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一种大直径薄壁芯模筒体的加工

2011-11-18李剑飞

中国重型装备 2011年2期
关键词:芯模外筒锥度

李剑飞

(太原重型机械集团有限公司,山西 030024)

我厂首次加工制造的一种芯模,其外筒带有锥度,外圆表面要缠绕玻璃纤维,并在纤维面上涂胶,涂胶固化后车外圆。要求使用90°顶尖车床,顶起后加工要求两端同心,使用时要求能顺利拔模,不能出现倒锥现象。该产品用于特殊专用行业,精度要求高,加工难度大。

1 芯模的组成及装配要求

该芯模是由筒体、左右半轴、左右封头、固化套、轴套、堵块、大圆螺母等组成。筒体是由10 段外筒组焊而成,最后加工成型后带稍。左右封头外表面要求满足椭圆方程。

整体装配完成后,要求筒体平行度、同轴度、圆度均在0.20 mm 以内。左右半轴要求同心度在0.10 mm 以内。并要求做静平衡实验,配重不超过500 kg。

2 关键件及加工工艺

该产品的关键件为:两端的封头和整个芯模筒体。

封头为半椭圆球型,前期的压制需找专业厂家生产。由于是非标规格,压制成的椭圆封头不能直接成型,需重新设计将原来的一体拆成两部分焊接而成。通过绘图计算,重新下料组合,拆分的封头两部分见图1、图2,封头组焊图见图3。

图1 封头件AFigure 1 Head A

图2 封头件BFigure 2 Head B

焊好后的封头上车床加工定位止口,找正时需垫数条小条形刀杆,接触面不能大,否则无法进行调节。加工外表面的椭球面时,要上数控车磨床。由于壁薄不好装卡和找正,需设计专用工装,以加工好的止口定位,用工装将内壁撑起。对于椭圆外形的加工,要求使用支持方程公式计算的高版本数控车床,数控编程将走刀编入椭圆方程,走程序将外形加工出来。

图3 封头组焊图Figure 3 Drawing of Head assembly welding

对于芯模筒体,整个筒体长6 650 mm,壁厚25mm,由10段外筒对接组焊而成,外圆及筒体两端端面留量后进行粗精加工。由于壁薄且筒体长,必须粗车后留下余量用千叶轮抛光才能保证精度。加上外筒还带有锥度,所以需将筒体分为14 段,每500 mm 为一段,每加工一段就要测量一次。锥度不能有一点倒锥,出现倒锥整个筒体便无法使用,所以要控制好尺寸精度。进行抛光时,抛光量也不能过大,必须严格把关。最后在筒体左右半轴端打中心孔,要求两端同心度为0.10 mm。由于轴细,筒体外径大,车床夹住细轴后颤抖很厉害。怕划伤芯筒外圆不能直接安装支撑,只能在靠近封头处垫牛皮托起,进行修中心孔,最后再重新抛光架位处。

机加工并装配完毕后,要对整个芯模筒体做静平衡实验,进行配重的位置要美观隐蔽且配重方便。在找到配重点后,根据计算力矩,在筒体内筒减重孔中穿一根轴,起到了配重的作用,最终达到图纸要求。

3 结束语

芯模筒体的成功加工,为我厂以后加工此类产品奠定了良好的基础。总结加工工艺过程,还需改进完善的地方有:(1)封头件B 的端面要留量,这样在加工外椭圆球面时不会出现无法借量的问题。(2)加工芯模筒体的外圆时,精车加工无法保证精度,需留一定余量进行最后的抛光。但是余量不宜留太多,否则抛光量太大,抛光次数太多,走刀量不好掌握,容易出现倒锥现象,反而不利于尺寸精度的控制。

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