一種大直徑薄壁芯模筒體的加工

李劍飛

(太原重型機(jī)械集團(tuán)有限公司，山西 030024)

我廠首次加工制造的一種芯模，其外筒帶有錐度，外圓表面要纏繞玻璃纖維，并在纖維面上涂膠，涂膠固化后車外圓。要求使用90°頂尖車床，頂起后加工要求兩端同心，使用時(shí)要求能順利拔模，不能出現(xiàn)倒錐現(xiàn)象。該產(chǎn)品用于特殊專用行業(yè)，精度要求高，加工難度大。

1 芯模的組成及裝配要求

該芯模是由筒體、左右半軸、左右封頭、固化套、軸套、堵塊、大圓螺母等組成。筒體是由10 段外筒組焊而成，最后加工成型后帶稍。左右封頭外表面要求滿足橢圓方程。

整體裝配完成后，要求筒體平行度、同軸度、圓度均在0.20 mm 以內(nèi)。左右半軸要求同心度在0.10 mm 以內(nèi)。并要求做靜平衡實(shí)驗(yàn)，配重不超過500 kg。

2 關(guān)鍵件及加工工藝

該產(chǎn)品的關(guān)鍵件為:兩端的封頭和整個(gè)芯模筒體。

封頭為半橢圓球型，前期的壓制需找專業(yè)廠家生產(chǎn)。由于是非標(biāo)規(guī)格，壓制成的橢圓封頭不能直接成型，需重新設(shè)計(jì)將原來的一體拆成兩部分焊接而成。通過繪圖計(jì)算，重新下料組合，拆分的封頭兩部分見圖1、圖2，封頭組焊圖見圖3。

圖1 封頭件AFigure 1 Head A

圖2 封頭件BFigure 2 Head B

焊好后的封頭上車床加工定位止口，找正時(shí)需墊數(shù)條小條形刀桿，接觸面不能大，否則無法進(jìn)行調(diào)節(jié)。加工外表面的橢球面時(shí)，要上數(shù)控車磨床。由于壁薄不好裝卡和找正，需設(shè)計(jì)專用工裝，以加工好的止口定位，用工裝將內(nèi)壁撐起。對(duì)于橢圓外形的加工，要求使用支持方程公式計(jì)算的高版本數(shù)控車床，數(shù)控編程將走刀編入橢圓方程，走程序?qū)⑼庑渭庸こ鰜怼?/p>

圖3 封頭組焊圖Figure 3 Drawing of Head assembly welding

對(duì)于芯模筒體，整個(gè)筒體長(zhǎng)6 650 mm，壁厚25mm，由10段外筒對(duì)接組焊而成，外圓及筒體兩端端面留量后進(jìn)行粗精加工。由于壁薄且筒體長(zhǎng)，必須粗車后留下余量用千葉輪拋光才能保證精度。加上外筒還帶有錐度，所以需將筒體分為14 段，每500 mm 為一段，每加工一段就要測(cè)量一次。錐度不能有一點(diǎn)倒錐，出現(xiàn)倒錐整個(gè)筒體便無法使用，所以要控制好尺寸精度。進(jìn)行拋光時(shí)，拋光量也不能過大，必須嚴(yán)格把關(guān)。最后在筒體左右半軸端打中心孔，要求兩端同心度為0.10 mm。由于軸細(xì)，筒體外徑大，車床夾住細(xì)軸后顫抖很厲害。怕劃傷芯筒外圓不能直接安裝支撐，只能在靠近封頭處墊牛皮托起，進(jìn)行修中心孔，最后再重新拋光架位處。

機(jī)加工并裝配完畢后，要對(duì)整個(gè)芯模筒體做靜平衡實(shí)驗(yàn)，進(jìn)行配重的位置要美觀隱蔽且配重方便。在找到配重點(diǎn)后，根據(jù)計(jì)算力矩，在筒體內(nèi)筒減重孔中穿一根軸，起到了配重的作用，最終達(dá)到圖紙要求。

3 結(jié)束語

芯模筒體的成功加工，為我廠以后加工此類產(chǎn)品奠定了良好的基礎(chǔ)?？偨Y(jié)加工工藝過程，還需改進(jìn)完善的地方有:(1)封頭件B 的端面要留量，這樣在加工外橢圓球面時(shí)不會(huì)出現(xiàn)無法借量的問題。(2)加工芯模筒體的外圓時(shí)，精車加工無法保證精度，需留一定余量進(jìn)行最后的拋光。但是余量不宜留太多，否則拋光量太大，拋光次數(shù)太多，走刀量不好掌握，容易出現(xiàn)倒錐現(xiàn)象，反而不利于尺寸精度的控制。