NT1型货车滚轮组成（1）座体钻孔工装设计

鄢玉丹　马辉

【摘 要】滚轮组成（1）这组配件在NT1型货车中的转盘部位，在运转过程中起滚动和支撑作用。滚轮组成（1）的座体材料为ZG230-450，有8个Φ9的孔和2个Φ17的孔分别分布在相互垂直得四个平面上，鉴于是铸钢件，每个平面的粗基准尺寸不规范，孔的定位装夹存在很大难度。由于座体是批量生产，为提高生产效率，特设计2套钻孔工装来完成8个Φ9孔和2个Φ17孔的钻孔定位加工，加工完成后完全能满足10个孔的位置精度要求，而且经济效益相当可观。

【关键词】NT1型货车；滚轮组成（1）；座体；钻孔；工艺；工装

NT1型货车是我公司对国外的招标项目，贸易额达1.18亿美元。NT1型货车应用于汽车的公铁联运，此次对NT1型货车的成功出口，开拓海外市场，对我公司以及集团总公司都有着重大的意义。滚轮组成（1）作为NT1型货车的一个重要部件，在NT1型货车中的转盘部位，在运转过程中起滚动和支撑作用，它的加工质量的好坏及生产效率的高低对整个NT1型货车整车精度、交货验收时间均有较大的影响。其组成分别由座体、活动座、弹簧、磨耗板等零件构成。其中座体结构顶面存在4个Φ9孔，两侧平面各存在2个Φ9孔，底面存在2个Φ17孔。由于孔分布在相互垂直的四个平面上，且座体材料为ZG230-450，鉴于是铸钢件，每个平面的粗基准尺寸不规范，要确定10个孔的位置精度和装夹存在很大困难。

1 采用普通方法加工

座体的全部加工工艺为：

1）划线尺寸200±0.5（确定座体顶面和底面位置）。

5）根据槽尺寸重新确定顶面实际中心线，划线尺寸80±0.5，尺寸174（确定顶面4个Φ9孔位置）。

6）根据顶面实际中心线确定两侧面中心线，划线尺寸136，尺寸176（确定两侧面4个Φ9孔位置）。

7）根据顶面实际中心线确定底面中心线，并划线尺寸174（确定底面2个Φ17孔位置）。

8）钻孔Φ9，Φ17。

采用此工艺，需要多次重复划线、装夹，为保证加工精度，大大增加了每次装夹的难度，效率降低，工人劳动强度大，需要配备经验丰富、有成熟加工技能的人员，即便是这样，加工完成座体单件划线、装卡、加工完成需要3小时。

2 设计座体钻孔工装

由于座体需要批量生产，为了提高生产率，限制工件的工序时间定额显的极为重要，而提高机械加工中生产率的工艺途径基本有：（1）缩短基本时间，（2）缩短辅助时间，（3）缩短布置工作的时间，（4）缩短准备与终结时间等几种方法。经过对本座体结构特点、加工部位、加工余量、加工工艺等的综合分析后，发现缩短辅助时间仍有提高的潜力。通过对座体进行试加工，发现根据座体的钻孔工序定位、装夹、矫正很难，重复装夹对正难度更大，导致耗费大量时间。根据对座体图纸的观察，决定从它的槽作为入手点，先加工出槽（插槽），以槽的位置做为定位基准，设计两套座体钻孔工装来缩短钻孔的定位、装夹，减少重复装夹次数，达到缩减加工的时间定额的目的。这两套工装均由盖板、挡板、定位销、螺栓、中心刻度线组成。

工装1的盖板和挡板由4个内六角圆柱头M8螺栓及4个圆锥定位销进行固定连接，通过座体的槽来实现定位。工装2的盖板和挡板由8个内六角圆柱头M8螺栓进行固定连接， 4个六角头全螺纹M10螺栓在定位时起锁定位置作用。

工装1和工装2的盖板及挡板都采用38CrMoAlA的材料，以便于加工完成后表面都能进行渗氮D0.5-900处理，来提高工装零件的硬度（耐磨性）。

提高钻模板耐磨性的方法通常有两个，第一种方法是钻模板采用普通材质，各个基准孔加工好后，再加工所需尺寸的奥贝衬套（基准孔和奥贝套采用过盈配合），奥贝衬套热处理后，用压力将其压到原基准孔中，以达到提高耐磨性的作用，此种方法优点是孔径磨损后，可重新加工新的符合工艺要求的衬套替换磨损衬套，重复利用率高，但此种方法加工难度大，后期维护成本高。第二种方法是钻模板选用经过简单处理就具有很高强度的材质。经过对比实验发现，如果使用Q235-A材料加工完进行淬火，有可能出现零件变形及孔内壁开裂的现象，而选用38CrMoAlA这种材质，采用渗氮的方法来提高工装零件本身的硬度，从而增强耐磨性，提高了工装的使用寿命。这种方法加工出的钻模板无需维修，便于存放，完全满足目前中小批量的加工需求。

座体钻孔工装在使用时，当座体的插槽工序完成后，首先将工装板1扣在座体顶面的槽位置，固定好螺栓及定位销后，进行装卡钻孔，并通过工装上标记的中心刻度线来划线确定底面的中心线位置，避免出现在普通方法加工工艺中的工序3的中心线和插槽后座体顶面的实际中心线存在的误差现象，钻孔座体顶面4个Φ9孔及侧面4个Φ9孔。使用工装2，根据底面已确定的中心线，校对工装2的中心刻度线，固定好4个M10螺栓后，装卡钻座体底面2个Φ17孔。这样通过两套座体钻孔工装轻松实现各个面所有孔的加工，缩短钻孔的定位装夹难度及加工的时间定额。加工后经检测，10个孔的位置精度完全满足图纸要求。

3 采用工装后加工

座体的全部加工工艺为：

1）划线尺寸200±0.5。

采用这两套钻孔工装后，座体单件划线、装卡、加工完成缩短到1小时，而且不用重复装夹，降低了对操作人员技能方面的要求，同时大大减轻劳动强度。

4 效果对比

综合对比普通方法加工工艺和采用这两套钻孔工装后加工工艺，座体单件划线、装卡、加工完成时间缩短了2个小时，生产效率提高了67%，每台车上需要11个座体，总共有503台NT1型货车，每小时工时的人工成本为17.5元，所以此次座体的批量生产中，成本能够节约：2（小时）×17.5（元/时）×11（个/台）×503（台）=193655元，经济效益相当可观。

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[责任编辑：汤静]