对于柱塞泵缸体加工的工装设计.doc

摘要：根据零件的分析选择合理的毛坯，制定出柱塞泵缸体合理的加工方案和加工工艺路线，并对夹具进行设计，从而使缸体零件的整个机械加工过程在减少时间、提高效率的基础上进行。关键词：缸体；毛坯；工艺；夹具 中图分类号：文献标识码：A文章编号：1672545X（2007）02 Abstract：Basedontheanalysisofthecomponents,choosingapropersemi-finishedproduct,formulatingareasonableprogramforprocessingcylinderbodyofaplungerpump,anddesigningtheclamp,toensurethewholecourseofprocessingcomponentsofacylinderbodytobeconductedinawayoftime-savingandefficiency-increasing.KeyWords：CylinderBody,Semi-FinishedProduct,Technology,Clamp 前言柱塞泵是靠柱塞在缸体中作往复运动造成密封容积的变化实现吸压油的液压泵，由于柱塞和缸体都是圆柱表面接触，圆柱体的配合容易实现高精度，故这类泵与齿轮泵和叶片泵相比具有泄露小，容积效率高的优点，可以在高压下工作。1、零件的分析缸体是柱塞泵上的重要零件，其上有九个柱塞孔，孔的进出油口为长圆形，长圆的宽度与配油盘上的吸、排油口的宽度相适应。长圆孔的通流面积比柱塞孔小，也就是说柱塞孔并非整个孔穿透，因此当柱塞压油时，油液作用在柱塞孔中未穿透部分的金属上时，就会对缸体产生轴向推力。缸体的具体结构如图1所示，其材料为HT200，该材料具有较高的强度、耐磨性、耐热性及减振性，铸造性较好，需进行人工时效处理。图1缸体零件简图该零件上的主要加工面为A面、N面、R面和915.875柱塞孔表面。A面的平面度为0.0025直接影响到缸体与配油盘的接触及密封，A面的垂直度为0.04将影响到传动轴通过花键带动缸体的旋转，从而影响柱塞进行压排油的动作。柱塞孔进出油口97.140.05槽与柱塞孔的相对位置，直接影响到柱塞孔从吸油状态过渡到排油状态的正常转换，该长圆形槽的中心在58.720.05的圆上,它的尺寸精度与配油盘上吸、排油窗口的位置相关，影响整个柱塞泵的传动和密封性。2、加工方案和加工工艺路线2.1定位基准的选择精基准的选择：缸体的A面为装配面，同时又是设计基准，其余各面和孔的加工也能用它定位，故选用它作精基准，这样使工艺路线遵循了“基准统一”的原则。此外，A面的面积较大，定位比较稳定，夹紧方案也比较简单、可靠、操作方便。粗基准的选择：考虑到要在保证各加工面均有加工余量的前提下,使重要孔的加工余量尽量均匀，选取作为粗基准的表面应平整光洁，要避开锻造飞边和铸造浇冒口、分型面等和保证定位准确、夹紧可靠等要求，选择缸体零件的重要孔（33.6）的毛坯孔与缸体的内壁作粗基准。2.2制订加工工艺路线考虑到零件粗加工后应有较多的时间进行自然时效，以减少工件受力变形和受热变形对拉花键的影响，故先加工A面。该零件加工时因其与配油盘和轴等的配合精度要求较高，故加工时会用到较多的夹具来加工各个表面，特别是加工孔15.875和长圆形槽97.14，因其要求较高，故加工时还要考虑到它们加工之后能否符合要求，以及加工时应对哪些加工工艺还要进行热处理和钳工等方面的工作，具体工艺路线如表1所示。表1工艺路线序号工序内容简要说明设备工艺装备铸造时效消除内应力涂漆防止生锈10粗车A面先加工基准面CA6140专用车夹具微锥芯轴20粗车R面粗基准面CA6140专用车夹具微锥芯轴30以R面为粗基准粗车N面先加工面CA6140专用车夹具微锥芯轴40以A面及91外圆定位拉花键L6120专用拉刀夹具专用拉模50车81外圆至要求，车33.6及R5达要求车外圆锥面精加工开始CA6140专用车夹具微锥芯轴60精车A面精加工CA614070外磨N面至工艺要求精加工M131W专用磨夹具微锥芯轴80车N面校正外圆大端面CA614090车N面使其底面与上工序车成的齐平工序分散，CA6140专用车夹具微锥芯轴100钻915.875至13.5,深至60后加工孔专用机床专用钻夹具110钻97.14工艺通油孔深8工序分散Z535钻模、专用钻夹具120去除各部位毛刺提高加工质量130表面高温回火140镗915.875至工艺要求精加工专用机床专用镗刀、专用夹具150铣模上活提高加工质量XK5040-1铣模9立铣刀专用夹具160上钻模Z535钻模、专用钻夹具170磨A面至工艺要求提高基准精度M7130专用夹具180钳工提高表面质量190表面热处理提高材料性能200检验210入库3夹具设计本次设计的夹具为第160道工序上钻模：钻33孔和33的25斜孔夹具，该夹具适用于Z535钻床。3.1夹具设计方案钻模夹具如图2所示，用22.225定位花键套与M86H压紧螺母定位，限制2个自由度，工件以A面在夹具上定位的螺母杆限制一转动自由度，回转盘限制3个自由度，再用一钻模板压在工件R面即可。此外将一钻模体来支承钻模的其他部分以将整个钻模固定在钻床上,且该钻模体上有两个用来固定活联杆机构的孔,并使斜面与底平面保持25的角度，使在钻33的25斜孔与定位孔垂直，限制一个移动自由度。本道工序的夹具因需要回转，若采用气动或液压夹紧，则气管或油管会妨碍操作，故选用手动夹紧，使夹具简单，操作方便。图2钻模简图（钻25斜孔时如图中双点划线位置所示）33孔和33的25斜孔是在一次装夹下完成加工的，它的位置精度由钻模保证。因33孔和33的25斜孔与配油盘之间的配合要求较高，且它们的尺寸精度将直接影响到整个柱塞泵的质量，故它们的尺寸公差取工件公差的1/4,即夹具尺寸公差取mm。3.2钻模结构分析与操作说明本钻模采用22.225花键孔定位方式定位，包括模体、压盘、摆块、固定套、回转盘、螺母杆、定位花键套、钻模板、手柄等部分组成。模体是整个钻模的底座，用来支承钻模的其他部分以将整个钻模固定在钻床上，该模体上有两个用来固定活动联杆机构的孔，并使斜面与钻床底平面保持25的角度，以保证在钻33的25斜孔时能够不需换夹具而一次完成。压盘、固定套、摆块和回转盘通过螺钉联结将其固定安装在一起，然后再用一根转轴与模体联结固定在一起，在模体另一端用一个螺钉采用上支持下夹紧方式固定。螺杆和定位花键套是工件在钻模上定位的关键，因为缸体内有一个键和两个齿槽，所以定位花键套也采用与之配合，再将螺母杆从压盘孔插入，将缸体放在回转盘上，再将钻模板放在缸体上端然后用压紧螺母紧固定位。先按要求用3的钻头在钻模板上钻出3个直孔，然后将模体上的支承螺杆松开放下，用手握住手柄，以转动轴为中心向下移动至模体上端面处使其与钻模体的斜面相平行，再用钻头在移动后的垂直面上按模板以配合回转盘钻33的25斜孔即可，钻模板是缸体钻孔的定位工具。4结束语在柱塞泵缸体零件加工的工装设计分析中，通过制定合理的工艺路线及工装夹具设计为缸体零件加工问题提供了较好的解决办法。在实际加工中箱体类零件都具有与本零件相似的特