托輥軸承座加工工藝的創(chuàng)新設(shè)計(jì)與應(yīng)用

李礦亮（冀中能源機(jī)械裝備有限公司邢臺(tái)機(jī)械廠(chǎng)，河北邢臺(tái)　054000）

托輥軸承座加工工藝的創(chuàng)新設(shè)計(jì)與應(yīng)用

李礦亮
（冀中能源機(jī)械裝備有限公司邢臺(tái)機(jī)械廠(chǎng)，河北邢臺(tái)054000）

帶式輸送機(jī)是我國(guó)現(xiàn)有運(yùn)輸機(jī)械中的主要運(yùn)輸設(shè)備，托輥?zhàn)鳛槠渲饕M成部件，一直以來(lái)作為我廠(chǎng)的主導(dǎo)產(chǎn)品，其加工制作工藝的改革和創(chuàng)新直接關(guān)系到托輥的生產(chǎn)效率、成本和利潤(rùn)。我廠(chǎng)從托輥生產(chǎn)線(xiàn)投入使用以來(lái)，一直采用唐冶的加工工序，使用壓力機(jī)生產(chǎn)托輥軸承座，其生產(chǎn)效率低，功耗大、人工成本高，已嚴(yán)重制約我廠(chǎng)的托輥生產(chǎn)能力和市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。為此，經(jīng)過(guò)實(shí)地考察，借鑒同行業(yè)的加工工序，對(duì)原有的落料、拉伸模具修改參數(shù)，改進(jìn)工藝，經(jīng)過(guò)多次實(shí)驗(yàn)，成功改為沖床加工，提高生產(chǎn)效率的同時(shí)節(jié)約原材料10%。

軸承座落料拉伸模落邊沖床

1　引言

我廠(chǎng)是生產(chǎn)托輥的專(zhuān)業(yè)廠(chǎng)家，擁有托輥各項(xiàng)專(zhuān)業(yè)檢測(cè)設(shè)備，具備國(guó)家煤安認(rèn)證，但過(guò)時(shí)的加工制造工序不僅制約托輥的生產(chǎn)效率同時(shí)生產(chǎn)成本較高。在如今市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的日益競(jìng)爭(zhēng)下，如何擺脫困境節(jié)支降耗成為我們當(dāng)前的解決課題。

2　加工工序分析

托輥軸承座采用壓力機(jī)制作，每分鐘只能完成兩次行程，一天8小時(shí)不停工作也只有900多件，除去員工上料、下料、周轉(zhuǎn)時(shí)間，一天下來(lái)也只有500件左右，而如果利用沖床，每分鐘至少完成6-8次行程，每班次安6小時(shí)計(jì)算工件完成在2000件以上，可提高生產(chǎn)效率3倍以上。另外，通過(guò)改進(jìn)落料方式及卸料裝置，節(jié)約原材料10%，修改落邊模具的參數(shù)，使軸承座外圓直接成型，減少再次上車(chē)加工工序，減少人工成本。

3　落料方式和拉伸模參數(shù)的確定

3.1落料方式的改進(jìn)

圖1

圖2

多年以來(lái)托輥軸承座一直沿用一字排開(kāi)的落料方式，通過(guò)對(duì)模具卸料裝置改進(jìn)，采用錯(cuò)位下料方式，圖1所示。

以305108軸承座下料尺寸φ155mm為例，改進(jìn)前一張板（1250mm×2500mm）出105件成品，改進(jìn)后出成品120件，鋼板利用率提高10%。

3.2拉伸模具參數(shù)的設(shè)計(jì)尺寸確定

以305108軸承座為例，成品工件圖2所示：

工件計(jì)算須經(jīng)三次拉伸成型，一拉和二拉經(jīng)核算拉伸模具的各項(xiàng)參數(shù)均符合沖床加工不用修正，只對(duì)三拉模具尺寸進(jìn)行修正：

參照《拉深工藝及拉深模具的設(shè)計(jì)手冊(cè)》：

拉伸上模內(nèi)孔dA=（dmin+0.4Δ+2Z）+0.08

dmin=圖紙技術(shù)要求最小尺寸（工件中徑）

Δ=公差

Z=材料厚度

帶入公式得出上模內(nèi)孔：φ68+0.06，下模外圓φ62-0.07

軸承座拉伸力的核算：

Fi=Kiπditσb（i=1、2、3…）

Ki=修正系數(shù)di=拉伸直徑

t=材料厚度

σb=400mpa（材質(zhì)08Al）

壓料力：Fy=π（D2-d2）p/4

D=下料直徑

d=拉伸內(nèi)徑

p=2.5mpa

帶入公式得F1=300KN，F(xiàn)y=35.5KN

合力Fg≥1.8（F1+Fy）=1.8×（300+35.5）=604KN

以此類(lèi)推F2=182KN、F3=122KN

分別采用到現(xiàn)場(chǎng)的160T、80T、63T沖床上，合理搭配。

修正后的模具圖3所示：

3.3落邊模參數(shù)的確定修改定位柱的公差，使軸承座的同軸度誤差減小到最小范圍，將落邊預(yù)留的1mm加工量去掉，使落邊一次成型，減少再次上車(chē)工序，最大限度降低人工成本。

4　結(jié)語(yǔ)

（1）當(dāng)前國(guó)內(nèi)外同類(lèi)技術(shù)的綜合比較：通過(guò)全面、系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)分析、受力分析及自制件的優(yōu)化設(shè)計(jì)，通過(guò)以上幾個(gè)工序的創(chuàng)新設(shè)計(jì)和工件的試制工作，成功解決了托輥軸承座的沖壓工序改型，解決其對(duì)生產(chǎn)的阻礙和制約，充分保障了托輥生產(chǎn)要求；有效地降低了工人勞動(dòng)強(qiáng)度，提高了勞動(dòng)生產(chǎn)率。同時(shí)，該制作工藝的創(chuàng)新設(shè)計(jì)，不僅提高了我廠(chǎng)托輥制作方面的生產(chǎn)能力，而且對(duì)同行業(yè)設(shè)計(jì)、制造薄壁沖壓件具有重要的指導(dǎo)意義，投入少、見(jiàn)效高，也具有極高的推廣價(jià)值。

（2）社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益顯著：軸承座制作工藝的革新和沖壓模具的投入使用為我廠(chǎng)托輥生產(chǎn)提供了有力保障，大大提高了托輥生產(chǎn)效率和降低制作成本，產(chǎn)生了良好的經(jīng)濟(jì)效益，同時(shí)，在提高勞動(dòng)生產(chǎn)率、降低成本、減輕工人的勞動(dòng)強(qiáng)度和保證安全生產(chǎn)起到了非常重要的作用。

［1］《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》.北京:機(jī)械工業(yè)出版社.

［2］《實(shí)用機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》.中國(guó)礦業(yè)大學(xué)出版社.

［3］《礦山機(jī)械液壓傳動(dòng)》.煤炭工業(yè)出版社.

［4］《材料力學(xué)》.中國(guó)建材工業(yè)出版社.

圖3

李礦亮（1976—），河北永年人， 工作單位：冀中能源機(jī)械裝備有限公司邢臺(tái)機(jī)械廠(chǎng)，工程師，職務(wù)：技術(shù)中心副主任。