浅谈新型冷挤万向节外圈底厚加格率改善的研究与应用(参考论文)

1、 机械制造及其制动化 专业本科毕业论文论文题目：浅谈新型冷挤万向节外圈底厚加 工合格率改善的研究与应用学生姓名 杨金芳 学 号 1033001202592 指导教师 周卫元 专 业 机械制造及其制动化 年 级 2010春 学 校 萧山学院 目 录一、前言 1二、现状分析 1 （一）产品图样分析 2（二）产品加工工艺分析 2（三）现有加工设备分析 2三、改进思路 2（一）测量垫块结构不合理 3（二）磨床定位柱桩精度不够 3（三）外平磨削余量大 3（四）进给量过大 3四、方案设计 4五、方案实施 4（一）重新设计制作专用测量垫块 4（二）改进磨床定位柱桩 5（三）调整车加工余量 6（四）完善切削进

2、给量 6六、方案评价 6七、结论 7参考文献 7 采用目录自动生成：插入引用索引和目录浅谈新型冷挤万向节外圈底厚加工合格率改善的研究与应用【摘 要】我司为国外主机厂开发新型冷挤万向节外圈，该冷挤外圈新型之处重点表现为该外圈内底平面要求采用冷挤表面，且内圆底部无滚针槽，要求通过只磨削外平面来保证底厚公差0.04mm。由于受部门传统制造工艺等条件的限制，底厚工序合格率仅为11%，针对于此，部门专门成立了项目攻关小组攻关解决，项目组人员通过近半年的研究分析，对设备工装、工艺等做了大量的试验，经改进工装磨具、检测手段等，使问题得到改善，工序合格率提高到99%，为公司乃至整个冷挤外圈加工行业提供了宝贵的

3、经验。【关键词】新型冷挤外圈 内底采用冷挤面 磨削外平保证底厚 提高合格率 一、前言万向钱潮股份有限公司是万向集团所属的一家汽车零部件生产企业,是主要生产各类汽车万向节十字轴总成、农机及工程万向节、差速器十字轴、制动调整臂等产品的专业企业。公司自1994年起先后通过ISO9002、QS9000、ISO/TS16949等质量体系，以及ISO14001环境体系等认证，为生产优质产品提供了良好的保障。公司经过近40年的发展，目前已成为国内最大的万向节专业生产基地。现有产品中50%以上出口到世界四大洲五十多个国家和地区。1350冷挤轴套是公司2006年新开发的重点国际配套产品，由于是冷挤新型轴套，按传

4、统加工方法，1350底壁厚度工序加工达不到图纸要求，无法形成批量加工，成为制约新项目开展的瓶颈工序。二、现状分析：（一）产品图样分析我们对产品图样进行分析，如图1、图2所示：图2-2 常规轴套图2-1 1350轴套 1.无滚针槽 2.内底不磨 1.有滚针槽 2.内底磨削 3.公差0.14mm 3.公差0.04mm 由上图可以看出，该新型冷挤轴套与常规轴套相比，两者的主要差别是：该冷挤轴套内圆底部直接以圆弧过渡，即内底无滚针槽，而常规轴套都带有滚针槽；该内底平采用冷挤表面，不磨加工，而常规轴套采用磨削表面；该轴套要求只磨削外平面底壁厚度公差仅为0.04mm；而常规此类工艺轴套内外底平面均为磨加工

5、表面，且底厚公差有0.14mm。（二）产品加工工艺分析同时，从两者的加工工艺不难看出采用该新型冷挤轴套的所具有的优点，常规轴的工艺流程为：热处理领入精磨外平粗磨外圆粗磨内圆精磨内圆精磨内平精磨外圆交入总装进行装配。该新型冷挤轴套的工艺流程为：热处理领入精磨外平粗磨外圆粗磨内圆精磨内圆精磨外圆交入总装进行装配。也就是说该新型冷挤轴套可节省一道精磨内平工序，意味着可以减少加工成本，因而其存在的合理性与价值性也是十分直观的，可以说是今后其他热挤轴套改进的方向，因而该底厚加工问题解决的必要性也更为凸显。（三）现有加工设备分析部门现有M7475B平面磨床，主要用于加工像5-170X-1等需要通过磨削外平

6、面来保证底厚公差在0.14mm左右的轴套，由于该类轴套内底平面为磨加工表面，且底厚公差控制要求低，因而可以加工。而1350轴套内底面采用冷挤表面，不磨加工，仅通过磨削外平面要保证底厚公差只有0.04mm，如不作改进，达不到图纸要求，合格率仅11%左右，导致无法批量加工。三、改进思路：针对M7475B平面磨床加工新型冷挤轴套底厚合格率的情况，我们认为重点要攻克的难关是底壁厚度公差小，通过从人员、机器、来料、方法等方面进行了原因分析，共找到7个末端因素，分别是操作员工对产品工艺要求不清楚、柱桩精度低、测量垫块结构不合理、内表面清洁度差、外平磨削余量大、进给量过大、冷却水不够充分等，我们分别逐一进行

7、了验证分析，发现了影响问题的主要原因。（一）测量垫块结构不合理小组成员对操作人员的底厚测量检具进行详细地反复检查，发现由于该轴套内表面为冷挤，有一定的斜度，如测量垫块上口直径尺寸不作统一规定，则同一轴套在不同的内底平接触面上测量得出的尺寸不一致，对产品加工达到不到图纸要求是主要原因之一。同一工件测量垫块图纸要求实测001#2908±0.022.908002#2.913003#2.915004#2.910表格线框粗细统一 表3-1 不同测量垫块测量同一轴套内底平厚度检查表（二）磨床定位柱桩精度不够小组成员对磨床定位柱桩各部位尺寸与工装图纸再次进行校验，由于轴套底厚公差只有0.04mm,

8、抽查其中5个柱桩发现其上平面与外圆的垂直度在0.005-0.015mm之间，分别进行磨削试验,发现作为定位的柱桩垂直度精度是越高越好, 对产品加工达到不到图纸要求是主要原因之一。柱桩编号上平面对外圆垂直度( )001#0.006002#0.015003#0.015004#0.014004#0.015 表3-2 定位柱桩上平面与外圆垂直度随机检查表（三）外平磨削余量大小组成员对产品的磨削余量进行了检测，磨削余量如下表，根据多次磨削试验,发现轴套磨削余量太大，由于该轴套结构特殊，以内平冷挤表面定位，使个体差异增大，对产品加工达到不到图纸要求是主要原因之一。轴套编号磨削余量001#0.25mm002

9、#0.20mm003#0.15mm004#0.24mm004#0.23mm表3-3 轴套内平底内平底厚磨削余量随机检查表（四）进给量过大小组成员对操作工加工过程进行观察，发现粗进给量有0.12mm，进给量过大，易造产品磨削尺寸不稳定，且不利于修磨，对产品加工达到不到图纸要求是主要原因之一。工件号图纸要求实测001#2908±0.022.925002#2.940003#2.921004#2.911表3-4 轴套内平底厚加工尺寸检查表综合以上分析，我们得出影响1350冷挤轴套底厚工序加工合格率低的因素是：柱桩精度低、测量垫块结构不合理、外平磨削余量大、进给量过大这4项。四、方案设计： 通

10、过以上要因确认，我们经分析后给出了以下方案： 序号主因现状对策目标措施地点责任人完成日期1测量垫块结构不合理测量垫块顶部为平面，与轴套内底冷挤表面斜度不匹配，测量不准。重新设计使与轴套内底平匹配重新设计测量垫块，使与轴套内底冷挤表面斜度相匹配。检验间及生产现场徐建忠2007.8.152柱桩精度不够柱桩上平面与外圆垂直度太大，影响加工。重新制作使上平面与外圆垂直度0.005重新对柱桩进行加工制作，要求严格按垂直度0.005加工控制。检验间及生产现场冯如福2007.8.203外平磨削余量大外平磨削余量最大有0.25mm左右，太大减少磨量使磨量控制0.15mm左右改进工艺图纸，使外平磨削余量减小到中

11、差0.15mm左右。检验间及生产现场杨金芳2007.8.264进给量过大粗进给一次进给量有0.12mm，过大减少进给量使一次最大0.08mm规定磨削进给量大小，使一次最大进给控制在0.08mm。生产现场冯如福2007.8.30五、方案实施：（一）重新设计制作专用测量垫块我们根据1350轴套特点，设计新的专用测量垫块并进行制作，主要是结合样品对测量垫块头部直径进行重新设计，并经过反复试验，最终确定外圆直径由22.5 增大到23.7 ,顶部增加台肩直径20.8 ,并小孔10,与轴套一致,使提高测量准确性，经试用后，效果较好。 图4-1 改进前与改进后测量垫块图图4-2 改进前与改进后测量垫块实样（

12、二）改进磨床定位柱桩我们根据1350轴套内底平面为冷挤表面，通过内平定位磨削外平面保证底厚公差控制在0.04mm以内的情况，对定位柱桩进行改进，重点对定位柱桩垂直度公差要求控制减小到0.005mm以内，并对顶部增加倒角，进行制作。图4-3 改进前与改进后定位柱桩图图4-3 改进前与改进后定位柱桩实样（三）调整车加工余量我们经过大量工艺试验后，对1350车加工图进行改进，结合工序特点，使外底平车加工尺寸由原3.11±0.05mm减小到3.05±0.05mm，上下极限差共减小0.06mm，经试磨,加工尺寸明显变得均匀。 （四）完善切削进给量我们对进给量进行反复试验，最终确定由原

13、来一次性进给0.12mm减少到最大一次进给0.08mm比较合理，并分三次进给，经试用,尺寸波动性明显减小。六、方案评价： 通过以上实施，我们对改进后在M7475B平面磨设备加工1350冷挤轴套底厚工序进行了反复磨削试验，并对尺寸进行了记录：产品型号加工工序图纸要求设备名称1350底壁厚度2908±0.02M7475B12345678910111213141516171819202122232425-0.01-0.01-0.020000-0.02-0.020.0050-0.01-0.02-0.01-0.02-0.01-0.01-0.015-0.015-0.015-0.005-0.01-

14、0.01-0.02-0.015-0.01-0.015-0.005+0.005-0.01-0.0150-0.005-0.0150-0.01-0.010-0.015-0.0200.010.015-0.01-0.010.0200.010.0150-0.01-0.01-0.01500.010.010.0150-0.005000.005-0.010.010.0150.020.005-0.005-0.02-0.015-0.01-0.015-0.02-0.01-0.01-0.005-0.015-0.01-0.01+0.005+0.01-0.01-0.02-0.02-0.01-0.02-0.02-0.015-

15、0.005-0.01-0.01-0.015-0.02-0.005-0.020.0150.010.010.0150-0.015-0.005-0.0150.02-0.03-0.02-0.01-0.005-0.015-0.02-0.010.020.010.0150.01-0.01-0.015-0.0100.010.010.0150.0150.020.01同时，该工序的班产也得到了明显的提高，以下是对连续数日的加工班产统计：加工日期产量合格率5月21日11200只99.1%5月22日12000只99.0%5月23日11800只99.2%5月24日12300只99.1%5月25日12500只99.0%平

16、均11960只99.08%从结果可以看出，我们的方案实施后，不仅该新型冷挤外圈底厚合格率提高到了99%，而且班产也达到11000余只。通过一年来的使用情况表明，通过对M7475B平面磨床上加工1350冷挤轴套底厚工序的工装、工艺改善，解决了该新型冷挤轴套底厚加工废品率高、无法批量加工的难点，使能形成了大批量作业，满足了顾客的要货需求，为公司进一步争取市场份额提供了强有力的保障。六、结论：1、对1350新型冷挤轴套内底平面采用冷挤表面，通过工装改进，工艺优化，提高磨削外平面保证底厚公差仅0.04mm的加工合格率，其工艺开发和应用是成功的。2、通过只磨削外平面保证底厚公差仅0.04mm加工工艺的开

17、发，也可为其它轴套的改进提供方向。3、内底平面采用冷挤表面，在保证底厚公差达到要求的同时，可减少精磨内平一道工序，降低了生产成本，增加了有效产出，年可创效益28万元，取得了良好的经济效益。4、提高了市场竞争力，为进一步开拓国际OEM市场打下基础。参考文献1重点配套万向节滚针轴承及其外圈技术条件 Q/HW 123-20012重点配套万向节十字轴技术条件 Q/HW 122-20013机械加工工艺手册 机械工业出版社出版 1991年9月 北京 第一版4机械加工技术手册 北京出版社出版 1989年6月 参考文献格式不符要求论文成绩（论文资料袋封面） 2012 届 毕 业 设 计（论 文）材 料 袋 萧

18、山 分校 理工 类设计（论文）题目 浅谈新型冷挤万向节外圈底厚 合格率改善的研究与应用 学号 1033001202592 姓名 杨金芳 资 料 目 录1毕业设计（论文）定稿（两份）2实习报告（调查报告或实习教案、实习小结、实习鉴定）3指导记录表、答辩记录表等（论文材料袋背面）学 生 基 本 情 况 记 载姓 名杨金芳出生日期1980.1.22性别女工作单位万向集团公司技术中心指 导 教 师 基 本 情 况 记 载姓 名周卫元出生日期性别工作单位浙江电大萧山学院技术职称所学专业机械工程学 历 毕业论文（设计）评审表题 目 浅谈新型冷挤万向节外圈底厚加工合格率改善的研究与应用 姓 名 杨金芳 教育层次 开放本科 学 号 1033001202592 省级电大 浙江电大 专 业 机械制造及自动化市级电大 杭州电大 指导教师 周卫元 教 学 点 萧山学院 学生毕业论文（设计）评审表学生毕业论文（设计）定稿(学生论文打印稿附在后面)：学生（签名）