鋁合金油缸小直徑深孔的擠壓加工

1 問題的提出

檢測儀器的鋁合金油缸如圖1示。油缸內(nèi)孔直徑12mm,長111m,長徑比9.25悯姊。內(nèi)孔表面粗糙度Ra=(0.2～0.4)μm。受孔徑和孔深的限制贩毕，常規(guī)的車削加工悯许，由于刀桿細(xì)長，剛度和強度低而不能使用辉阶。采用鉆孔-粗鉸-精鉸的加工方法先壕，由于材料是鋁合金，硬度低退旅，易變形熊赦，易劃傷，孔徑小而深排屑困難呕长，易形成刀瘤疆逸，加工后的內(nèi)孔表面粗糙度不能穩(wěn)定的達到Ra=(0.2～0.4)μm,尺寸精度也不穩(wěn)定，成品率低悯堂，生產(chǎn)效率低巢段，不適合批量生產(chǎn)。我們經(jīng)過多次的試驗和查閱資料矗壹，確定采用擠壓加工的方法代替精鉸工序疯忽。

圖1

2 擠壓參數(shù)及擠壓器的設(shè)計與計算

經(jīng)過鉆孔、粗鉸后的油缸內(nèi)孔几郎，若想用擠壓加工的方法替代精鉸加工交掌，保證圖紙零件加工要求，擠壓工具的設(shè)計兑狱，與其相匹配的擠壓過盈量和其有關(guān)參數(shù)的確定便螟，是至關(guān)重要的。其設(shè)計計算如下：

金屬的擠壓塑性變形量k
k=mi-b=0.85×0.065-0.0008=0.05445
取k=0.05
式中：m—變形系數(shù)唠摹；i—擠壓過盈量；b—變形常量奉瘤。
孔粗鉸后的直徑d_j d_j=d-k=12-0.05=11.95mm式中：d—工件名義直徑mm勾拉。
擠壓器最大工作直徑d_g
d_g=d_max+i-k=12.043+0.065-0.05=12.058mm
取d_g=12.06mm。
擠壓器的設(shè)計
我們根據(jù)相關(guān)參數(shù)盗温，設(shè)計制造了如圖2所示的擠壓器藕赞。它由前導(dǎo)向桿，三個直徑不等的工作環(huán)和后定位桿組成。前導(dǎo)向桿主要是在擠壓時斧蜕，先插入孔內(nèi)定位双霍，保證擠壓器與孔同軸，避免將內(nèi)孔擠偏斜批销。三個不等直徑的工作環(huán)洒闸，是擠壓器的主要工作部件，利用金屬的彈性-塑性變形性質(zhì)均芽，對工件內(nèi)孔表面施加擠壓力丘逸，使之發(fā)生塑性變形，達到擠壓加工的目的肝珍。三個工作環(huán)跪倘，分別承擔(dān)了最大擠壓過盈量的60%、30%和10%芍司。后定位桿作后定位用馏旅，防止最后一個工作環(huán)在內(nèi)孔擠壓快結(jié)束時產(chǎn)生偏斜。

圖2
擠壓器的制造
我們選擇T8工具鋼做擠壓器材料抽堵，在車制中构眶，留0.4mm磨量。淬火處理HRC=62,注意淬火時脑苫，擠壓器彎曲變形贱起。最后磨削而成。

3 油缸加工過程及注意事項

工藝路線：車-鉆孔-粗鉸-擠壓加工
我們在C620車床上加工油缸的外圓舱踊，車端面迫扫，鉆11.7孔，乳化液潤滑膳膝，手動進刀應(yīng)均勻诬絮，并經(jīng)常退出鉆頭，清除切屑陶贼，防止形成刀瘤啤贩，拉傷孔壁。
鉸孔拜秧。我們采用12手動可調(diào)鉸刀鉸孔痹屹，將孔徑鉸至11.95mm,表面粗糙度Ra=3.2μm。用煤油潤滑枉氮，均勻進刀志衍，避免劃傷孔壁。
擠壓加工聊替。將內(nèi)孔清洗干凈的工件放到壓力機下楼肪，擠壓器的前導(dǎo)向桿插入孔內(nèi)培廓，在后定位桿與壓力機壓頭之間放入一顆鋼珠，使擠壓器受力均勻春叫，用N36#機械油潤滑肩钠。擠壓時應(yīng)一次完成，中途不準(zhǔn)停機暂殖，避免人為造成內(nèi)孔壁上出現(xiàn)溝槽岂张。

4 結(jié)論

加工后的工件內(nèi)孔，經(jīng)檢驗促弯，表面粗糙度完全達到圖紙要求通冕，尺寸精度也得到了保證。因此诲厚，利用金屬的彈性-塑性變形性質(zhì)创炉，采用擠壓加工的方法，批量加工鋁合金油缸小直徑精密深孔蔽曙，是一種簡單尺那、可靠、經(jīng)濟的加工方法家澈。它強化了內(nèi)孔金屬表面丹自，提高了表面層的硬度和改善了機械性能。是一種較理想的小直徑精密深孔加工方法蚀比。

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