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      差速器殼內(nèi)端面反車刀柄設(shè)計與制造的解決方案

      2012-12-23 04:17:16鄒葉
      汽車零部件 2012年8期
      關(guān)鍵詞:刀柄差速器內(nèi)孔

      鄒葉

      ( 湖南衡陽技師學(xué)院,湖南衡陽421101)

      0 引言

      學(xué)院工廠引進了一條數(shù)控加工線,用于加工汽車零部件差速器殼[1],反車刀柄是該數(shù)控機床加工差速器殼的必備刀具之一,在生產(chǎn)工作中,由于刀柄變形或刀片碎裂后工件與刀柄相撞損壞報廢,導(dǎo)致倉庫備件全部用完,因該刀柄材料特殊,制造困難,國內(nèi)無貨可供,而向國外采購不但價格昂貴,且供貨周期無法保證。因此,實現(xiàn)該刀柄的國產(chǎn)化研制是一個重要的技術(shù)課題。

      1 項目實施前的狀態(tài)描述

      由于差速器殼產(chǎn)品結(jié)構(gòu)原因,要求反車內(nèi)孔φ42 最大內(nèi)端面至φ68,車削該端面時,刀柄要經(jīng)過φ32 和φ42 兩內(nèi)孔,兩內(nèi)孔總深度為60 mm,使得刀柄懸臂長,臂厚很薄,需要特殊材料制作,屬于重點工步的刀柄。該反車刀柄加工示意圖如圖1 所示。

      2 國產(chǎn)化研制的原因

      由于刀柄使用中變形,加工過程中刀片碎裂等原因,在短期內(nèi)造成了刀柄連續(xù)斷裂。原刀柄為隨機配用刀柄,由國外刀具公司專門針對該產(chǎn)品制作,在連續(xù)斷裂刀柄后,造成數(shù)控機床無刀柄可用,需要及時采購。采購部依刀柄型號向原國外刀具公司訂購,報價每把為1.64 萬元人民幣(含稅),并且要求一次性購買5 把以上的刀柄,交貨周期為3 個月,在這種生產(chǎn)急需,采購困難的狀況下,及時聯(lián)系了一些國際品牌公司的專業(yè)技術(shù)人員到工廠現(xiàn)場看了該刀柄,他們認(rèn)為該刀柄太容易斷裂和變形,制造成功率很低,制造成功的風(fēng)險大。在這種情況下,我們承擔(dān)了這個責(zé)任,向高端技術(shù)挑戰(zhàn)。

      3 國產(chǎn)化設(shè)計與制造工藝分析

      高難度刀柄的設(shè)計與制造,這個項目對于學(xué)院是一個全新的項目,且此項目的難度較大,沒有任何相關(guān)資料,工作從零開始。經(jīng)現(xiàn)場測繪,發(fā)現(xiàn)原刀柄存有兩大缺點: (1) 原刀柄中心高偏低3 ~4 mm; (2) 使用刀片過小,粗加工中易碎裂。根據(jù)對反鏜刀柄的測繪和技術(shù)分析,初步確定刀柄材料選用Cr12MoV,該材料在熱處理淬火硬度為HRC46-52 的狀態(tài)下,強度很好,不易變形,并且在設(shè)計、繪圖中改進了上述兩點缺陷。結(jié)合工廠現(xiàn)有設(shè)備,經(jīng)過多次技術(shù)探討和工藝分析,確定該刀柄的制造流程如下: 下圓料→粗車外圓 (留磨量φ0.8 mm) 和打兩端面A 型中心孔→銑平面和鉆螺紋底孔→車懸臂處偏心外圓→攻絲→熱處理淬火→磨外圓→手工修磨。并且全程制造跟蹤,在現(xiàn)場加工中,銑削的質(zhì)量要求很高,φ4 的立銑刀較小,銑的過程中易斷裂,并且該刀柄要銑兩個7°的斜面,而加工中只有一次性裝夾才能保證各位置公差,我們通過修正參數(shù)和程序來保證刀柄質(zhì)量。反車刀柄示意圖如圖2 所示。

      4 試制成功后的效益分析

      首批一次性合格制作了4 把刀柄。操作者在使用后認(rèn)為我們自制的刀柄比原刀柄好用,好用的原因是修正了刀柄中心高,將原來使用的小三角形刀片改為大三角形刀片,增加了刀片強度,延長了刀片的使用壽命,消除了振刀現(xiàn)象。首批刀柄已經(jīng)使用一年,沒有出過任何問題,并且刀片使用壽命比原來增長了三倍。我們自制的刀柄,每把費用500 元,比原刀柄每把節(jié)約了1.59 萬元,價格僅為原進口刀柄的1/32,顯著降低了加工成本。更為重要的是其開創(chuàng)了自制高技術(shù)刀柄的先例,為今后的創(chuàng)新設(shè)計建立了一個很好的平臺。目前,該工廠自制的反車刀柄已取代了進口的刀柄,并取得了較高的技術(shù)經(jīng)濟效益。

      【1】劉代瑞.2F 差速器殼專機夾具設(shè)計[J].汽車工藝與材料,2009(2) :45-49.

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