后板簧支架車床加工胎具的開發(fā)和應(yīng)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(duì)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(shè)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(shè)備，從而解決了實(shí)際生產(chǎn)中遇到的難題，創(chuàng)造了良好的經(jīng)濟(jì)效益。關(guān)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(chǎng)中競(jìng)爭(zhēng)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(shè)備只能閑置，而新的產(chǎn)品制造必須通過設(shè)計(jì)制造或購(gòu)買新的胎模具、設(shè)備來完成，這樣不僅造成了很大的

2、產(chǎn)能和資源的浪費(fèi)，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(shè)備利用率，降低生產(chǎn)成本，以舊型設(shè)備平臺(tái)為基礎(chǔ)，開發(fā)通用性強(qiáng)、易改造升級(jí)的開放性胎模具，便有了它的實(shí)際意義。我廠作為生產(chǎn)輕型貨車的重點(diǎn)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(shí)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(shí)現(xiàn)以上兩種后板簧支架的批量自制必需外購(gòu)銑床?？紤]我廠實(shí)際情況，C620車床數(shù)量較多，而且設(shè)備利用率也較低。如果采用車床改制為專用生產(chǎn)設(shè)備將節(jié)約大量外購(gòu)

3、設(shè)備費(fèi)用；同時(shí)作為專用裝備也將大大提高生產(chǎn)效率。2、 產(chǎn)品結(jié)構(gòu)分析及加工工藝分析如下圖所示，兩種后鋼板彈簧支架結(jié)構(gòu)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?！癓”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(duì)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(zhǎng)表面，再以“L”型面的長(zhǎng)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(zhǎng)表面銑“L型面”短表面銑“U”形面鉆“L型面”長(zhǎng)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(dá)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(yīng)性分析為了保證產(chǎn)品的正常生產(chǎn)需要，故需要增加設(shè)備數(shù)量或者改制利用閑置設(shè)備滿足生產(chǎn)要求。但公司現(xiàn)有的

5、專用設(shè)備數(shù)量始終是制約生產(chǎn)能力提升的死點(diǎn)。反過來分析，就是要求我們想辦法解決設(shè)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(tái)銑床。根據(jù)車床中拖板與車床主軸之間可以實(shí)現(xiàn)相對(duì)的橫向運(yùn)動(dòng)的原理，我們可輕而易舉的利用調(diào)節(jié)C620主軸的轉(zhuǎn)速來調(diào)整銑刀的切削速度，利用中拖板的橫向自動(dòng)進(jìn)給運(yùn)動(dòng)來完成后鋼板彈簧支架的銑削。根據(jù)圖1、圖2所示技術(shù)要求及以上對(duì)于此類產(chǎn)品的加工工藝分析，結(jié)合設(shè)備改造的難易程度，我們認(rèn)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(shè)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(shè)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(jié)構(gòu)分析與刀具設(shè)計(jì)以1044JDD-2911010 后鋼板彈簧支架加工胎具分析為例，加工平面1時(shí)，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(shí)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(guān)系圖7 1044JDD-2911010 后鋼板彈簧支架加工大面時(shí)夾緊狀態(tài)及與銑刀位置關(guān)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(dòng)（見圖 6）；加工平面2時(shí)，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(dá)到工件在可調(diào)式銑刀切削加工過程中各個(gè)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(jìn)行直線進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。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(shè)計(jì)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(duì)獨(dú)立螺栓緊固的固定方式，以在同一刀盤上獲得多種旋轉(zhuǎn)加工直徑，擴(kuò)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(chǔ)上的進(jìn)一步再使用，達(dá)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(shè)備的易復(fù)原性，保持車床原有的功能結(jié)構(gòu)，刀盤固定采取了莫氏5號(hào)錐度固定為主，刀盤拉桿通過主軸孔拉緊為輔的固定結(jié)構(gòu)。可調(diào)式銑刀盤結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)5、 胎具在車床上完成銑削加工

9、的整體設(shè)計(jì)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(zhuǎn)空間，又因?yàn)樵撛O(shè)備利用率較低，最終選用該設(shè)備進(jìn)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(zhuǎn)和中拖板的橫向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)實(shí)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(dāng)拆除這些裝置后，就可方便的恢復(fù)C620的車床功能。6、 改造后的設(shè)備及胎具的可擴(kuò)展性（通用性）即類似結(jié)構(gòu)相似件的加工。以加工1030JDC-2911010 后鋼板彈簧支架為例，只需簡(jiǎn)單調(diào)整可調(diào)刀具和胎具的相對(duì)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(qiáng)度

10、。7、 結(jié)論本方案已成功應(yīng)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(shè)備利用率的同時(shí)，解決了工件加工精度低、生產(chǎn)周期長(zhǎng)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(jì)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(bǔ)充了公司設(shè)備生產(chǎn)能力不足的問題。參考文獻(xiàn)1 王興民主編.鉗工工藝學(xué) .北京：中國(guó)勞動(dòng)出版社，1996.2 夏巨湛 李志剛主編.中國(guó)模具設(shè)計(jì)大典（數(shù)據(jù)庫(kù)）.電子版，2003.3 機(jī)械工程師手冊(cè)第二版編輯委員會(huì)編.機(jī)械工程師手冊(cè) .北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2000.4 郝廣發(fā)主編.金屬工