服务热线: 86-510-80628100立柱是四柱结构液压机关键零件。立柱不但需要支撑上梁与油缸,承受工作拉力,还对滑块起着导向作用,并承受工作时的偏载力。因此,立柱零件既要有较高的尺寸精度,还要对表面有较高的耐磨性能要求。
四柱液压机立柱为一典型细长轴类零件,长径比达26.2,该零件的加工工艺过程为:下料→粗加工→表面淬火→车螺纹→磨加工。在生产制造过程中,常会出现难以精加工出合格品的情况,有时甚至导致工件报废。
控制难点
对出现的质量问题进行综合分析发现,难点主要在淬火变形量难以有效控制,淬火前留多少精加工余量难以把握。现实生产中,一般采取在粗加工时留有较大的精加工余量(余量达到3mm)的方案。这样会由于精加工余量大,淬火后的立柱表面硬度高,导致磨削工作量相当大,直接影响生产周期并产生较大的费用,且因淬硬层大部分被磨削掉,而达不到最初的设计效果。
变形分析
根据表面淬火原理,对立柱淬火工艺进行分析,发现中频淬火后,立柱变形大的原因主要有:
(1)在淬火前,立柱在备料时,由于部分原材料变形较大,工件进行了冷校正,校正后的工件没有经过去应力处理;
(2)由于工件比较粗大,工件未进行预先热处理进行组织准备,其基体组织性能波动幅度较大,特别是锻钢件,锻后热处理不充分,工件的原材料粗加工去除层较少,造成表层组织成分不均匀;
(3)淬火设计存在不合理。淬火过程中,加热设备选择不合适、未经工艺实验选择制定合理的工艺参数等,都会增加热变形。
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(1)在制造过程中尽量减少冷校正,经冷校正过的立柱应补充一次去应力处理。固定采购原材料渠道,尽量购买大厂的产品,确保质量稳定。选择合适的加热设备,并进行工艺实验,根据原材料、原始组织、立柱的技术要求选择制定合理的工艺参数,减少热影响因素,淬火过程中,在满足技术要求的前提下,提高加热中频率、输出功率,提高表面单位面积比功率,降低透热深度,减少工件热容比,将由于奥氏体晶粒细化、精细化结构碎化以及淬火组织膨胀而使淬火后立柱表面形成高压应力分布,能有效地提高淬火硬度,提高工件抗咬合磨损及抗疲劳磨损能力,并能有效的减少工件变形、开裂倾向。
(2)从以上分析来看,影响立柱淬火变形量的因素比较复杂,淬火变形量难以精确控制。进一步对立柱工件外形结构进行分析,能够发现,仅立柱的中间一段有淬火要求,而工件的两端不作要求。因此可以在淬火前粗加工时,把工件加工成两端粗中间细的“哑铃状”,两端多留出一些加工余量,在后续加工中,把工件中间淬火段作为加工找正基准,对中心孔进行重新加工,这样可减小校正误差区间长度,使找正工作更加简单容易,大大提高了生产效率,且并未增加工作量,只是将两端加工量由粗加工工序向后移至精加工工序。这样可以进一步保证立柱的制造合格率。
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