Compétences de pointe en matière d'usinage de matériel de trempe de coques et de tubes à parois minces

Art de fond: Maintenant, Usinage CNC Tuofa a reçu une commande de l'industrie automobile américaine. Pendant le processus d'usinage, la quincaillerie de coque et de tube à paroi mince utilise des matériaux de tuyaux en acier 35CrMnSiA, qui sont trempés après un usinage grossier, et la résistance à la traction est supérieure à 1100 XNUMX MPa. Le dispositif de serrage utilisé dans le processus de production de masse du tour CNC adopte le dispositif de serrage à sabot ouvert de type sabot d'expansion à fente pour serrer le matériel de trempe de la coque de tube à paroi mince.

Dans le processus de traitement, pour faciliter le chargement et le déchargement de la pièce sur le luminaire, il y a un certain écart entre le diamètre intérieur du sabot de serrage et le diamètre extérieur de la pièce serrée, et le diamètre extérieur du sabot d'expansion et le diamètre intérieur de la pince. En raison de la grande force de serrage du dispositif de serrage hydraulique-pneumatique, la zone de contact entre le sabot de serrage du dispositif et la pièce à usiner est petite et la force de serrage n'agit pas uniformément sur la surface de la pièce, ce qui entraîne une déformation, ce qui est la clé de la production de produits de quincaillerie à coque tubulaire à paroi mince. La taille se situe souvent dans les limites supérieures et inférieures ou hors tolérance après le traitement, ce qui entraîne également une faible précision de traitement, une qualité instable et un taux de rejet élevé.

Quincaillerie coque et tube à paroi mince

Compétences d'amélioration: Le but de ce procédé de fonctionnement est de fournir une méthode de traitement pour le matériel de coque et de tube à paroi mince, qui résout non seulement les problèmes de qualité instable et de taux de rejet élevé, mais résout également la déformation de serrage qui se produit lors du traitement des matériaux à paroi mince. matériel de coque et de tube. question.

Solution technique: La méthode de traitement des matériels à coque et tube à paroi mince comprend spécifiquement les étapes suivantes :

Découpage ou formage de flans

Cette pièce est traitée avec un matériau de tuyau à paroi épaisse 35CrMnSiA. Si la structure de la pièce n'est pas adaptée au traitement avec un matériau de tuyau à paroi épaisse, pour éviter le gaspillage de matériau et que les pièces n'ont pas besoin de résister à une surcharge élevée, le matériau de tuyau à paroi mince peut être utilisé pour fermer le processus, et le le diamètre extérieur de la tête du tuyau est partiellement formé, le diamètre intérieur rétrécit pour répondre aux exigences de taille du flan ; si la pièce doit résister à une certaine surcharge élevée et que ses propriétés mécaniques globales ont des exigences correspondantes, le matriçage peut être envisagé pour former l'ébauche dans le but de réduire les coûts, mais il doit être basé sur les exigences de conception du produit. Exigences techniques correspondantes pour la production de flans.

Usinage grossier de pièces de coques et de tubes à parois minces sur tours horizontaux.

Pour un usinage grossier de la forme intérieure, la forme extérieure doit être laissée avec une marge de 2.5 mm selon la taille du produit fini, et le trou intérieur doit être laissé avec une marge de 3 mm selon la taille du produit fini, et toute la longueur de la pièce doit être laissée avec une marge de 4 mm. Les paramètres de coupe sont : vitesse de coupe vc=130~200 m/min, vitesse d'avance f=0.3~0.4 mm/r et quantité de contre-coupe ap=3~5 mm. Utilisez du liquide de refroidissement pour refroidir suffisamment.

Trempe

La température de trempe est de 880 ℃, la conservation de la chaleur est de 1 à 1.5 h, le refroidissement de l'huile est de 20 à 80 ℃ pendant 8 min, le revenu est de 460 à 500 ℃, la conservation de la chaleur est de 1.5 à 2 h et la résistance à la traction est de 1100 1200 à XNUMX XNUMX MPa.

Diamètre intérieur brut

Utilisez les mâchoires en forme d'éventail sur le mandrin hydraulique de la machine-outil CNC pour effectuer un tournage automatique sur la machine-outil, de sorte que l'arc des mâchoires soit complètement cohérent avec le cercle extérieur de la pièce, garantissant que la forme d'éventail La surface des mâchoires est en contact complet avec la pièce après le serrage. Le trou intérieur doit être laissé avec une marge de 2 mm selon la taille du produit fini. Les paramètres de coupe sont : vitesse de coupe vc=130~150 m/min, vitesse d'avance f=0.3~0.4 mm/r et quantité de coupe arrière ap=3~5 mm.

Forme de tournage grossière

Les machines-outils CNC sont utilisées pour l'usinage grossier. Étant donné que la matière première est un matériau de tuyau à paroi mince, des pinces d'emballage à deux couches sont utilisées. Le clip élastique le plus extérieur est en acier élastique à haute résistance 65Mn. Après traitement thermique, la dureté peut atteindre 50 ~ 55HRC. Après avoir terminé sur la rectifieuse, la valeur de rugosité de surface Ra peut atteindre 0.8 μm, ce qui garantit que la taille après meulage s'adapte parfaitement au trou intérieur de la pièce. L'arc du nez de l'outil est de R0.4 mm. La surépaisseur d'usinage pour l'usinage grossier est de 1.5 à 2 mm dans le sens du diamètre et de 2 à 3 mm dans la face d'extrémité. Les paramètres de coupe sont : vitesse de coupe vc=130~150 m/min, quantité d'avance f=0.2~0.3 mm/r et quantité de contre-découpe ap=1.5~2 mm.

Comme le montre la figure 1-23, la pince d'emballage à deux couches comprend une première bride 1, une vis 2, un premier corps de serrage 3, une vis 4, un sabot d'expansion 5, un bloc d'expansion 6, un premier noyau de traction 7, et un anneau d'expansion 8 et le premier déflecteur 9.

Figure 1-23 Structure de mise en œuvre du dispositif d'emballage à deux couches

1—Première bride 2—Vis 3—Premier corps de pince 4—Vis 5—Tuile d'expansion 6—Bloc d'expansion 7—Premier noyau de traction 8—Anneau d'expansion 9—Premier déflecteur

La surface du composant correspond au luminaire

L'extrémité arrière de la première bride 1 est reliée à l'arbre principal de la machine-outil et l'extrémité avant est reliée au premier corps de serrage 3 par l'intermédiaire de vis 2. Le corps de serrage est une surface conique dont le diamètre diminue progressivement à partir de l'arrière à l'avant. L'arbre principal entraîne son mouvement d'avant en arrière. Le premier corps de pince 3 est équipé d'un bloc d'expansion 6, la surface intérieure du bloc d'expansion correspond à la surface conique extérieure de la pince, la surface extérieure du bloc d'expansion est une surface cylindrique et l'extrémité avant du bloc d'expansion 6 est relié de manière fixe au premier noyau de traction 7 à travers le premier déflecteur 9, deux anneaux d'expansion 8 sont fixés sur le bloc d'expansion 6, et les tuiles d'expansion 5 sont manchonnées sur les anneaux d'expansion 8, et les tuiles d'expansion 5 sont reliées au premier serrage. corps 3 à travers les vis 4.

La pièce à usiner est placée sur le sabot d'expansion 5 et positionnée étroitement, le premier noyau de traction 7 entraîne le premier déflecteur 9 pour tirer le bloc d'expansion 6 pour se déplacer vers l'arbre principal, et en même temps, le sabot d'expansion 5 est étendu et serré. en glissant pour serrer la pièce.

La précision d'usinage de ce dispositif peut atteindre 0.07 ~ 0.10 mm, ce qui convient au processus de semi-finition de la forme d'un grand lot de pièces avec une épaisseur de paroi de 7 ~ 9 mm ou au processus de traitement de forme finale de la pièce à faible exigences de précision.

Diamètre extérieur semi-fini

Comme le montre la figure 1-24, le diamètre extérieur du tournage de semi-finition adopte une machine-outil CNC, utilisant un dispositif de ressort à disque, grâce à la force de traction axiale du deuxième noyau de traction 4, après que le ressort à disque 5 soit déformé par la force. , le diamètre extérieur du disque ressort est généré. La déformation circonférentielle élastique stable et fiable de 0.3 ~ 0.5 mm agit uniformément sur la surface de la cavité interne de la pièce pour serrer la pièce. La déformation de la pièce est petite et élastique. Les paramètres de coupe sont : vitesse de coupe vc=130~150 m/min, quantité d'avance f=0.15~0.2 mm/r et quantité de contre-découpe ap=0.5~1 mm.

Figure 1-24 Structure de mise en œuvre du dispositif de serrage à disque-ressort

1—Deuxième bride 2—Vis 3—Deuxième corps de serrage 4—Deuxième centre de traction 5—Disque ressort 6—Manchon de protection 7—Deuxième déflecteur 8—Bague d'étanchéité

La pince à disque ressort comprend une seconde bride 1, des vis 2, un second corps de serrage 3, un second noyau de traction 4, un disque ressort 5, un manchon de protection 6, une seconde plaque déflectrice 7 et une bague d'étanchéité 8.

Processus de serrage raisonnable

Une extrémité de la deuxième plaque à bride 1 est reliée à l'arbre principal de la machine-outil et l'autre extrémité est reliée au deuxième corps de serrage 3 par l'intermédiaire de la vis 2. Dans le deuxième corps de serrage, le deuxième noyau de traction 4 est installé par coulissement. ajustement, et une extrémité du deuxième noyau de traction est reliée au cylindre d'huile de l'arbre principal est connectée, l'autre extrémité est connectée au deuxième déflecteur 7, la bague d'étanchéité 8 est installée sur le deuxième déflecteur, le ressort à disque 5 et le protecteur Les manchons 6 sont alternativement intercalés sur le noyau de traction, et l'autre extrémité du deuxième corps de serrage est reliée au deuxième déflecteur. entre les chicanes. Le manchon de protection protège le deuxième corps de serrage et le deuxième noyau de traction, et en même temps, la position de serrage et la largeur de serrage du ressort à disque peuvent être ajustées pour protéger la zone porteuse de force et la position du point de contact de la cavité interne du pièce cylindrique à paroi mince. L'épaisseur du disque ressort ainsi que le nombre et la taille des ouvertures sont ajustés par essais en fonction de la position dans le luminaire. Les disques ressorts sont à contact circonférentiel multipoint. Manchonnez la pièce cylindrique à paroi mince sur le luminaire, l'extrémité ouverte est proche de la surface de positionnement du corps du luminaire, le cylindre d'huile entraîne le noyau de traction pour que le ressort à disque serre la pièce, termine le serrage et commence le traitement. Une fois le traitement terminé, la pièce peut être retirée.

La précision d'usinage du luminaire peut atteindre 0.05 ~ 0.07 mm et convient au processus de finition de la forme d'un grand nombre de pièces avec une épaisseur de paroi supérieure à 6 mm, ou à la semi-finition de la forme d'un objet de grande taille. -pièce de précision.

anti-âge

Vieillissement artificiel à 200°C et conservation au chaud pendant 24h.

Forme tournante fine

Utilisez des machines-outils CNC ou des centres d'usinage CNC et utilisez des fixations élastiques pour airbags. L'airbag gonflable lui-même est élastique et la force de tension de l'airbag agit uniformément sur la pièce à paroi mince. La taille de la force élastique de l'airbag peut être réglée à l'aide d'une soupape de sécurité. La taille est ajustée en fonction de l'épaisseur de paroi et de la résistance de la pièce à paroi mince, ainsi que de la force de coupe. Dans usinage de tournage, les paramètres de coupe sont : vitesse de coupe vc=150~180 m/min, vitesse d'avance f=0.1~0.15 mm/r et quantité de couteau sur le dos ap=0.1~0.2 mm.

Comme le montre la figure 1-25, la pince élastique pour airbag comprend une troisième bride 1, une vis 2, un troisième corps de serrage 3, un airbag 4, une soupape de sécurité 6, une valve à dégagement rapide 7, une bague d'arrêt de positionnement 8 et un clapet anti-retour Raccords instantanés 9.

Figure 1-25 Structure de mise en œuvre de la pince élastique pour airbag

1—Troisième bride 2—Vis 3—Troisième corps de pince 4—Airbag 5—Pièce à usiner 6—Soupape de sécurité 7—Valve à dégagement rapide 8—Bague de retenue de positionnement 9—Raccord instantané

Le troisième corps de serrage 3 est fixé sur la troisième bride 1 sur la machine-outil au moyen de vis 2, l'airbag 4 est monté sur le troisième corps de serrage 3, et chaque joint de tuyau de raccordement de l'airbag est placé dans le trou de positionnement correspondant du serrage. corps, et le positionnement L'anneau déflecteur 8 est installé sur le troisième corps de pince 3, la soupape de sécurité 6 et la vanne à changement rapide 7 sont installées dans les trous de positionnement correspondants sur le troisième corps de pince et sont reliées aux joints de tuyaux correspondants de l'airbag. Le joint de tuyau 9 passe à travers le trou de positionnement de la bague de retenue de positionnement et est relié au joint de tube d'airbag. Vérifiez chaque joint pour un test d'étanchéité à l'air et installez la pièce 5 sur la table de positionnement du troisième corps de serrage et la surface de positionnement de la bague de retenue de positionnement. Réalisez le positionnement de la pièce à paroi mince, gonflez l'airbag à travers le joint de tuyau à changement rapide avec une valve unidirectionnelle, réglez la pression d'air de l'airbag à travers la soupape de sécurité et serrez la pièce sous la force élastique de l'airbag. une fois le gonflage terminé. Serrage de pièces et traitement de pièces à paroi mince telles que des tuyaux en acier. Détectez la pièce, ajustez la pression de l'airbag, tirez la poignée de la valve de dégonflage rapide une fois la pièce traitée et dégonflez l'airbag. Après avoir satisfait aux exigences du dessin, déchargez la pièce et démarrez le traitement par lots après avoir réussi l'inspection. 

La précision d'usinage du luminaire peut atteindre 0.02 mm et il convient au processus de finition de forme de grandes quantités de pièces de haute précision telles que des tuyaux en acier d'une épaisseur de paroi de 2 à 5 mm.

Diamètre intérieur de tournage fin

Placez la pièce finie dans le luminaire semi-ouvert, le diamètre du trou intérieur du luminaire est fondamentalement le même que le diamètre extérieur de la pièce, la surface conique de la vis de verrouillage et la surface inclinée du presse-étoupe sont en contact l'une avec l'autre. , serrez la vis, comprimez la pièce, tournez. La force de serrage ne doit pas être trop serrée. Ajustez en fonction de l'épaisseur de paroi et de la résistance de la pièce à paroi mince et de la taille de la force de coupe, et terminez l'usinage du trou intérieur. Les paramètres de coupe sont : vitesse de coupe vc=150~180 m/min, quantité d'avance f=0.1~0.15 mm/r et quantité de contre-découpe ap=0.1~0.2 mm.

Comme le montre la figure 1-26, la pince semi-ouverte comprend une quatrième bride 1, des vis 2, un quatrième corps de serrage 3, un positionneur 4, un arbre rotatif 5, un couvercle de presse 6, un arbre de verrouillage 7 et un ressort. 8.

Figure 1-26 Structure de réalisation du luminaire semi-ouvert

1-Quatrième bride 2-Vis 3-Quatrième corps de pince 4-Positionneur 5-Arbre de rotation 6-Glande 7-Arbre de verrouillage 8-Ressort

Composant de positionnement

L'extrémité arrière de la quatrième bride 1 est fixée sur la machine-outil par des vis 2, et l'extrémité avant est fixée avec le quatrième corps de serrage 3. La partie avant du quatrième corps de serrage 3 est munie d'une rainure en arc semi-circulaire d'un certain longueur. La rainure en arc est adaptée et installée dans l'outil et forme un trou intérieur avec le corps de serrage pour serrer la pièce cylindrique. L'extrémité fixe du presse-étoupe est reliée de manière rotative au corps de serrage par l'intermédiaire de l'arbre rotatif 5, et l'extrémité mobile est verrouillée avec le corps de serrage par l'intermédiaire de l'arbre de verrouillage 7. L'extrémité fixe et l'extrémité mobile sont parallèles à l'axe central, Le presse-étoupe 6 est fixé sur le corps de serrage 4 à travers l'arbre rotatif 5, et le jeu de l'arbre rotatif par rapport au trou d'arbre rotatif du presse-étoupe et au trou de positionnement du quatrième corps de serrage est contrôlé à moins de 0.05 mm de sorte que le presse-étoupe le quatrième corps de serrage peut être librement ouvert et fermé à travers l'arbre rotatif, et le milieu de l'arbre de verrouillage est doté d'une surface conique conique, qui est cohérente avec la surface inclinée du trou de verrouillage sur le presse-étoupe. En serrant l'arbre de verrouillage, le petit cône conique de l'arbre de verrouillage se déplace vers l'intérieur et entre en contact avec la petite surface inclinée conique du trou de verrouillage du presse-étoupe, appuyant sur le presse-étoupe pour réaliser la fonction de pressage et de trempe de la pièce cylindrique à paroi mince.

Un ressort est prévu entre la face d'extrémité où la face d'extrémité mobile du presse-étoupe et le corps de serrage se rencontrent. Après avoir relâché l'arbre de verrouillage, le presse-étoupe peut être ouvert. Une extrémité du positionneur 4 est reliée à la broche de la machine-outil et l'autre extrémité traverse la bride et est située derrière le corps de serrage. Dans le trou central de la pièce, il permet de localiser la pièce cylindrique.

Les figures 1 à 27 sont des vues de la glande sous différents angles.

Figure 1-27 Vue en coupe du presse-étoupe

Avant utilisation, assembler l'ensemble des pinces et les fixer sur la machine-outil. Ajoutez un joint fin sur les surfaces avant et arrière du quatrième corps de serrage et du presse-étoupe pour créer un certain espace entre le corps de serrage et le presse-étoupe. Faites pivoter l'arbre de verrouillage et effectuez-le sur la machine-outil. Traitement global. Le trou de positionnement de la pièce est serré par le dispositif de montage et il est traité jusqu'à la taille limite maximale de la tolérance du diamètre extérieur de la coque à paroi mince trempée et de la pièce tubulaire à serrer, de manière à obtenir la précision de positionnement et le contact de serrage. zone de la pièce serrée par le luminaire. Desserrez l'arbre de verrouillage et, sous l'action du ressort, ouvrez le presse-étoupe pour terminer le chargement et le déchargement des pièces cylindriques à paroi mince. La force de serrage de l'arbre de verrouillage est ajustée de manière appropriée en fonction de la force de coupe pour le traitement de pièces de coque et de tube trempées à paroi mince.

Exigences de précision d’usinage

La précision d'usinage et la tolérance géométrique peuvent atteindre 0.01 ~ 0.03 mm, ce qui convient au processus de finition des trous intérieurs de pièces à grande échelle et de haute précision avec une épaisseur de paroi de 5 ~ 7 mm.

Méthode de serrage de positionnement

La méthode de positionnement et de serrage de la pince d'emballage à deux couches est adoptée pour le meulage et le positionnement de la surface de serrage dans des conditions de travail. La force d'expansion agit directement sur la pièce serrée et le matériel de trempe à paroi mince serré se déforme facilement. Lors de la conception du luminaire, la surface de positionnement et de serrage du sabot d'expansion est utilisée pour envelopper la deuxième couche de la gaine afin d'absorber une partie de la force d'expansion, de sorte que la force de serrage agisse plus uniformément sur la surface de positionnement et de serrage de la pièce. Appliquez une force externe devant la pince d'emballage à deux couches pour ajuster le noyau de traction, de sorte que la tuile d'expansion de la pince soit déformée, ce qui agit sur la deuxième couche de la gaine et produit une déformation pour atteindre l'état de fonctionnement. En état de fonctionnement, la surface de serrage de la deuxième couche de la gaine est positionnée. Le meulage est effectué jusqu'à ce que le trou intérieur de la pièce expansée soit légèrement plus petit.

Une fois la force externe éliminée, la deuxième couche du manchon d'expansion est déformée et le diamètre du manchon d'expansion est réduit. La pièce traitée pendant l'utilisation peut être facilement fixée au carreau d'expansion. Au cours du processus de traitement, une pince d'emballage à deux couches est utilisée pour meuler et positionner la surface de serrage dans les conditions de travail. La veste absorbe une partie de la force de serrage de sorte que la force de serrage agisse uniformément sur la pièce serrée et que la déformation soit faible. La qualité de traitement du produit peut être garantie.

Parce que le ressort à disque s'ouvre uniformément, sous l'action de la force de serrage hydraulique et pneumatique. La petite déformation élastique produite par le ressort à disque agit uniformément sur la surface de la pièce serrée pour réaliser le positionnement et le serrage de la pièce. La déformation de la pièce est faible et la précision du positionnement est élevée.

Pour les pièces de tubes et de coques de haute précision, une petite surépaisseur de finition, une épaisseur de paroi de la pièce inférieure à 4 mm et des fixations d'airbag élastiques à haute résistance sont utilisées. L'airbag lui-même est élastique. La force de serrage générée agit uniformément sur la surface circonférentielle ou la face d'extrémité axiale de la pièce serrée, la force de serrage générée est inférieure à la force de déformation de la pièce et la force de serrage doit être supérieure à la force de coupe.

Le serrage rencontre la précision de l'alésage intérieur du matériel de trempe

La tolérance des pièces de tubes et de coques à paroi mince est faible, c'est pourquoi la pince semi-ouverte est utilisée dans le traitement du trou intérieur. Par rapport aux dispositifs de serrage hydrauliques et pneumatiques, la force de serrage de cette pince mécanique semi-ouverte est relativement faible et peut être ajustée en fonction de la force de coupe lors des ajustements. La taille du trou intérieur de serrage et de positionnement de la pince semi-ouverte est entièrement traitée jusqu'à la taille limite maximale de la pièce serrée à l'état serré. Lors du serrage de la pièce, la zone de serrage est grande et la force de serrage agit uniformément sur la pièce serrée, et la déformation provoquée par le serrage est faible. Il répond aux exigences du traitement des trous intérieurs du matériel de trempe des coques de tubes à paroi mince de haute précision.

Effet visible

La technologie de traitement adoptée par Usinage CNC Tuofa garantit l’exactitude du traitement. À différentes étapes de traitement, en utilisant divers accessoires, le positionnement et le serrage du matériel de trempe à coque et tube à paroi mince sont réalisés, et le problème de déformation du matériel de trempe à coque et tube à paroi mince sous l'action du la force de serrage est résolue.