淺析農(nóng)機用變速箱殼體生產(chǎn)工藝的改進

安徽中科自動化股份有限公司 231460

摘要：農(nóng)用機械中，變速箱殼體的生產(chǎn)工藝如果沿用過去的方式，加工工藝稍顯落后，本文就農(nóng)機用變速箱殼體的生產(chǎn)提出一種特殊的加工工藝，并對工藝中的表面加工及孔系加工做出詳細的介紹；詳細闡述了樹脂砂鑄造法，并對該工藝進行生產(chǎn)實踐。

關鍵詞：變速箱；加工工藝；生產(chǎn)工藝

一、變速箱殼體的加工工藝

農(nóng)機用變速箱殼體的主要加工表面是平面及孔系。一般來說，保證平面的加工精度要比保證孔系的加工精度容易。因此，本設計遵循先面后孔的原則。并將孔與平面的加工明確劃分成粗加工和精加工階段以保證孔系加工精度。基準選擇以變速箱箱體的輸入軸和輸出軸的支承孔作為粗基準，以頂面與兩個工藝孔作為精基準。主要加工工序安排是先以支承孔系定位加工出頂平面，再以頂平面與支承孔系定位加工出工藝孔。在后續(xù)工序中除個別工序外均用頂平面和工藝孔定位加工其他孔系與平面。支承孔系的加工采用的是坐標法鏜孔。

整個加工過程均選用組合機床。夾具選用專用夾具，夾緊方式多選用氣動夾緊，夾緊可靠，機構(gòu)可以不必自鎖。因此生產(chǎn)效率及質(zhì)量較高。

二、樹脂砂鑄造法工藝

變速器殼體以及前后殼蓋體是變速器的主體構(gòu)件。變速器殼體鑄件幾何形狀復雜，凸臺及裝配位置孔眾多，且相關尺寸精度高，材質(zhì)為HT250。

樹脂砂生產(chǎn)線設備從日本引進。在產(chǎn)品科研試制生產(chǎn)中，選用都昌擦洗砂，其質(zhì)量狀況如表1。

表1 都昌擦洗砂化學成分

都昌擦洗砂用于配制樹脂砂的優(yōu)點：

（1）SiO2在原砂中的含量較高，達到85%以上，可以減少樹脂用量，并會增高樹脂砂強度。

（2）含泥量低，不僅能控制樹脂及固化劑用量，并能防止粘土與堿性氧化物結(jié)合，對固化劑產(chǎn)生中和作用，同時還可以避免對其樹脂砂透氣性和強度帶來的不利影響。

（3）以75目為中心（60.45），相鄰3篩（55/100）總數(shù)達到87.7%，粒度分布均勻。

1.樹脂砂生產(chǎn)設備使用性能的測試與工藝驗證。

對設備出砂量進行了稱重驗證，測定結(jié)果為50kg/min，用以表明設備的正常運轉(zhuǎn)能力。在此基礎上對出砂口拖板刻度進行了稱重計量，測出的新砂和舊砂在出砂口各刻度表示的出砂量。

產(chǎn)品科研試制生產(chǎn)實踐證明，把鑄型（型芯）脫模操作控制在最佳狀態(tài)，即可以降低鑄型（型芯）的破損率，減少鑄型（型芯）的修補工作量，同時還操持了鑄型（型芯）的幾何尺寸的準確性，所以是應用樹脂砂的重要工藝節(jié)。

2.回用砂工藝性能變化的測定。

利用樹脂舊砂需進行回用再生處理，把舊砂中殘留的粘結(jié)劑去除一部分，同時除去砂中混入的雜質(zhì)、微塵以及燃燒后的殘留物，使型砂保持一定的粒度組成。

工藝實驗證明，灼燒減量檢測砂中殘留粘結(jié)劑的累計速率，隨回用偱環(huán)次數(shù)增加而增加，但增長率依次下降，增加至某一數(shù)值時，即達到飽和狀態(tài)。工藝實踐表明，一般經(jīng)過10-15次偱環(huán)后可以達到穩(wěn)定值，（3）為了保證鑄鐵件不引起氣孔缺陷，需將型砂的LOI值控制在2.5%-3.5%以下，必須做到以下幾點：樹脂粘結(jié)劑加入總量B與灼燒減量成正比；新砂量R1補允得越多，灼燒減量越降低；灼燒去膜率R2越高，灼燒減量越低；再生去膜率R3越高，灼燒減量越低。

根據(jù)上述要求，為了降低偱環(huán)使用型砂的灼燒減量，從工藝上可采取以下辦法：先用粘結(jié)強度高，含氮量少的優(yōu)質(zhì)樹脂，以及選用表面光潔，粘度分布及顆粒形狀較好的原砂，以降低樹脂及固化劑加入總量B；適當加大新砂補充量R1；降低砂鐵比，提高燃燒去膜率R2。

3.產(chǎn)品鑄造工藝技術設計。

采用從殼體兩軸孔中心連線處分型的方法，2道內(nèi)澆口將鐵液從兩邊中部引入型腔3.2鑄型（芯）工藝參數(shù)的選擇與生產(chǎn)操作要點：

（1）型芯制備工藝參數(shù)的選定。

鑄造收縮率

鑄造拔模斜度

鑄造加工余量

（2）制芯的造型生產(chǎn)操作要點。

鑄造砂箱的吃砂量：砂層的厚度與鑄件壁厚的比例約為2.5：1.0；掌握當班砂溫、溫度和氣候條件，根據(jù)實際情況調(diào)整配方，作好生產(chǎn)前的準備；泥芯盡量挖空，并在不易挖空處通過尼龍排乞，保證通氣系統(tǒng)暢通，鑄型上表面應插10mm氣眼，便于排氣；嚴格控制模時間和起查勘強度，避免硬化不夠造成粘模，或硬化過度而脫模困難，以致型（芯）塊狀破損；如出現(xiàn)塊狀破損的型（芯），在硬化1h后用巾結(jié)劑粘合修復。不成形的非規(guī)則局部破損，先挖砂擴大成倒楔形，用新混砂修補的部位應有>2.0MPa的抗壓強度，同時要保證幾何尺寸準確無誤。

三、農(nóng)機發(fā)展未來展望

農(nóng)機裝備未來的發(fā)展趨勢，自動化、智能化、信息化、綠色化是未來的方向。在農(nóng)業(yè)工業(yè)化和現(xiàn)代化的發(fā)展過程中，隨著農(nóng)業(yè)種植面積和客戶需求的不斷擴大，對于農(nóng)機裝備無論從量還是質(zhì)上的需求都會隨之擴大，農(nóng)機裝備自動化的趨勢勢不可擋。

“互聯(lián)網(wǎng)+”的時代還要求農(nóng)機裝備實現(xiàn)智能化、信息化以順應整個農(nóng)業(yè)智能化、信息化的趨勢。未來人們對農(nóng)產(chǎn)品的安全性、綠色環(huán)保性的要求會進一步提升，農(nóng)機裝備將會朝著這方面提升與發(fā)展。

參考文獻：

[1]楊增平.消失模鑄造中模樣密度對變速箱殼體質(zhì)量的影響[J].機械管理開發(fā)，2010，06：119+121.

[2]趙強，謝峰，余天明.汽車自動變速箱的發(fā)展現(xiàn)狀及其技術趨勢[J].機械，2010，12：1-5.

[3]王東青.拖拉機負載換擋變速箱性能的研究[D].中國農(nóng)業(yè)大學，2014.

[4]高輝松，朱思洪，賀亮，鄧曉亭，朱永剛，朱星星.拖拉機動力換擋變速箱和無級變速箱發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢[J].機械傳動，2012，08：119-123.

[5]蔡定中，陸順龍.拖拉機用行星副變速[J].拖拉機，1981，02：7-12.