輪轂動平衡工藝優化

  • 王冠勛 李寧 田倬于 李巖 連美麗

  • 駐馬店中集華駿鑄造有限公司

  • 《金屬加工(冷加工)2018年收錄》

輪轂動平衡工藝優化的圖1

隨著國內外車橋企業的發展,目前部分企業所設計的輪轂要求有動平衡量,實際生產過程中,由于種種原因,即使精度很好的機床也很難保證加工出的輪轂動平衡量完全符合圖樣要求,不可避免地會出現一些因動平衡量超差而報廢的工件。

一、原生產工藝及存在的問題

以我司某輪轂為例,零件號為873,由于鑄造設備及工藝的不穩定性,毛坯鑄造出來后不可避免會存在脹箱和錯箱等鑄造缺陷。該產品的加工工藝為:數控臥車校正加工→數控立車1加工→數控立車2加工→數控立車3加工→加工中心鉆孔→動平衡測量→動平衡去重→動平衡復檢。

根據此工藝加工出的輪轂動平衡合格率為7.5%,而發現輪轂動平衡不合格時,輪轂已全部加工完畢,因動平衡不合格導致報廢,損失嚴重,故研究新加工工藝。

二、新工藝試驗

在制作873輪轂時,安排現場操作人員在數控立車1加工完畢后,將工件下架單獨放置,做標記注明動平衡試驗。以20件為一組,安排加工60件做動平衡試驗。此60件873輪轂加工完畢后,轉運至動平衡區域進行檢測,將動平衡量和位置標注在輪轂不加工面,動平衡位置劃分如附圖所示,測量完畢后轉運至生產線按試驗要求加工。

輪轂動平衡工藝優化的圖2

動平衡位置劃分圖

試驗過程分三組進行,將數控立車1加工后測量動平衡量稱為首檢,將加工完畢后測量動平衡量稱為終檢。

第一組:按正常產品加工完畢后,下架單獨放置,標注動平衡試驗1;

第二組:數控立車2加工時,在支撐柱上方墊0.6mm鐵片,支撐在動平衡位置處,加工完畢后,下架單獨放置,標注動平衡試驗2;

第三組:數控立車2加工時,在支撐柱上方墊1.2mm鐵片,支撐在動平衡位置處,加工完畢后,下架單獨放置,標注動平衡試驗3。

(1)首先進行第一組試驗,驗證輪轂加工前后動平衡量及位置的變化量,結果如表1所示。

表  1

(單位:g·cm)

輪轂動平衡工藝優化的圖3

根據附圖及表1進行分析,輪轂在正常加工時,首檢動平衡量與終檢動平衡量變化為213g?cm,首檢與終檢動平衡位置變化在36°范圍內,證明輪轂加工過程中,動平衡量及動平衡位置有小范圍浮動,但是變化不大。為下一步校正加工試驗提供了理論基礎??赏ㄟ^在支撐柱上方增加墊片的方法,調整相關位置處的切削余量,以此達到修正平衡量的目的。

(2)接著進行第二組試驗,驗證在支撐柱上方墊0.6mm鐵片后動平衡的變化量,結果如表2所示。

表  2

(單位:g·cm)

輪轂動平衡工藝優化的圖4

根據附圖及表2進行分析,將支撐墊0.6mm鐵片,再將此支撐在動平衡位置處,可以有效降低輪轂的動不平衡量,動不平衡位置變化在36°范圍內。平均可以降低動平衡量1 002g?cm。

(3)最后進行第三組試驗,驗證在支撐柱上方墊1.2mm鐵片后動平衡的變化量,結果如表3所示。

表  3

(單位:g·cm)

輪轂動平衡工藝優化的圖5

根據附圖及表3進行分析,將支撐墊1.2mm鐵片,再將此支撐在動平衡位置處,可以有效降低輪轂的動不平衡量,動不平衡位置變化在36°范圍內。平均可以降低動平衡量2 061g?cm。

三、生產加工

根據動平衡新工藝試驗結果,將873輪轂加工工藝更改為:數控臥車校正加工→數控立車1加工→動平衡首檢→數控立車2校正加工→數控立車3加工→加工中心鉆孔→動平衡終檢→動平衡去重→動平衡復檢。

根據實際加工跟蹤,我司873輪轂動平衡合格率由原來的92.3%提高至99.4%,采用新工藝校正加工輪轂,大大提高了輪轂成品率,減少了成本的浪費,取得了良好的經濟效益。

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