后板簧支架車床加工胎具的開發(fā)和應用

1、在車床上銑削后板簧支架的胎具開發(fā)摘要：各輕卡生產(chǎn)廠家對于后板簧支架L型面的加工一般采用銑床銑削。而我廠銑削設備較少，隨著產(chǎn)量的加大，現(xiàn)有工藝裝備已滿足不了生產(chǎn)的需求。本文通過分析和提出利用C620車床改制為專用銑削設備，從而解決了實際生產(chǎn)中遇到的難題，創(chuàng)造了良好的經(jīng)濟效益。關鍵詞：C620車床；胎具；銑削；刀具1、 引言隨著輕型載貨汽車的高速發(fā)展，為了滿足產(chǎn)品在市場中競爭的需要，在較短的生產(chǎn)周期內(nèi)生產(chǎn)出多品種、高檔次、高質(zhì)量的輕型車已經(jīng)成為各輕型車生產(chǎn)企業(yè)新的課題。但隨著產(chǎn)品的更新?lián)Q代，一些專用胎具及設備只能閑置，而新的產(chǎn)品制造必須通過設計制造或購買新的胎模具、設備來完成，這樣不僅造成了很大的

2、產(chǎn)能和資源的浪費，而且產(chǎn)品的生產(chǎn)周期也很難保證。鑒于此種情況，為縮短生產(chǎn)周期，提高生產(chǎn)效率及設備利用率，降低生產(chǎn)成本，以舊型設備平臺為基礎，開發(fā)通用性強、易改造升級的開放性胎模具，便有了它的實際意義。我廠作為生產(chǎn)輕型貨車的重點廠，1044JDD-2911010 后鋼板彈簧支架和1030JDC-2911010 后鋼板彈簧支架作為輕型貨車的主要承載零件，其生產(chǎn)用量逐漸加大。而我廠的現(xiàn)實情況是銑床數(shù)量有限，且主要用于通用制件的加工。隨著產(chǎn)量的提升，要實現(xiàn)以上兩種后板簧支架的批量自制必需外購銑床。考慮我廠實際情況，C620車床數(shù)量較多，而且設備利用率也較低。如果采用車床改制為專用生產(chǎn)設備將節(jié)約大量外購

3、設備費用；同時作為專用裝備也將大大提高生產(chǎn)效率。2、 產(chǎn)品結構分析及加工工藝分析如下圖所示，兩種后鋼板彈簧支架結構基本相同，“L”型面是零件與車架縱梁的貼合面，通過“L”型面?zhèn)鬟f載荷。“L”型面的質(zhì)量狀況直接影響整車的承載能力。圖1 1044JDD-2911010 后鋼板彈簧支架圖2 1030JDC-2911010 后鋼板彈簧支架從產(chǎn)品的加工工藝方面分析，一般根據(jù)零件外觀分析，易裝夾牢固、容易定位，最重要的就是定位加工后要保證做到對其它加工數(shù)據(jù)的影響降低到最小限度，即由粗到精、由大到小的加工流程。那么“L型面”作為此類件的最大面和易定位面，就成為了第一道加工工序，為了最大限度的保證加工精度，首

4、選加工面就是以零件的上端面和“L型面”的背面定位加工“L”型面的長表面，再以“L”型面的長表面定位加工其短表面。以1044JDD-2911010后鋼板彈簧支架加工為例，從毛坯件到加工完成需要7道工序：銑“L型面”長表面銑“L型面”短表面銑“U”形面鉆“L型面”長面孔鉆“L型面”短面孔锪L形8×36平面鉆25及18孔（公差要求18H9、20H9、兩孔同軸度0.04）?？梢娂庸すに嚨姆纸獠襟E由粗到精、由大面到小面，合乎工藝流程，達到了保證了工件加工后的工藝精度要求。3、 普通車床銑削加工適應性分析為了保證產(chǎn)品的正常生產(chǎn)需要，故需要增加設備數(shù)量或者改制利用閑置設備滿足生產(chǎn)要求。但公司現(xiàn)有的

5、專用設備數(shù)量始終是制約生產(chǎn)能力提升的死點。反過來分析，就是要求我們想辦法解決設備生產(chǎn)能力的瓶頸問題。C620普通車床最大加工直徑為400mm，而后鋼板彈簧支架被加工面直徑在加工范圍之內(nèi)。車床主軸安裝可調(diào)整銑刀，工件固定在中拖板上，這樣C620就變成了一臺銑床。根據(jù)車床中拖板與車床主軸之間可以實現(xiàn)相對的橫向運動的原理，我們可輕而易舉的利用調(diào)節(jié)C620主軸的轉速來調(diào)整銑刀的切削速度，利用中拖板的橫向自動進給運動來完成后鋼板彈簧支架的銑削。根據(jù)圖1、圖2所示技術要求及以上對于此類產(chǎn)品的加工工藝分析，結合設備改造的難易程度，我們認為C620普通車床可以完成加工的平面為平面1和a以及平面2和b（圖3、圖

6、4）銑削加工。從另一方面看，提高產(chǎn)品的整體產(chǎn)能，就是要從第一道工序開始就增加其生產(chǎn)能力即從源頭上解決設備產(chǎn)能的瓶頸問題，這也印證了我們選擇車床作為該件加工第一工序加工設備的正確性。其余加工采取鉆銑加工或者鉆锪加工。但利用車床銑削加工后鋼板彈簧支架必須保證工件裝夾的牢固性、加工過程中的平穩(wěn)切削以及安全生產(chǎn)。1044JDD-2911010 后鋼板彈簧支架示意圖 1030JDC-2911010 后鋼板彈簧支架示意圖 圖3 圖44、 胎具結構分析與刀具設計以1044JDD-2911010 后鋼板彈簧支架加工胎具分析為例，加工平面1時，需要平放工件，采取門架壓緊塊的固定方式，并利用工件圖5 車床中拖板改

7、造后，安裝胎具時的狀態(tài) 圖6 1044JDD-2911010 后鋼板彈簧支架平放后夾緊狀態(tài)及與銑刀位置關系圖7 1044JDD-2911010 后鋼板彈簧支架加工大面時夾緊狀態(tài)及與銑刀位置關系后固定塊頂緊工件內(nèi)斜腔面防止工件加工過程中向前中拖動（見圖 6）；加工平面2時，需要立式固定工件，即壓、拉、靠（壓緊部位3，拉緊部位4，工件部位5貼靠胎具牢固），三方向固定方式(見圖 7)，達到工件在可調(diào)式銑刀切削加工過程中各個方向受力平衡的要求。胎具可以保證工件輕松的在車床上前后左右進行直線進給運動。因車床要完成銑削工作，銑刀要安裝到車床主軸上。通過刀具和胎具使普通車床可以完成車削和銑削工藝的切換。另一

8、方面，在銑刀切削加工方面，為了保證多種類似工件在該胎具上加工的通用性以及工具使用的節(jié)約性，銑刀在設計方面我們也融入了“可調(diào)”、“節(jié)約”等積極的因素，即：在固定方式上采取各銑刀片之間相對獨立螺栓緊固的固定方式，以在同一刀盤上獲得多種旋轉加工直徑，擴大加工范圍；銑刀“片”的制作我們也是在廢舊車刀改制再利用基礎上的進一步再使用，達到了工具的節(jié)約使用。在刀盤固定方面，為了盡可能提高設備的易復原性，保持車床原有的功能結構，刀盤固定采取了莫氏5號錐度固定為主，刀盤拉桿通過主軸孔拉緊為輔的固定結構?？烧{(diào)式銑刀盤結構見圖8，銑刀以螺栓緊固方式壓緊在銑刀盤上。圖8 可調(diào)式銑刀盤結構5、 胎具在車床上完成銑削加工

9、的整體設計通過以上分析，普通車床允許的加工范圍滿足工件需要的回轉空間，又因為該設備利用率較低，最終選用該設備進行改造。如圖5、圖6、圖7所示。在中拖板上增加螺紋孔的以固定胎具，方便于胎具的安裝和更換。將可調(diào)銑刀安裝在車床主軸上，通過主軸的旋轉和中拖板的橫向進給運動實現(xiàn)了工件的加工。以上改造較好的利用車床完成了銑削工序的加工，當拆除這些裝置后，就可方便的恢復C620的車床功能。6、 改造后的設備及胎具的可擴展性（通用性）即類似結構相似件的加工。以加工1030JDC-2911010 后鋼板彈簧支架為例，只需簡單調(diào)整可調(diào)刀具和胎具的相對位置就可完成相似件的加工。使工序調(diào)整方便可靠，大大減小了工作強度

10、。7、 結論本方案已成功應用于山東唐駿歐鈴汽車制造有限公司鉚接車架后鋼板彈簧支架的“L”面銑削加工，效果非常好。在提高設備利用率的同時，解決了工件加工精度低、生產(chǎn)周期長的難題，提高了該件的加工質(zhì)量及加工效率，有效的降低了生產(chǎn)成本，獲得了良好的經(jīng)濟效益。經(jīng)過研究我們采用改制公司利用率較低的C620普通車床為專用裝備，有效的補充了公司設備生產(chǎn)能力不足的問題。參考文獻1 王興民主編.鉗工工藝學 .北京：中國勞動出版社，1996.2 夏巨湛 李志剛主編.中國模具設計大典（數(shù)據(jù)庫）.電子版，2003.3 機械工程師手冊第二版編輯委員會編.機械工程師手冊 .北京：機械工業(yè)出版社，2000.4 郝廣發(fā)主編.金屬工