简述提高多孔不锈钢产品钻孔效率的方法.pdf

5 8 内燃机与配件 简述提高多孔不锈钢产品钻孔效率的方法 彭林福 米贵 中车戚墅堰机车有限公司 摘要 在对一种多孔不锈钢产品的加工过程中 对影响生产的瓶颈问题进行了分析 提出了一套工艺方法 通过反复试验 该方 法切实可行 从而总结出一套提高加工效率的方法 关键词 不锈钢 钻孔 提高效率 O 引言 应用于石油 化工行业的设备及常年暴露在大气中经 受风吹南打的结构零件 常常由于没有采取预防锈蚀的措 施或措施不当 致使金属材料锈蚀而引起零件失效 进而 影响机械零件的正常工作或引发一些严重的事故 所以 做好预防金属结构件锈蚀的工作显得非常重要 由于不锈 钢材料在抗锈蚀方面有独特的优势 而常被选作结构件的 材料 尤其在一些运用条件比较恶劣的地方 所以不锈钢 材料的选用是当今世界上应用最广泛 性能价格比最优的 方法 但是不锈钢材科相比普通碳素结构钢硬度较高 反 而会给机a n i 带来了一些麻烦 本文将结合实际生产 基于一种不锈钢材料的多孔 产品的钻孔加工 提出影响生产的瓶颈问题 分析并解决 该问题 从而总结出一套可提高不锈钢产品钻孔效率的 方法 1 产品特点及工艺现状 文中所述的产品 其主要特点为 材料为0 6 C r l 8 N i l1 T i 产品上有巾6 书8 d p 3 4 及M 1 2 的孔多个 共计4 4 个 孔的深度较大 最深的孔深度达9 0 m m 孔的位置精度要求高 孔与孔之间有贯通 根据小批量生产的特点 产品的加工工艺为 先利用 数控机床钻定位孔 再用摇臂钻按图纸要求完成钻孔及螺 纹a D T 在整个钻孔工序过程中 用台虎钳装夹1 个工件 完成各规格孔的a nt 2 原因分析 钻孔工序的a 1 i 时间较长 小批量生产时 严重影响 下工序加工 难以满足生产节点的要求 是流水线生产上 的瓶颈 通过调查钻孔工序的加工过程 发现a D r 效率低 下主要反映在以下几个方面 频繁拆装夹具而增加的时间 钻孔过程中使用台虎 钳装夹 每次只能装夹一个工件 流水线式作业时 需要频 繁拆装夹具 据粗略统计拆装夹具的时间占总加工时间 的3 0 而且这种工艺方法下操作者的劳动强度很大 主轴转速低 加工时间延长 产品材料硬度较高 钻 孔切削时主轴转速较低 一般最大为8 0 0 r m i n 而普通碳 钢材料的工件 主轴转速可达1 5 0 0 2 0 0 0 r m i n 作者简介 彭林福 男 机加工技师 现从事内燃机车零部件加工 工作 更换长 短钻头而增加的时间 刀具深孔时需要先 用短钻头钻导向孔 再用深孔钻头钻至要求尺寸 否则刀 具稳定性差 a n i 精度难保证 刃磨刀具而增加的时间 a n t 深孔时排屑不畅 钻 头承受较大的热负荷 致使刀具磨损加剧 为了保证孔的 加工精度 需要及时刃磨钻头而多次进退刀具 据统计进 退刀具的时间与刃磨刀具的时间之和约占单个孔的钻孔 时间的4 0 时间统计见表1 此外 孔与孔之间有贯通 在钻孔钻至两孔贯通的初始阶段时 刀具的主切削刃与工 件接触面小 主切削刃所承受的单位载荷变大 从而加剧 刀具磨损i 此时刀具的磨损七t a D i 盲孔时的磨损还要剧 烈 这一观点在实际生产中也得到了印证 表1 单个孔的总加工时间 有效钻孔时间 有效钻孔时 工序 单位 m i n 单位m i n 间占比 钻拍孔 深 2 084 0 钻击8 孔 深 2 31 0 4 3 4 攻M 1 2 螺纹 2 57 2 8 加工不同规格的孔时 频繁更换刀具而增加的时 间 加工不同规格的孔时 需要频繁更换刀具 由此也影响 a o r 效率 3 改进措施 针对钻孔效率低的情况 采取以下措施提升a n t 效率 一次装夹多个工件 更换刀具一次 完成所有相同 规格孔的a o r 根据产品的结构特点及结合钻床a n t 平台 结构 设计了3 种a n m 孑L 时产品的摆放和压装方案 经过 试验验证 最终采取将工件并排成两列 利用4 个V 型铁 和2 个条铁压装四周的方案 但是 一次装夹多个工件时 需保证装夹后加工时工件不发生位移 更换耐磨损的刀具 针对钻头易磨损的问题 通过 翻阅刀具相关书籍及论文 并就该问题与刀具供应商进行 了沟通 最终选择特殊材质的深孔钻头和带螺纹型排屑槽 的螺纹丝攻 图l 为原加工工艺采用的刀具 图2 为新型 刀具 图3 为新 旧丝攻对比 采用新刀具后 深孔一次性加工至要求尺寸 无需 再先行钻导向孔 这样不仅能有效保证孔的a nt 质量 还 避免了更换长 短钻头 提高了a n t 效率 4 效果验证 为了验证改进措施的效果 对采取的措施逐一进行了 验证 验证效果如下 I n t e r n a lC o m b u s t i o nE n g i n e P a r t s 5 9 塑料油底壳与钢制油底壳的失效分析 F a i l u r eA n a l y s i sa b o u tP l a s t i ca n dS t e e lO i lP a n 宋林林 董争 南京星乔威泰克汽车零部件有限公司 南京2 111 0 0 摘要 随着材料技术的发展 塑料被逐渐应用在发动机零部件上 塑料油底壳因其质量轻 耐腐蚀 降噪等特点被应用于汽车上 本文根据两种材质油底壳的特点对钢制油底壳和塑料油底壳的进行了失效分析 A b s t r a ct W i t ht h ed e v e l o p m e n to ft h em a t e r i a lt e ch n o l o g y p l a s t i ci sn O Wm o r ea n dm o r ea p p l i e di ne n g i n e sp a r t s P l a s t i co i lp a n i s a p p l i e di nm o t o rv e h i cl e sf o rt h e i rl i g h tw e i g h t co r r o s i o nr e s i s t a n ce 1 0 wN V Ha n do t h e rch a r a ct e r i s t i cs T h i sa r t i cl ei sr e s e a r cho nt h e f a i l u r eo fp l a s t i ca n ds t e e lo i lp a n 关键词 塑料 油底壳 失效分析 K e yw o r d s p l a s t i c o i lp a n f a i l u r ea n a l y s i s O 引言 近年来 随着科技发展和市场需求 汽车工业发展的 主要趋势是优化系统成本 提高生产率 促进可持续性以 及减少环境污染 主机厂希望在保证汽车性能和质量的前 提下 汽车的制造工艺越来越简化 汽车的制造成本控制 的越来越低 而作为消费者当然是希望汽车在高性价比的 条件下油耗越低越好 发动机油底壳作为润滑油的储存室 是汽车上重要的安全部件 现在正朝着低成本 轻量化的 方向发展 目前市场上发动机油底壳以钢制和铝合金油底 壳为主广泛应用在汽车发动机中 与此同时 具有优异性 能的塑料油底壳也逐渐崛起 早在2 0 0 7 年之前国外就已 经将S M C 片状模塑料 复合材料材质的油底壳应用于载 货车的发动动机中 1 2 0 1 0 年康明斯I S F 系列柴油发动机 作者简介 宋林林 1 9 8 5 一 女 硕士 主要从事汽车零部件性能 测试 就采用了伊顿生产的聚酰胺塑料油底壳 此款油底壳是中 国第一款量产的塑料油底壳 塑料油底壳的出现无疑顺应 了汽车工业发展的主要趋势 1 油底壳的特点 作为油底壳必须满足一定的机械强度 如高强度 高 刚度和耐高温等特点 1 1 塑料油底壳的特点 塑料油底壳采用如 S M C 复合材料 B A S F 的聚酰胺 帝斯曼的P A 6 等工程塑料通过注塑成型工艺进行生产制 造 塑料油底壳在使用性能方面完全能满足要求 例如帝 斯曼的P A 6 塑料油底壳满足在应用中对其刚性 抗冲击 性和耐化学性的要求 塑料油底壳在隔热 减振降噪等方 面也具有优异的性能 而且塑料油底壳采用注塑成型可以 提高油底壳的设计自由度 如可生产形状复杂的油底壳 根据C A E 分析出的易受力失效区域 可进行加高保护筋 等成型方式消除隐患 另外 在生产成本方面 注塑生产塑 图1 原刀具图2 新型钻头图3 新 旧丝攻对比 为了保证装夹有效 装夹好工件后在机床工作台上 做好工件的位置标记 以验证加工孔后是否会产生位移 验证结果如下 一次装夹2 0 个工件 完成加工后工件未发 生位移 通过检测设备测量 各孔的精度均能满足图纸要 求 方案可行 用新 旧刀具配合工艺改进进行加工对比试验 一 次装夹2 0 个工件 新 旧刀具各 J U T1 0 个工件 加工每个 工件上的8 个书6 深孔 3 个书8 深孔和4 个M 1 2 螺纹孔 表2 为新 旧刀具J J I I B 问统计 在加工过程中 新刀具的 表2 数量 旧刀具加工时间 m i n 新刀具加工时间 r a i n 类别 个 总计平均总计 平均 6 6 孔 8 0 1 2 0 01 57 6 0 9 5 击8 孔3 0 6 0 02 02 6 28 7 M 1 2 螺纹7 L4 08 0 02 02 4 56 1 刃磨频次大大低于旧刀具 极大的缩短了加工时