qualidade do cilindro forjado, como também influenciam grandemente os procedimentos de processamento subsequentes. A dureza desigual do cilindro forjado, no furo subsequente, aumenta o desgaste da ferramenta e pode até "bater na faca", resultando em sucata da peça de trabalho. Especialmente na utilização de acabamento de ferramenta de perfuração flutuante, a qualidade do furo acabado também irá diminuir. Para este tipo de tubo em branco, é melhor utilizar a afiação no processamento de perfuração.
Os espaços em branco do cilindro utilizam a maior parte do tratamento térmico num forno de caixa ou num forno de aquecimento tipo poço, têmpera vertical; desta forma, é provável que a dureza local do cilindro forjado não seja uniforme. Tratamento de têmpera de tubos de aço sem costura na linha de têmpera de média frequência, devido ao contacto uniforme entre o meio de arrefecimento e a peça de trabalho, a dureza do cilindro forjado é uniforme e a consistência da dureza da peça de trabalho também é boa para o processo subsequente é muito favorável. No entanto, devido às limitações de tamanho da bobina de aquecimento por indução, este método de têmpera numa peça única, num pequeno lote e na produção de cilindros forjados especiais é mais difícil de aplicar.

2.3 Ajuste da máquina de mandrilar e fixação da peça de trabalho

Em todo o processo de perfuração, certifique-se de que o fuso da máquina de perfuração, a fixação, a peça de trabalho, a ferramenta de perfuração, a barra de perfuração, o recetor de óleo e a linha central do assento da barra de perfuração são consistentes para garantir a qualidade do furo interno dos procedimentos de processamento. No ajuste da máquina de perfuração, pode utilizar o assento magnético da mesa ligado ao fuso da máquina de perfuração, verificar a barra da ferramenta de perfuração e o recetor de óleo, e a concentricidade do fuso. A manga de amortecimento de vibrações da cauda do recetor de óleo da máquina de perfuração deve ser verificada e ajustada, e o desgaste deve ser substituído prontamente.
No desbaste, a peça de trabalho pode usar um mandril em forma de galinha para aumentar a quantidade de corte para melhorar a produtividade. Mas o mandril em forma de galinha pode fazer com que a circularidade da saída do cilindro forjado seja demasiado fraca no acabamento. O acabamento pode utilizar o posicionamento cónico e a fixação por fricção. Para garantir uma fixação fiável, precisa de aumentar a força de fixação do recetor de óleo; se a força de fricção for insuficiente, pode mudar a prensa e o cone de posicionamento da peça de trabalho para mais pequeno.

2.4 Perfuração em bruto

2.4.1 Afiação de ferramentas de brocar em bruto

Devido às dificuldades de remoção de aparas em furos profundos, a afiação da ferramenta para a cabeça de corte na ranhura de quebra de aparas abre mais fundo, mais estreito, para aumentar o efeito de quebra de aparas e remoção conveniente de aparas. O ângulo de inclinação da aresta de corte deve prestar atenção à forma de remoção de aparas utilizando a compatibilidade de perfuração.

2.4.2 Ajuste de uma cabeça de perfuração em bruto

A estrutura da cabeça de mandrilamento em desbaste é mostrada na Figura 2; o bloco guia frontal é de carboneto e o bloco guia traseiro é uma tira de madeira plástica; o princípio de ajuste da cabeça de mandrilamento em desbaste é: garantir que a ponta do cortador e a posição do bloco guia de carboneto frontal sejam compatíveis; o tamanho do bloco guia de carboneto frontal e a tira guia de madeira plástica traseira são consistentes; as dimensões radiais da tira guia de madeira plástica são consistentes entre si.

Figura.2 Diagrama esquemático da estrutura da cabeça de perfuração em bruto
1-Ferramenta de perfuração; 2-Parafuso de compressão; 3-Bloco guia de carboneto; 4-Parafuso de ajuste; 5-Barra guia de madeira colada; 6-Cabeça de perfuração; 7-Calibre de perfuração.
A ponta da ferramenta deve ser mais do que o bloco de guia de carboneto frontal à frente da ponta da ferramenta à frente da quantidade de permissão de maquinação e relacionada com o avanço, geralmente entre 1mm-2mm. Ao mesmo tempo, a ponta da ferramenta na dimensão radial deve ser ligeiramente mais alta do que o bloco guia de carboneto, cerca de 0,02 mm. Para garantir que as dimensões acima devem usar um calibre de ferramenta especial para a faca, o diâmetro interno do calibre de ferramenta, de acordo com os requisitos de tamanho de cada processo, foi produzido. Se a folga entre o bloco guia de carboneto frontal e o medidor de ajuste da ferramenta for grande, depois de substituir o novo bloco guia de carboneto, é necessário retificar a cabeça de perfuração em bruto; se a ponta do cortador não for adequada para a quantidade de excesso, é necessário afiar novamente a ferramenta de perfuração em bruto. Após o ajuste do tamanho do bloco de guia da barra de madeira, para garantir que o tamanho do bloco de guia de carboneto frontal tenha o mesmo tamanho, é melhor ajustar cada vez após o diâmetro externo do reprocessamento da barra de madeira para garantir que as dimensões radiais de cada barra de guia sejam as mesmas.

2.5 Perfuração fina

Atualmente, a brocagem fina mais utilizada é a forma de uma ferramenta de brocagem flutuante, como se mostra na Figura 3. A ferramenta de mandrilamento fino pode deslizar no furo retangular da cabeça de mandrilamento fino, ajustando automaticamente o volume de corte das duas arestas de corte para reduzir o erro causado pela flexão da haste e fixação imprecisa.

Figura.3 Estrutura esquemática da cabeça de perfuração fina
1-cabeça de mandrilamento de acabamento; 2-ferramenta de mandrilamento de acabamento; 3-barra de guia; 4-placa de cunha; 5-porca de ajuste; 6-porca de bloqueio; 7-conetor

2.5.1 Afiação de ferramentas de perfuração fina

O processo de corte por perfuração flutuante é semelhante ao alargamento; a margem de maquinagem não é fácil de ser demasiado grande, na Figura 1 mostra-se a estrutura do processamento do cilindro forjado, margem de perfuração fina de 0,08 mm-0,15 mm, cabeça de corte a moer uma aresta calibrada mais longa, para desempenhar um papel na extrusão, o ângulo de deflexão primário e secundário é tomado 1,5 °-2,5 °, afiação da cabeça de corte, rugosidade da superfície deve estar no R_a3.2 ou menos, e ao mesmo tempo para verificar a qualidade da aresta de corte, não deve haver fenómeno de serrilha, os dois lados da aresta de corte devem ser cortados, e a aresta de corte deve ser cortada, e a aresta de corte deve ser cortada, e a aresta de corte deve ser cortada, a aresta de corte deve ser cortada. Ambos os lados da aresta de corte devem ser simétricos; duas arestas de corte e calibragem devem estar no mesmo plano.

2.5.2 Ajuste da cabeça de perfuração fina

O princípio do ajuste da cabeça de mandrilamento fino é que o tamanho da fonte da barra guia ϕ2 é consistente com o diâmetro do furo inferior antes do mandrilamento fino, o lado de trás da barra guia ϕ1 é consistente com o diâmetro do furo após o mandrilamento fino, e as dimensões radiais de cada barra guia são consistentes entre si. A remoção de aparas é um problema que requer atenção especial na mandrilagem fina; o fluxo de refrigerante deve ser aumentado adequadamente na mandrilagem fina. Caso contrário, é provável que as limalhas de ferro risquem a superfície do furo processado.

2.6 Rolamento

A laminagem pode melhorar a qualidade da superfície do furo do cilindro forjado, mas não pode melhorar a precisão geométrica do furo e a tolerância posicional; a peça de trabalho na laminagem antes da precisão e rugosidade do furo é mais elevada, maior é a qualidade da superfície após a laminagem. A rugosidade da superfície do furo inferior antes da laminagem é geralmente controlada a R_a1,6 ou mais.

2.6.1 Regulação da cabeça de rolamento

São utilizadas diferentes cabeças de rolos na maquinagem de furos profundos, mas o princípio de ajuste é o mesmo. Os rolos da cabeça do rolo precisam de ser agrupados para garantir que a mesma cabeça do rolo com uma fila de diâmetros de rolos é consistente entre si, com uma diferença máxima de não mais de 0,002 mm. Se houver uma fila dupla de rolos da cabeça do rolo, a frente e a traseira das duas filas de rolos do diâmetro exterior podem ser inconsistentes. As arestas dos rolos devem ser arredondadas para 1mm ou 2mm, e a superfície deve ser polida com uma rugosidade superficial de R_a0,2-0,4μm. Os cantos arredondados dos rolos da mesma fila devem ser consistentes. Para filas duplas de rolos da cabeça de rolamento após a fila de rolos, o diâmetro exterior tem de ser maior do que a fila da frente do diâmetro exterior de 0,01 mm-0,02 mm.

2.6.2 Seleção dos parâmetros de laminagem

A dosagem de laminação deve ser selecionada de acordo com a dureza do material, a espessura da parede e outras condições do teste. Quanto mais pequena for a quantidade de laminagem, melhor será a qualidade da superfície da faca. O efeito de rolamento é demasiado pequeno; não pode melhorar eficazmente a qualidade da superfície do furo inferior, a quantidade de interferência é demasiado grande, o cilindro forjado vai enrolar o cabelo, resultando em "descamação" e até mesmo a cabeça de rolamento presa no meio do cilindro forjado, resultando em danos na cabeça de rolamento e no cilindro forjado desmantelado. A sobrecarga de rolamento do tambor do cilindro forjado de paredes finas também destrói a retidão do tambor do cilindro forjado. Processe a laminagem tanto quanto possível para completar uma faca. No cilindro forjado mostrado na Figura 1, o processamento do cilindro forjado é de 0,25-0,35 mm/r. Rolando a quantidade de interferência para levar 0,08mm-0,12mm, o tamanho real do cilindro forjado após o rolamento aumentou em cerca de 0,02mm.

2.7 Perfuração combinada

Na produção em massa, para melhorar a produtividade, pode utilizar uma combinação de perfuração, ou seja, processamento composto de perfuração e laminação, a ferramenta de perfuração em bruto, a ferramenta de perfuração flutuante e o rolo montado num corpo de ferramenta, numa ferramenta na conclusão da perfuração em bruto, perfuração fina e laminação. A combinação de perfuração do princípio da faca com o processo mencionado anteriormente é separada do princípio da faca é o mesmo; a diferença é que a combinação do corpo da ferramenta de perfuração é mais difícil de orientar alguns dos requisitos da precisão da faca é maior.

2.8 Afiação e afiação de potência

A brunidura é também um meio vulgarmente utilizado para processar o furo e pode melhorar a precisão geométrica do furo do cilindro forjado e a rugosidade da superfície; a adaptabilidade da brunidura em relação à laminagem de furos profundos é boa, a redondeza do cilindro forjado com brunidura é geralmente melhor do que após a laminagem, mas a eficiência da brunidura é muito inferior à da laminagem. A afiação de potência é um cilindro forjado com outro processo; é maior do que a afiação comum, com alta eficiência de moagem.
No brunimento e no brunimento de potência, de acordo com o material do cilindro forjado, escolha o abrasivo de pedra de óleo e o tamanho das partículas. Quanto mais grosso for o tamanho do grão da pedra de óleo, maior será a eficiência de corte, mas pior será a rugosidade da superfície; quanto mais fino for o tamanho do grão da pedra de óleo, menor será a eficiência de corte, mas melhor será a rugosidade da superfície. Com a premissa de cumprir os requisitos de rugosidade da peça de trabalho, tente escolher um tamanho de partícula grosso para melhorar a produtividade. A dureza da pedra de óleo e o diâmetro do cilindro forjado, a dureza da peça de trabalho, a forma da máquina de brunir, a cabeça de brunir da forma de tensionamento, a cabeça de brunir da força de tensionamento têm uma relação e precisam de se basear nas circunstâncias específicas da escolha abrangente, os parâmetros de brunimento e de poder de brunimento nos manuais gerais de corte podem ser encontrados na necessidade de determinar os parâmetros ideais do processo através do processamento experimental.

3. Comparação de processos

A utilização de tubos de aço sem costura de precisão estirados a frio diretamente para brunir ou comprar diretamente um tubo de brunimento a frio de alta precisão, a fábrica de cilindros forjados só precisa de processar as extremidades do cilindro forjado, o processo da taxa de refugo é quase zero, a taxa de utilização do material também é muito elevada, é um processo relativamente avançado. No entanto, as especificações actuais dos tubos de alta precisão estirados a frio, a oferta de variedades é menos rica do que cilindro forjadoA tensão interna é maior em alguns cilindros forjados importantes e em cilindros forjados de ultra-alta pressão quando se aplicam determinadas restrições. Com o desenvolvimento da indústria de tubos de aço sem costura estirados a frio, este processo terá cada vez mais aplicações na indústria de fabrico de cilindros forjados.
A eficiência de produção do processo de laminagem é muito superior à da afiação e da afiação eléctrica, e a qualidade estável na produção em massa tem vantagens óbvias. No entanto, para a qualidade técnica dos trabalhadores, as máquinas-ferramentas e os requisitos de brunimento das ferramentas na produção em massa têm vantagens óbvias.
A flexibilidade e a adaptabilidade da afiação e da afiação eléctrica são melhores na produção de uma peça única. A produção de cilindros forjados especiais tem mais vantagens, e a afiação pode reparar parte da falha de laminação da peça de trabalho. A laminagem e a afiação podem ser utilizadas em conjunto para evitar deficiências e reduzir a taxa de refugo da maquinagem de cilindros forjados.

4. Conclusão

Cilindro do cilindro processo de maquinagem O desenvolvimento deve ter em conta, de forma abrangente, os requisitos do desenho, o lote, as máquinas-ferramentas, as ferramentas de corte, a qualidade das peças em bruto e a qualidade técnica dos trabalhadores, etc., e o desenvolvimento dos parâmetros do processo a alterar na produção efectiva. Para processar peças de alta qualidade, para além do processo e dos parâmetros a serem razoáveis, mas também um conjunto de sistemas práticos de gestão de processos.
Autor: Yang Zhensheng