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液压油缸缸体加工工艺

作者:山东宏钜天成钢管有限公司 来源:http://hjtcglg.com 日期:2020/9/18 8:57:24

液压油缸缸体加工工艺

液压油缸用管进行深孔加工、深孔光整珩磨及埋弧自动焊接技术重要工艺特色
油缸缸体内孔加工工序被确立为关键工序质量控制点。为保证其全过程受控,专门编制了《工序控制点明细表》 、《工序质量分析表》、《作业指导书》、《机械加工工序卡》、《深孔加工质量监控记录》 并严格按照要求实施作业, 加工全过程在严格受控状态下进行。
(1) 缸体的精镗工序
组合刀具内孔切削加工的稳定性和可靠性, 直接影响到加工缸体的母线直线度、孔加工精度及表面粗糙度。 缸体内孔加工切削的稳定性主要靠刀具本身结构的合理设计,我公司使用的组合刀具有效支承长度是加工缸体 内孔直径的 2 倍或2倍以上 。我公司经过多次技术论证和试验,当刀具 支承长度小于内孔直径 时,刀具加工时的切削稳定性较差, 当刀具支承长度等于缸体直径 时,刀具的切削稳定性明显提高。 当组合刀具 支承长度大于 2倍缸体内孔直径时, 其切削稳定性就更可靠,整个组合刀具切削加工过程平稳, 刀具按导向套的引导进行缸体深孔加工,保证了缸体加工精度、表面粗糙度和母线的直线度。组合刀具另件加工精度是组合刀具整体性能符合设计要求的关键。 我公司组合刀具的制造、 检验都选派有经验的、 负责的专门人员把关, 每个另件都必须满足设计提出的精度、 形位公差要求, 并且组合刀具总装后每道支承的径向跳动控制在 0.01mm以下,多道支承必须一次磨成,道与道之间的直径偏差控制在0.015mm以下,保证刀具母线直线度误差在 2倍缸体直径长度上不大于 0.015mm ,刀具的直径尺寸与导向套过盈配合,精度为 IT6。

(2)合理的导向长度及组合夹具精度控制

液压启闭机的缸体都比较长, 所以宏钜钢管公司采用推镗工艺, 要实现推镗就必须有一个高精度的导向套,先把组合刀具放在导向套中,再把缸体接在导向套上,用导向套、组合刀具的精度直线度来保证缸体的加工精度和直线度, 当组合刀具进入加工缸体后, 已加工好的缸体 又成为新的导向套 。对导向套的要求是: 导向套长度是组合刀具的 1.1 倍,导向套内孔精度必须达到 H7要求,导向套外径支承点跳动不大于 0.01mm ,端面与缸体结合部位跳动不超过 0.02mm 。组合刀具与导向套是过盈配合。由于导向套的内孔精度是 H7,组合刀具在修磨后 支承全长的径向跳动值为 0.01mm ,这样就等于液压缸体内孔是沿 H7精度的导向套内孔轨道下加工出来的,由于导向套本身 精度以 H7保证,所以被加工缸体的 内孔精度就能保证达 H9,缸体内孔母线直线度因组合刀具长度是加工缸体内径的 2 倍以上,并且刀具全长径向跳动不超过 0.01mm,所以其母线直线度也就能确保达到相应的设计要求。

(3) 刀片的修磨及安装

组合刀具的刀片在安装前必须在专用的工具磨床上严格按设计的切削角度修磨,刀片的前角、后角、刃倾角都必须达到设计要求,修磨刀片时应严格控制切屑槽的大小和流出方向, 并且各切削面必须达到一定的粗糙度要求。 根据缸体直径大小,长度的不同, 刀片的数量从 2 片到 8 片不一,确保 18m以内不同长度缸体内孔加工达到设计要求。

(4) 导向套、组合刀具及加工缸体的装夹工序

操作时首先把已加工并检查合格的导向套按工艺要求固定在机床法兰盘上,并按工艺指导书校正, 第二步把调整好的组合刀具按要求推入导向套, 第三步按装修磨成型的刀片, 第四步把缸体与导向套连接好, 第五步调整好缸体与导向套的径向跳动及联接部位, 以上工作完成后才能开始加工, 操作者在加工全过程监测镗杆微跳动、切削情况、加工部位温度、切屑形状等,以确保加工质量。

(5) 缸体内孔光整珩磨工艺:

光整珩磨主要是为进一步提高内孔精度及降低表面粗糙度, 宏钜公司内孔光整珩磨工艺特点是:宏钜钢管公司使用的是一种钢性可调节专用磨头, 其特点是尺寸可随产品前道加工内孔尺寸的变化调节。 由于磨头设计是钢性的, 所以能保证磨头在运动及旋转过程中从起点到终点尺寸的一致性, 从而保证了珩磨内孔的精度。 我公司使用一种专用的大口径缸体珩磨砂条,它的规格为( 200×14×14)毫米,比普通市场采购的通用珩磨条( 100×12×12)长 100毫米,由于该磨条设计长为 200 毫米,所以在珩磨过程中的内孔表面母线直线性比采用普通磨条 (长 100毫米)更有保证。在确定磨条材质、结合剂、粒度、硬度等方面是根据第一道半精磨、第二道精磨的二次磨削需要, 选用合理的易磨削高质量磨条, 我公司定点选用烟台强力珩磨技术开发公司生产的高强度珩磨条, 它的主要优点是磨条强度高, 切削性能好,不易断条,半精磨及精磨油石粒度均匀,对缸体内孔的磨削精度有保证。通过认真操作,经光整珩磨后的缸体内孔表面粗糙度< Ra0.4。在以上工艺、 工装保证的前提下, 再选择合适的冲洗表面的专用油液、 合理的车头转速、珩磨头的直线运动速度及珩磨越程 (一般成 90°交叉,对磨削表面能产生微润滑作用和提高加工效率) 。宏钜钢管公司根据检测需要购置了 GYF-1内孔光学测径仪,能检测 Φ200~800 的缸体,测深 12m ,精度 0.01mm ,还有 GL86-01窥镗仪,能直观地检查缸体中的任何部位质量。美国进口的数显式表面粗糙度测量仪 EMD-1500-32能准确迅速地测出缸体内孔的表面粗糙度。我公司使用的组合刀具已达到较高水平,由于有以上工艺工装的可靠保证,缸体加工完全可以符合精度 H9, 表面母线直线度不大于 1000: 0.15 且在全长上不大于 0.3mm及粗糙度 Ra0.4 的图纸要求。

(6) 焊接工艺

缸体焊接质量非常重要, 宏钜天成公司把缸体焊接工序确定为关键工序质量控制点并按有关标准予以管理和控制, 为确保全过程受控,编制了《工序控制点明细表》工序质量分析表》、《作业指导书》、《焊接工艺卡》、《焊接质量跟踪卡》并严格按照要求实施作业。焊接过程应用自动埋弧焊接技术。整个焊接过程按下图所示工序进行作业,焊接全过程在严格的监控下进行,保证焊缝质量符合规定要求。实践证明,要得到合格的焊缝, 必须在焊接工序的任何一个环节, 都要严格按照焊接工艺执行, 对焊接坡口的形式、 表面粗糙度、缸体的预加热、 焊丝、焊剂的选型、 烘干、分粒,到焊接电流、电压、焊接速度的选择等一系列参数都要进行严格控制。 目前宏钜钢管公司大型缸体的焊接坡口都设计成 V型坡口,并规定了加工方式和方法。 工件预热采用履带式陶瓷电加热垫环绕工件上面再加盖石棉保温被的方式进行预加热, 加热温度用电加热器的自动控温仪控制,保持在 250℃~300℃之间。底层焊接用 CO 2保护焊打底 , 后用埋弧焊焊接,焊机型号为 MZ-1-1000A,用直流反接形式, 采用牌号 H08MnA 焊丝,HJ431焊剂,焊剂在 250℃温度下烘干,并保温 2 小时,在焊剂回收过程中的分粒工作在 ZZF焊剂分粒机上完成, 整个焊接全过程都在受控状态下进行, 确保大型缸体的焊接质量。缸体焊接完工后用石棉保温缓冷, 冷却后进行焊接质量检查, 我公司对焊缝的质量检查是采用 100% 的超声波探伤,或者射线探伤检查,确保符合 JB4730标准规定的超声波探伤Ⅰ级、射线探伤Ⅱ级的要求。