配油套離心澆鑄加工工藝分析

1、配油套離心澆鑄加工工藝分析-加工工藝論 文工業(yè)論文文章均為WORD文檔，下載后可直接編輯使用亦可打印一一摘要：在全液壓坑道鉆機(jī)動(dòng)力頭部件中，關(guān)鍵零件配油套結(jié)構(gòu)特 殊（由鋼套與銅套通過過盈配合組合而成），因鋼與銅在不同環(huán)境溫 度下變形尺寸不同且設(shè)計(jì)尺寸精度要求高，故配油套生產(chǎn)難度大、報(bào) 廢率高。為此，介紹了配油套的離心澆鑄原理、工藝流程及材料選擇， 并改進(jìn)了離心澆鑄工藝。關(guān)鍵詞：配油套；離心澆鑄；加工工藝引言配油套屬于全液壓坑道鉆機(jī)動(dòng)力頭部件中的關(guān)鍵零件，其具體結(jié) 構(gòu)如圖2所示。配油套是由鋼套與銅套結(jié)合而成的組合件。在實(shí)際工 程應(yīng)用中，對(duì)鋼-銅組合件尺寸穩(wěn)定性有較高要求。按照機(jī)械設(shè)計(jì) 手冊(cè)規(guī)定，

2、銅材質(zhì)線膨脹系數(shù)為17.7x10-60-1，溫度每上升血，則 尺寸變大0.00177mm；鋼材質(zhì)線膨脹系數(shù)為11.6x10-60-1,溫度每上 升10,則尺寸變大0.00116mmo當(dāng)溫度上升時(shí)，配油套的鋼套與銅 套所發(fā)生的尺寸變化不同，最終導(dǎo)致配油套與主軸抱死。我們通過調(diào) 研發(fā)現(xiàn)，應(yīng)用離心澆鑄工藝可以改善這種情況，所以決定對(duì)配油套的 離心澆鑄加工工藝進(jìn)行研究。1配油套的離心澆鑄工藝1.1離心澆鑄原理與離心澆鑄式配油套相似的油膜軸承襯套多采用離心澆鑄方法制造。在澆鑄過程中產(chǎn)生層狀偏析組織的工藝方法主要有：鑄型冷卻、 提高金屬液的澆注溫度及其澆鑄速度等。在實(shí)際的配油套離心澆鑄各 環(huán)節(jié)中，各環(huán)節(jié)的

3、離心澆鑄技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)不盡相同，需建立技術(shù)交底制度。 在生產(chǎn)離心鑄件時(shí)，進(jìn)入鑄型的液體金屬沿著圓周方向覆蓋鑄型內(nèi)表 而，并沿著表面軸向流動(dòng)，產(chǎn)生層狀流動(dòng)現(xiàn)象，當(dāng)金屬液逐漸凝固時(shí)， 可以避免偏心現(xiàn)象。在臥式離心澆鑄過程中，有金屬液會(huì)從鑄型上掉 落的區(qū)域，即金屬液自落點(diǎn)向鑄型兩端流動(dòng)充型。此運(yùn)動(dòng)與慣性結(jié)合 會(huì)引起滯后現(xiàn)象，金屬液會(huì)沿著鑄型壁的軸向以螺旋型方式運(yùn)動(dòng)，所 以鑄件外表而上會(huì)有螺旋狀的冷隔痕跡。臥式離心鑄鑄原理如圖2所 zjx O1.2離心澆鑄工藝流程我們通過分析，制定的配汕套離心澆鑄工藝流程如表1所示。1.3離心澆鑄的材料選擇在配油套試制階段，根據(jù)離心澆鑄的常規(guī)加工方法，確定離心澆 鑄式配油套

4、的制造加工圖，如圖3所示。初次離心澆鑄加工毛坯完成 了 3件樣件，樣件中2件在對(duì)離心澆鑄的銅內(nèi)圈進(jìn)行探傷時(shí)發(fā)現(xiàn)有細(xì) 微的裂紋。為此，進(jìn)一步對(duì)離心澆鑄式配油套的鋼套與銅套進(jìn)行試驗(yàn), 發(fā)現(xiàn)45鋼與錫青銅在離心澆鑄過程中極易出現(xiàn)鑄造缺陷。因此，需 更換外套材料，并改進(jìn)離心澆鑄工藝。參考船舶行業(yè)加工工藝進(jìn)行材 料材質(zhì)更換，原配油套組件由QSn4-4-2.5與45號(hào)鋼組成。其中， QSn4-4-2.5主要特點(diǎn)為：（2）高耐磨性，良好的切削性、焊接性，在 大氣、淡水中耐腐蝕性良好，只在冷態(tài)時(shí)進(jìn)行壓力加工。（2）主要用 來制造在摩擦條件下工作的軸承、軸套、襯套及圓盤等。（3）機(jī)械性 能：ob （抗拉強(qiáng)度）為

5、319MPa, 6 （拉長(zhǎng)率）為30%,硬度為HB59。按以下方式改進(jìn)了配油套組合件：（1）配油套組件改成雙金屬軸承結(jié) 構(gòu)。采用離心澆鑄工藝，將銅合金直接澆鑄到鋼套上，形成結(jié)合良好 的雙金屬，銅合金與鋼的結(jié)合強(qiáng)度可達(dá)到150200MP3,完全能夠保 證配油套的高負(fù)荷使用。（2）雙金屬軸承結(jié)構(gòu)的配油套組件采用鋼套 +銅套的形式。鋼套由45#鋼改為20#鋼，銅套由Sn4-4-2.5更改為 ZCuPblOSnlO,銅合金厚度由原銅套厚度11.5mm改為了 1.5mmo ZCuPblOSnlO按鑄造軸承合金（GB/T1174-1992）標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行,合 金性能如下：有很大的疲勞強(qiáng)度和承載能力，抗沖擊性能強(qiáng)，潤(rùn)滑性 能、耐磨性能和耐蝕性能好，適于用作雙金屬鑄造材料。2設(shè)備維修及養(yǎng)護(hù)離心澆鑄設(shè)備和環(huán)境在配油套的離心澆鑄過程中有一定的影響力。 離心澆鑄企業(yè)需要引進(jìn)先進(jìn)的設(shè)備、技術(shù)，保證生產(chǎn)效率。在澆鑄完 成后要對(duì)設(shè)備進(jìn)行全而及時(shí)的保養(yǎng)，以提高設(shè)備的使用壽命和工作穩(wěn) 定性。在離心澆鑄現(xiàn)場(chǎng)管理的過程中，需要運(yùn)用離心澆鑄工藝，工作 人員應(yīng)積極學(xué)習(xí)關(guān)于離心澆鑄過程中所涉及的相關(guān)設(shè)備的使用方法 或離心澆鑄技術(shù)方法。本文通過更換配油套內(nèi)外套材料材質(zhì)，改善了離心澆鑄所產(chǎn)生的