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摘要:液壓制動裝置的中間缸體組裝件主要由中間缸體、碟簧、緩解活塞組成。由于中間缸體是薄壁件,且具有極高的同軸度公差導(dǎo)致該零件加工難度增加,因而出現(xiàn)產(chǎn)品成批報廢現(xiàn)象。通過改進中間缸體的加工工藝,確保中間缸體加工零件的同軸度公差符合設(shè)計要求,為制訂同類型的零件加工工藝提供一定的參考。
關(guān)鍵詞:液壓制動裝置;中間缸體;加工工藝;驗證
0引言
鐵道機車車輛傳統(tǒng)的制動方式是采用空氣制動。鐵道機車車輛的空氣制動是使用機車車輛上的壓縮空氣作為制動的原動力,通過改變壓縮空氣的壓強對列車進行制動。隨著輕軌車的出現(xiàn),尤其是低地板車、磁浮等車型的出現(xiàn),由于這些車型的轉(zhuǎn)向架安裝空間很小,傳統(tǒng)的空氣制動就難以滿足安裝空間要求,因此傳統(tǒng)的空氣制動應(yīng)用就受到了限制。相對而言,液壓制動是以液壓油做作為工作介質(zhì),液壓制動具有體積小、質(zhì)量輕、結(jié)構(gòu)緊湊的優(yōu)點,因而液壓制動部件緊湊,能夠以小體積集成在轉(zhuǎn)向架上。采用液壓制動時地鐵車輛減速度可以達到2.0(一般地鐵空氣制動為1.2),從而能有效實現(xiàn)短距離的快速制動。此外,液壓制動系統(tǒng)制造成本更低,在其它輕軌車上(如馬來西亞ETS)、云軌車以及齒軌車上也有應(yīng)用。在液壓制動裝置中,中間缸體是其關(guān)鍵配件,中間缸體通過碟簧向制動器提供制動力。針對某公司一款液壓制動裝置的中間缸體組裝,其組合件如圖1所示,主要零部件有中間缸體、碟簧、緩解活塞等。其中由于中間缸體薄壁、極高的形位公差(同軸度0.025mm)導(dǎo)致該零件加工難度增加,因而容易出現(xiàn)產(chǎn)品成批報廢現(xiàn)象。液壓制動裝置中間缸體的加工工藝采用粗車-銑方-銑鉆鏜-精整,因在銑鉆鏜工序出現(xiàn)同軸度滿足不了圖樣要求,為了提高產(chǎn)品批量加工合格率,試驗研究并實現(xiàn)批量保證同軸度的工藝方法。
1歷史簡況
液壓制動裝置中間缸體的原工藝加工方法:液壓制動裝置中間缸體加工工藝:粗車-銑方-銑鉆鏜-精整;原工藝加工方法主要存在問題:(1)中間缸體的材料為鋁材,中間缸體零件是薄壁零件,銑鉆工序完成后,中間缸體整體變形,同軸度公差不符合加工質(zhì)量要求,導(dǎo)致中間缸體在實際應(yīng)用存在液壓油泄漏現(xiàn)象;(2)由于中間缸體加工過程中的裝夾誤差、配合誤差等誤差累積,導(dǎo)致產(chǎn)品無互換性可能。
2中間缸體新加工工藝
針對需要解決的問題,對中間缸體的加工工藝進行優(yōu)化設(shè)計,采用優(yōu)化工藝后,中間缸體同軸度能夠穩(wěn)定控制在0.025mm以內(nèi),中間缸體新工藝是以原工藝為依據(jù),根據(jù)變形原因分析結(jié)果,調(diào)整工藝流程為粗車-銑方-鏜銑加工-精車-精整,同時對精車工序設(shè)計了專用夾具,能夠有效消除卡盤的重復(fù)定位誤差,從而避免工件單邊夾持變形,圖2為中間缸體精車加工示意圖。
3對比試驗
為了驗證中間缸體新加工工藝對提高零件加工質(zhì)量的有效性,開展對比試驗進行驗證。按新舊工藝生產(chǎn)的第一批次和第二批次各15件產(chǎn)品進行了對比,中間缸體設(shè)計參數(shù)見圖3,新舊工藝生產(chǎn)的中間缸體零件的對比數(shù)據(jù)如表1,此批次新老工藝各15件同軸度要求在0.025mm以內(nèi)。老工藝15件產(chǎn)品全部超差,合格率為0%,新工藝15件產(chǎn)品完全符合圖樣要求,合格率為100%。
3.1試驗數(shù)據(jù)分析
根據(jù)表1中數(shù)據(jù)可以得到中間缸體采用新舊工藝生產(chǎn)的零件的同軸度數(shù)值,分析可以得出,在采用新工藝后,零件的同軸度公差能控制在0.025mm以內(nèi)。統(tǒng)計表1的數(shù)據(jù)得到新舊工藝生產(chǎn)的中間缸體零件的報廢率如表2所示。根據(jù)表2數(shù)據(jù)分析可以得到中間缸體加工過程中裝夾工裝的調(diào)整,使得產(chǎn)品同軸度超差的現(xiàn)象得到解決。
3.2產(chǎn)品性能試驗驗證
采用新舊工藝加工的中間缸體產(chǎn)品在同一液壓制動裝置單元開展性能測試試驗。在中間缸體、碟簧和緩解活塞裝配完成后,給定額定油壓進行試驗分析。根據(jù)試驗結(jié)果對比分析,新工藝比原工藝受力更平穩(wěn),同時特性曲線變量過程流暢,無原工藝曲線中液壓油泄漏及受力不均勻的現(xiàn)象。
4結(jié)論
新加工工藝能持續(xù)穩(wěn)定提高液壓制動裝置中間缸體的一次加工合格率,提高勞動生產(chǎn)效率,降低生產(chǎn)成本,按新加工工藝生產(chǎn)的中間缸體零件同軸度公差完全符合圖樣要求,例行試驗未出現(xiàn)因受力不均引起的產(chǎn)品質(zhì)量問題。
作者:張克昌 袁果 單位:湖南鐵道職業(yè)技術(shù)學院 湖南聯(lián)誠軌道裝備有限公司