機(jī)械制造紀(jì)實(shí)05—改變工藝后零件變形的解決辦法

六角車

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　　原零件如圖一a，材料：20鋼，直徑41的冷拉棒。這個(gè)零件干了多年了，每月6萬件，真正的老產(chǎn)品，工藝選的全部是專機(jī)，工序排列如下：

　　1序：六軸自動(dòng)車三臺(tái)，除后端面外，全部加工合格，30秒加工一件，8小時(shí)工作制，這種設(shè)備的磨換刀、調(diào)整、加料、維修保養(yǎng)占工時(shí)的25%，也就是兩小時(shí)輔助。班產(chǎn)120X6=720件，多年實(shí)踐，能達(dá)到此班產(chǎn)的人極少，現(xiàn)行班產(chǎn)450件。配置三臺(tái)車。

　　2序：化學(xué)清洗后100%道檢合格后，轉(zhuǎn)入下道工序加工。

　　3序：雙頭半自動(dòng)車床，車后端面，倒角。一臺(tái)，班產(chǎn)1500件。

　　4序：臺(tái)鉆，專用夾具鉆2-φ4扳手孔，一臺(tái)，班產(chǎn)1500件

　　5序：螺紋車，車外螺紋，兩臺(tái)，班產(chǎn)600件。

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　　整條生產(chǎn)線正常兩班倒，才能保證完成任務(wù)。

　　近些年不斷的開發(fā)研制新產(chǎn)品，一旦定型進(jìn)入批量生產(chǎn)，高效率的專機(jī)自然是首選。廠內(nèi)的幾臺(tái)螺紋車都是進(jìn)口的，即使不上新產(chǎn)品，也到了該更新的時(shí)候了。如今加工外螺紋的設(shè)備如，簡(jiǎn)易數(shù)控車，螺紋銑，中小批量加工都有一定的優(yōu)勢(shì)，但進(jìn)行大批量加工，和螺紋車比差距就很大了。還有一種高效加工外螺紋的設(shè)備，滾絲機(jī)。那效率是螺紋車的近十倍，質(zhì)量也比螺紋車好得多。為什么就不能用滾絲機(jī)加工呢？產(chǎn)品是引進(jìn)外國(guó)的，工藝也不例外。老外有領(lǐng)先中國(guó)二百多年的工業(yè)技術(shù)老底子，他們的技術(shù)人員，為什么就沒采用滾絲機(jī)，來加工這個(gè)零件的外螺紋呢？絕不是沒想到，很可能是遇到難以逾越的障礙了，因?yàn)楫?dāng)時(shí)這個(gè)產(chǎn)品對(duì)他們也是新產(chǎn)品。

　　
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       于是，作為一個(gè)工藝革新項(xiàng)目提上日程，根據(jù)以往的加工經(jīng)驗(yàn)，滾絲機(jī)因擠壓容易變形的原因，不能滾薄壁件。這個(gè)零件小孔壁厚，還有底，該沒問題，只有口部3mm處，只有2mm厚，肯定要變形，按一般常識(shí)，孔會(huì)被擠小。于是，上活的支撐推桿的芯模，按孔最小尺寸設(shè)計(jì)，這樣即使孔被擠壓變形，也不會(huì)小于芯模。按這個(gè)思路，做好工裝，試滾后發(fā)現(xiàn)，孔壁受壓后不但沒向內(nèi)縮，反倒向外漲了，孔成了喇叭口，應(yīng)力變形，與壓力方向相反，而且小孔底部也產(chǎn)生了變形，向內(nèi)鼓起來了。雖然變形只超差幾個(gè)絲，但這個(gè)零件是性能件，質(zhì)量要求很嚴(yán)格，說不定老外編工藝時(shí)也試過，不成功，就放棄了。但此一時(shí)，彼一時(shí)。對(duì)這個(gè)老產(chǎn)品各個(gè)零件的性能，咱們已摸得很熟了，底鼓好辦，加一道2.5噸小沖床，底部校平工序，就解決了。查總裝圖分析后得出結(jié)論，此零件小孔和底，是關(guān)乎整個(gè)產(chǎn)品性能的部位，外螺紋只起連接作用，短一點(diǎn)并不影響性能，于是把外圓車一個(gè)長(zhǎng)3.5，小于螺紋底徑的臺(tái)階，形狀見圖一b。這一段在滾壓加工螺紋時(shí)加工不到，自然就不會(huì)出現(xiàn)應(yīng)力變形了。由于加工方式的改變，螺紋外徑也改變了，滾前直徑公差提高到0.05，這些在六軸自動(dòng)車上解決起來很容易。裝配好一批產(chǎn)品后，進(jìn)行產(chǎn)品性能試驗(yàn)，沒發(fā)現(xiàn)異常，革新成功。
% p# q# j. E: `7 n; M      改為 滾壓螺紋后各工序工藝調(diào)整：
       1序，六軸自動(dòng)車按圖一b加工。
3 ^2 |* Q: n" A/ k! V& A: y       2序：化學(xué)清洗后100%道檢合格后，轉(zhuǎn)入下道工序加工。

　　3序：滾絲機(jī)加工外螺紋。
& H( @+ L% f; |$ C  I8 i, n       4序：沖床孔底校平。
8 A. E# s/ A$ }' @. d2 E' k( z4 L; r       5序：雙頭半自動(dòng)車床，車后端面，倒角。一臺(tái)，班產(chǎn)1500件。

　　6序：臺(tái)鉆，專用夾具鉆2-φ4扳手孔，一臺(tái)，班產(chǎn)1500件

　　　　
6 i6 z+ c7 j! t% `& ?. L     成果盤點(diǎn)：

　 滾絲機(jī)工藝：一臺(tái)滾絲機(jī)一班可加工5000件，一班一機(jī)就可保證提前完成任務(wù)，基本消除了廢品，出現(xiàn)返修品，再滾一遍就行了。

　　
螺紋車工藝：

　　兩車四人兩班，才加工2400件，而且質(zhì)量較差，返修活較多。得占用一臺(tái)儀表車，設(shè)計(jì)專用漲簧和螺紋梳刀來修活。

　
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- }/ v& K1 i" A* I( W; t　后來研制新產(chǎn)品的一個(gè)零件見圖二，由于量不大，開始也是采用的螺紋車工藝，由于孔比較小，沒辦法用漲簧夾緊，夾具設(shè)計(jì)成桿式抽芯，芯桿前端銑槽，裝好零件后再用一卡板插到槽內(nèi)，抽芯夾緊，一是慢，二是影響孔與螺紋的同軸度。后用滾絲機(jī)加工，由于和圖一螺紋一樣，只是換一個(gè)送活的芯桿就行了。每月萬兒八千件的產(chǎn)量，不用增加人和設(shè)備，捎帶著就把這個(gè)活干了。

wutaohu

膜拜一下。工藝真的很重要。潛心研究與積攢中。。。

ljt533

大俠，學(xué)習(xí)了，有個(gè)問題請(qǐng)教一下：孔的底部的厚度2（ 0^-0.05）尺寸是如何保證和測(cè)量的啊，最后你說要用小沖床整形，這個(gè)行程不好控制啊，然后怎么最終保證底部的厚度呢？

machel77

3.5mm長(zhǎng)的一端內(nèi)外孔壁厚只有1mm了，這個(gè)36內(nèi)孔起定位作用嗎？加工后，有沒有磕碰變形的呢？

談小生

學(xué)習(xí)了！
  i0 }- ~) b0 ]6 e9 @2 Y, ?6 w想問下這就是工藝工程師的工作內(nèi)容嗎？解決這么一個(gè)問題對(duì)公司算不算是重大突破？在實(shí)質(zhì)上會(huì)不會(huì)有豐厚的回報(bào)？

談小生

談小生 發(fā)表于 2013-10-10 22:08
學(xué)習(xí)了！
想問下這就是工藝工程師的工作內(nèi)容嗎？解決這么一個(gè)問題對(duì)公司算不算是重大突破？在實(shí)質(zhì)上會(huì)不會(huì) ...

謝謝您的解答！

ljt533

ljt533 發(fā)表于 2013-10-10 21:46
* \8 L0 h1 _6 v) Y大俠，學(xué)習(xí)了，有個(gè)問題請(qǐng)教一下：孔的底部的厚度2（ 0^-0.05）尺寸是如何保證和測(cè)量的啊，最后你說要用小沖 ...

謝謝大俠的解答，又學(xué)習(xí)了一招，繼續(xù)期待大俠出爐新的工藝案例分析。。。

憨老馬

采用科學(xué)和合理的工藝，是保證產(chǎn)品質(zhì)量和大大提高生產(chǎn)力的捷徑！然而所有這些，由于分工的問題，是一般設(shè)計(jì)者涉及不到的。

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工藝確實(shí)蠻重要的，想做好工藝，確實(shí)得有積累，而且還要靈活變通

mfka

對(duì)于圖一和圖二，實(shí)際上是：在不影響零件功能和使用等條件下，局部零件修改結(jié)構(gòu)和尺寸，適應(yīng)工藝革新的需要，減少制造成本。
4 {5 f6 n% H3 b1 Z/ |, `2 b: ~/ j設(shè)計(jì)和工藝是緊密配合，協(xié)調(diào)工作的。
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