冷拉加工工艺

冷拉加工工艺 篇1

1 原加工工艺———专机切削加工

1.1 摇架支杆的专机加工工序

摇架支杆的专机加工工序为:锯料、校直、打中心孔、车外圆、磨外圆、铣“V”形槽、定长铣台阶、钻孔、扩孔、去毛刺、表面处理镀锌。

1.2 专机切削加工的缺点

1) 工序长 (11道) , 用人多, 生产效率低。

2) 无心磨削外圆尺寸公差大, 且光洁度低。

3) “V”型槽尺寸为100°±1°, 且不稳定, 一致性差, 致使安装尺寸25°超差, 无法满足满足YJ2-142A和YJ20-142A弹簧摇架的调整装配。同时加工面有刀纹, 槽口形成尖锐韧口, 容易划手。

4) 支杆两端2-φ9孔距400±0.2及边距9.5与支杆座安装尺寸存在超差现象, 打孔专机陈旧、老化, 装夹一次只能加工一件, 且停台率高。

5) 材料表层硬度低, 摇架施压时在“V”型槽形成压痕深。

6) 表面处理镀锌, 防腐蚀能力差, 工作过程中易产生静电。在个别用户厂存在生锈或脱落现象, 影响美观。同时磕碰、划伤严重。

2 新加工工艺的研究

经过探讨、验证和改进, 一种既方便又高效且满足摇架支杆良好的直线度、高硬度、抗弯曲的加工工艺———冷拉工艺试制成功。

2.1 摇架支杆改进工艺具体工序

摇架支杆改进工艺具体工序为:冷拉、锯料、校直、定长铣台阶、钻孔去毛刺、表面处理电泳 (见图1) 。

1) 冷拉加工工艺的研究。首先轧头, 接着抛丸除锈, 去除氧化皮;然后粗拉外圆及V型槽, 将φ32 mm的A3钢在带V型的拉模上进行3次冷拉, 分别用三套拉模, 得到φ30 mm外圆, V型槽100°深3.5 mm。冷拉后进行第一次退火, 退火温度为680℃, 退火时间为4 h。第二次去除氧化皮, 抛丸除锈。精拉外圆槽及V型槽, 将粗拉成形的摇架支杆在带V型的拉模上进行二次冷拉, 分别用两套拉模, 得到外圆直径为φ28-0-0..0406mm, 公差小且一致, V型槽为100°±0.5°, 深度为5.5 mm的摇架支杆。外圆及槽面光洁度均为3.2。进行第二次退火, 退火温度为680℃, 退火时间为5 h。第三次去除氧化皮, 酸洗。最后用校直机校直, 控制直线度为0.1 mm[1]。

2) 定长铣台阶加工。在双头铣专机上利用铣工夹具741-K00055、专用组合铣刀220-10676, 10677, 加工数控锯床定长422锯断。

3) 钻孔去毛刺加工。订制了打孔专机KZ5-B (可调多轴钻床) , 通过机械、电器、模具、刀具的调试, 严格控制了2-φ9孔距400±0.2及边距, 通过对模具的精心设计, 一次完成8个零件的加工, 大大提高了工件的效率 (见图2) 。

4) 采用阴极电泳处理, 涂层厚度为0.15~0.2mm, 具有涂层丰满、均匀、平整、光滑的优点, 其硬度、附着力、耐腐、冲击性能、渗透性能明显优于其他涂装工艺 (见图3) 。

2.2 冷拉工艺加工的产品的优点

缩短了工序 (6道) ;具有专用设备、专用夹具和专用刀具, 自动化程度高, 效率提高;成型一致, 质量稳定。零件互换性强, 减少了磕碰、划伤, 外形美观耐用;安装尺寸完全达到要求, 实用性强, 能满足各类摇架的配合, 同时有利于维修操作方便、调整省时省力 (见图4) 。

通过安装, 提高了材料表层的硬度, 摇架加压时, 在摇架支杆“V”型槽内的压痕减小, 使牵伸系统更加稳定, 也延长了摇架支杆的使用寿命。表面覆以电泳处理, 不产生静电, 耐磨损, 耐划伤, 耐腐蚀, 不吸花, 永久防锈[2]。

3 摇杆支架性能对比分析

通过原专机切削工艺与新冷拉工艺的摇架支杆性能进行对比 (见表1) 。冷拉工艺产品的直线度提高, 使摇架调整时间缩短一半;一致性好, 有利于各类摇架的调试;表层硬度高, 有利于提高产品的稳定性。专机的改进提高了生产效率, 由原月产3万节提高到4万节以上, 利用新增可调多轴钻床加工2-φ9后, 由原专机1件/次提高到8件/次, 效率提高400%。在一些产品档次需求高的用户, 冷拉工艺产品得到推广, 目前已广泛用于配套厂家。

参考文献

[1]张炳岭.金属材料及加工工艺[M].北京:机械工业出版社, 2009.

冷拉加工工艺 篇2

随着中国经济的不断发展，机械制造业也在稳步的向前发展，在机械制造业中数控设备如今已成为必不可少的加工设备，也越来越普及到个体企业里。数控设备的普及应用推动着机械制造业的发展，但如今传统的加工设备仍然存在着机械制造企业中，他伴随着低廉的制造成本会与数控设备长期共存。如今机械制造企业在不断思考着，将数控加工工艺与传统加工工艺有机结合在一起，结合两者的优点编制出更合理的零件加工工艺，最大的发挥两加工设备的潜力，是有着重要的现实意义。

1、数控加工工艺与传统加工工艺的比较

1.1数控加工概述

数控加工是将数控技术运用在机械加工中的一种技术，是通过数字信号来控制机床的运动轨迹及加工过程进行实时控制。数控技术在机械制造也的运用大大提高了机械生产效率，且产品的制造精度也比传统的加工技术提高了几个数量级。这种技术起源于上世纪50年代的美国，通过近50年的发展，数控加工技术已经发展到较高的水平，我国的数控加工技术起步较晚，与国外的数控加工技术相比有着较大的差距。

1.2数控加工技术的优点

（1）加工精度高

对于加工精度要求高且结构复杂的零件采用数控加工工艺可以缩短加工时间、保证加工精度等优点，数控机床主要是通过程序来控制机床的加工的轨迹，零件的加工质量的稳定性有着足够的保证，而传统的加工方式除了通过工装来保证加高精度外，还受到普通机床的加工精度低、操作的技术水平等影响。如加工的一个较大的深孔时，传统的加工方式是通过镗床趟玩一边孔时，通过回转中心回转180°后镗另外侧的孔的方法，这种方式对镗床本身的回转精度要求高，且会导致两端孔的同轴度较差，若采用一面镗完孔的形式，可能由于主轴伸出太长，造成加工圆孔是刀头出现跳动，导致加工精度不能满足要求，若采用数控机床加工时，由于本身的回转头的精度很高，翻边后镗孔时易找准中心孔，且完全能够保证孔的精度。

（2）工艺过程复杂精细

数控机床的加工工艺除了必须的进给操作之后，还有详细的换刀工序、主轴变速、开启冷却液等步骤，且需要对工件的加工尺寸进行编程等要求，数控加工工艺内容的编制步骤直接决定了工件的加工质量和加工时间，如加工的进给路线和回程路线的取舍、粗加工和精加工的切削量和切削速度和各种刀具的使用顺序等。

在编制数控机床的机械加工工艺时，需考虑的更加精细，如在加工完退刀槽后要注意退刀的位置，避免与其他工件或者机床相撞，在编制换刀程序时，一般只考虑换刀的先后顺序，对换刀的具体工艺不必过多描述，而在传统的工艺上则需详细的描述换刀的具体工艺，所以在运用数控加工时，大大节省了换刀时间和换刀的效率。

（3）易加工复杂的零件结构

由于数控机床是通过改变与零件结构相配合的运动轨迹，所以数控机械对机械结构的适应性和灵活性比传统的加工工艺好，传统的工艺对加工曲面或者曲线时，一般是通过划线、成形或者样板来加工，这种生产方式作业效率低且精度也低，而数控加工可以通过多轴连动来保证生产质量，而且生产效率也大大提高。

（4）劳动强度低

数控机床是数控控制加工的，一般能够达到无人值守的要求，只是在零件装夹时需要人工操作，而传统机床是必须通过人工操作的。因此，数控机床在加工时劳动强度更低，且作业环境也大幅改善。

1.3数控加工技术的缺点

数控加工技术的以上优点很多，但并不是所有的工件都适用于数控机床的，如工件尺寸较大且装夹困难时一般需要操作员工靠找正定位的零件；加工量小且易变形的工件，这些工件在使用数控加工时，不能充分发挥数控机床的作用。

在加工需要粗加工的零件时，传统的加工方法比数控加工更省时更省钱，如粗车外圆、粗车平面等。

因此，在选择数控加工或者传统加工时，应根据现场的需要，合理的选择哪种加工技术。

1.4传统加工技术的优点

（1）相同零件运用传统加工方式比数控加工的成本低；

（2）传统机床的维修比数控机床方便；

（3）在工件加工过程中，传统的加工方式可以调整，而数控加工调整非常困难。

因此，根据上述内容所阐述的传统机床和数控机床的优缺点后，工艺人员应该结合二者的优缺点，编制出合理的工艺流程，充分发挥机械制造企业的人力成本和机床设备成本，提高公司的经济效益。

2、数控加工工艺与传统加工工艺的有机结合

2.1组合加工工艺的使用

数控加工的工艺流程与传统机床加工的工艺流程的区别在于数控加工主要是几道工序，而传统机床是从来料到加工成零件的每一步工序都需编制。因此，在编制零件的加工工序卡片时，将传统加工和数控加工工艺有机结合，完成零件的加工。如在加工一个高精度的阶梯轴时，传统的工序是根据外圆的表面轮廓依次进行粗车，然后在进行精加工，而在使用数控机床的复合循环指令时，可将轴的外圆进行几次循环粗车后，调速后进行精车。此种方法也是使用了部分传统的工艺方法，因此，在使用组合加工工艺时，可提高工件的加工质量，减少工件的加工时间等。

2.2专用机床的使用

无论是使用数控加工工艺还是传统加工工艺，通用的机床一般都不适用于大规模的生产，由于其一次装夹的时间较长，因此只适用于小批量生产，产品种类较多的场合。为了解决单一零件的大批量生产造成的装夹时间过长的问题，就出现了专用机床，专用机床的工艺一般是针对需要大批量生产的工件而制定的，其工艺范围较窄，它是结合工件在运用传统工艺或者数控加工工艺的基础上，根据自身的特点，选择合适的装夹工装，制定出大规模生产所需的机床。

3、如何提高在工艺流程中存在的问题

3.1工艺流程中存在的问题

目前，在我国的机械制造企业中存在的大量的工艺流程编制不合理的问题，尤其在数控机床和传统机床有机结合使用时，数控加工工艺与传统加工工艺的衔接不合理，其主要表现在：（1）工序安排不严谨，主要体现在本该使用传统加工设备的地方确使用数控机床加工，造成传统机床的闲置，而数控机床的工时安排太紧凑，造成资源的浪费，提高了人力成本。（2）劳动力的不均衡使用，企业没有注重对操作人员和工艺人员的技术水平，导致一些技术相对较好的操作人员长期超负荷的工作，而技术水平相对较差的人员闲置时间较长，造成了人力资料的浪费。

3.2解决工艺问题的措施

（1）提高工艺人员的技术水平。提高工艺人员的技术水平有多种途径，如提高工艺人员的理论知识水平，对一些经典零件的加工工艺进行讲解和培训；熟悉公司的机床设备，根据公司的机床设备状态，通过协商讨论的方式，提出一种比较合理的工艺规则，以便后续工艺人员的使用；多让工艺人员去生产车间进行观察，多向操作工人学习，通过不断的经验积累，使工艺人员的整体素质得到提高。

（2）优化人员配置。数控机床是一种自动化程度较高的设备，它要求数控设备的操作人员有一定的理论知识和专业知识，通过培训的方式来达到操作机床的要求，一般比在传统机床上的操作人员更需要知识的贮备和较高的文化程度，因此，可以在传统的机床设备上安排操作经验更丰富的人员，而在数控机床上安排文化水平较高的人员。一般数控机床的操作人员可通过校招的方式来满足要求，普通大专院校的毕业生已经具备了数控机床设备的知识，只需要在入司后进行简单的实习，即可上岗作业。

（3）编制工艺流程时所遵守一些原则：如工件粗加工时一般选择传统机床，而精加工时一般选择数控机床；工件结构复杂且有三维模型时可选用数控设备加工；打样或者小批量生产时，最好选择传统加工设备；复杂曲线的工件一般选择数控机床；遵守严格的工艺审核制度。工艺审核制度不仅是一种审批制度，而且是一种大家相互学习的机会。

4、结束语

如今，先进装配制造业的技术水平已经制约着我国经济建设现代化的发展步伐，数控加工技术也是我国发展高新技术的最基本上的设备，也是代表着一个国家制造业的最高水平，因此，各国都在大力发展数控技术。

在传统加工设备和数控加工设备并存的特殊时期，我们应该不断的探索将数控加工工艺与传统加工工艺相结合的方法，根据新型的加工工艺重新制定出更加合理的机械加工方式，从而更好的发挥出数控加工的技术优势，提高我国机械制造业的水平。