降低勞動(dòng)強(qiáng)度鋁管具有經(jīng)濟(jì)可行性

2001,z1.doi:10.3969/j.issn.1001-3482.2001.z1.003. 汽車半軸中鋁管頻感應(yīng)淬火的質(zhì)量實(shí)時(shí)控制[J].材料科學(xué)與工藝,2005,1.doi:10.3969/j.issn.1005-0299.2005.01.010.2010,2.doi:10.3969/j.issn.1000-3940.2010.02.003.[7]Y.K.LEE,S.R.LEE,C.H.LEE.Processmodifofbevelgearforgusthree-dimensionfinitelementanalysis[J].JournalofMateriProcessTechnology,2001,1/31/3.[8]H.K.MOON,M.C.LEE,M.S.JOUN.Anapproximefficifinitelementapproachtosimularotariformprocessanditapplictoawheel-bearassembly[J].Finitelementinanalysi&design,2007,1/21/2

     自工業(yè)革命以來(lái)都是人類進(jìn)行生產(chǎn)制造的重要工具，被稱為工作母機(jī)。機(jī)床在經(jīng)濟(jì)和國(guó)防現(xiàn)代化建設(shè)中起著戰(zhàn)略性作用，體現(xiàn)國(guó)家綜合國(guó)力的基礎(chǔ)性產(chǎn)業(yè)。鋁管的加工精度在一定程度上反應(yīng)了社會(huì)的生產(chǎn)制造水平。車床作為一種通用性好、覆蓋面廣的高效率、高精度機(jī)床，機(jī)械加工制造中起到重要作用。車床主軸是車床上帶動(dòng)夾具和工件高速旋轉(zhuǎn)的軸，工作時(shí)不但要承受扭轉(zhuǎn)力矩，還要承受彎曲力矩。主軸質(zhì)量的好壞直接影響整臺(tái)機(jī)器的加工精度及使用壽命，因此是車床的關(guān)鍵零件之一。目前企業(yè)生產(chǎn)車床主軸毛坯采用的桿部拔長(zhǎng)法的傳統(tǒng)鍛造工藝，其工藝流程為采用較大直徑的實(shí)心自由鍛造坯料，通過(guò)拔長(zhǎng)工藝，保留法蘭盤處直徑尺寸，拔長(zhǎng)出階梯軸，再通過(guò)深孔鉆或套料刀切削出深孔，得到滿足后續(xù)加工要求的鍛造坯料。這種傳統(tǒng)工藝雖然簡(jiǎn)單，但存在坯料加熱體積大、能源消耗大的缺點(diǎn)，且深孔加工困難、材料利用率低、生產(chǎn)效率也較低。為優(yōu)化車床主軸毛坯鍛造工藝，本文首次提出采用擺動(dòng)輾壓工藝方案成形車床主軸毛坯，其工藝流程為:以厚壁無(wú)縫鋼管為原始坯料鋸切下料---多向液壓機(jī)端部聚料---熱擺輾成形法蘭。結(jié)合有限元理論對(duì)成形過(guò)程中金屬的應(yīng)力應(yīng)變、速度場(chǎng)、溫度場(chǎng)和成形力等因素進(jìn)行了分析，所得主要研究結(jié)果有如下幾點(diǎn):1優(yōu)化了聚料中間毛坯形狀，將其設(shè)計(jì)為“上小下大”錐形，可避免擺輾過(guò)程產(chǎn)生蘑菇效應(yīng)，更有利于金屬成形，減少飛邊的產(chǎn)生;
 采用擺頭芯棒形式的閉式擺輾模具，對(duì)擺輾參數(shù)進(jìn)行了優(yōu)化，并在一次變速進(jìn)給的基礎(chǔ)上提出了多次變速進(jìn)給方式，以得到更接近真實(shí)情況下的擺輾模擬結(jié)果，參考成形力數(shù)值選用260t臥式擺輾機(jī);3通過(guò)對(duì)直角臺(tái)階擺頭擺輾過(guò)程的金屬流動(dòng)缺陷的分析，設(shè)計(jì)出了錐角臺(tái)階擺頭結(jié)構(gòu)。結(jié)果表明錐角臺(tái)階擺頭可避免金屬流動(dòng)缺陷的產(chǎn)生，且更節(jié)省材料，經(jīng)濟(jì)性更佳;4通過(guò)對(duì)比分析發(fā)現(xiàn)，空輾精整可擺正法蘭盤，使材料厚度填充均勻。經(jīng)測(cè)量，多次變速空輾后的鍛件法蘭盤面變形平整，尺寸符合要求。通過(guò)經(jīng)濟(jì)效益的定量計(jì)算發(fā)現(xiàn)，以某機(jī)床企業(yè)為例，若采用該工藝比傳統(tǒng)工藝每年可節(jié)約成本192萬(wàn)元。初步論證研究結(jié)果表明，擺輾新工藝可有效降低成形力，提高產(chǎn)品組織性能，降低勞動(dòng)強(qiáng)度，具有經(jīng)濟(jì)可行性。