新型减振镗杆在大型液压缸加工中的应用.pdf

文 章 编 号 1 6 7 2 0 1 2 1 2 0 1 4 O 1 0 0 2 2 0 2 新型 减 振镗 杆 在 大 型 液压 缸加 工 中的应 用 颜培 ， 陆红 徐 州压 力机械 有 限公 司， 江苏徐州 2 21 0 0 4 摘要 本 文所探 讨 的双金属 复合 结构深 孔精镗 刀 杆 ， 主要 由厚壁无 缝钢 管车制 的“ 竹 节”中空杆 芯及 与杆 芯铸造 熔合 为一体 的铸铁 外壁 两部分 构成 。 主 要借 助 于精镗 刀杆 内外 两层金 属材 质各 自特 性 ， 有 效保证 大 型 液 压 缸 精 镗 内 圆柱 表 面 的 粗 糙 度 和 形 位 ／厶 ＼ 差 精 度 。 关 键 词 机 械 制 造 ； 液 压 缸 ； 镗 杆 ； 双 金 属 ； 减 振 中图分类 号 T G3 1 5 ． 4 文 献标识 码 B 0引 言 液 压缸是 大 型液压机 整机 液压性 能 和技 术参数 收稿 日期 2 0 1 3 - 0 7 1 5 作者简介 颇培 1 9 8 3 一 ， 男， 工程师， 从事液压机工艺工装设计 1 优化 冲头 运动 曲线 ， 如采用伺 服 电机 驱动 主 传动机 构 ， 利 用其 运动 曲线 的可控性 ， 在 冲头 接触 板 面 的瞬间 降低速 度 ，可 以在很 大程 度上 抑制 振动 和 噪 声 的 产 生 。 2 优 化 转塔 冲床机 身 结 构 ， 提 高机 身 的静 、 动 态 刚度 ， 对 噪声产 生 的声 源进 行主 动控制 。 3 对 噪声传 播 的途 径进 行 隔离 ， 比如设 计 冲 区域 隔离 罩 ， 并在 隔离 罩上 粘贴 阻尼材料 ， 利 用 阻尼 材 料 进 行 吸 声 。 【 参考 文献 】 [ 1 ] A ． G h i o t t i ， P ． R e g a z z o ， S ． B r u s c h i ， P ． F ． B a r i a n i ． R e d u c t i o n o f v i b r a t i o n s i n b l a n k i n g b y MR d a mp e r s ． CI RP An n a l s - Ma n u f a c t u r i n g Te c h n o l o g y， 2 01 0， 5 9 2 7 5 2 7 8 ． 的关键 部件 ，而液 压缸 内网柱 面 的精 镗 加 E为重 点 质 量保 证工 序 。 在液 压油缸 的加 一 过 程 中 ， 缸体 内圆 柱 而 的粗糙 度和 圆柱度 最 为关 键 。在 国 内液压缸 设 计 制造 同行 的机械 加 T T艺 中 ，缸体 内 圆柱面精 加 T 的方 法诸 如 粗精 镗 削后滚 压珩磨 及砂 带精 磨 等 。 赵升吨， 张学来， 等． 高速压力机的现状及其发展趋势【 J 1 ．锻压装 备 j 制造技术 ， 2 0 0 5 ， 4 0 1 1 7 2 4 ． 1 J_ L ． Ko s s ． J ． A． Mo f f a t t Vi b r a t i o n a n d a c o u s t i c d a t a f o r a p u n c h p r e s s ． J o u r n a l o f S o u n d a n d V i b r a t i o ， 1 9 8 2， 4 5 4 3 5 5 4 ． H．J ．S e i d e 1 ． No i s e Re d u c t i o n o n P u n c h P r e s s e s b y Ma n i p u l a t i n g t h e Fo r c e - Di s pl a c e me n t Cu r v e ．Pr o c ．o f I n t ． C o n f ． o n No i s e Co n t r o l En g i n e e r i n g ． Ed i n b u r g h， S c o t l a n d， 1 9 8 3 9 1 -9 4． 张晓 阳， 于兴松 ， 等 ． 闭式高速曲柄压 力机动 平衡优化设 汁『J ] ． 锻 压技 术， 2 0 0 6 ， 6 9 6 9 9 ． 胡金龙， 贾方， 王兴松， 等． 高速闭式压力机隔振设计与数值仿 真[ J 1 _ 锻压装备卜 j 制造技术， 2 0 0 7 ， 4 2 5 3 7 4 0 ． 张洪武 ， 关振群 ， 等． 有限冗分析 C A E技术基石 j }{ I M ] 一E 京 清华 大学 版社 ， 2 0 0 4 ． Dy n a mi c c ha r a c t e r i s t i c s t u dy o n CNC t ur r e t p un c h pr e s s GONG L i x i n ， HU J i n l o n g ， WU C h a n g mi n g ， S HE J i a n J i a n g s u Ya n g l i C NC Ma c h i n e T o o l C o ． ， L t d ． ， Ya n g z h o u 2 2 5 1 2 7 ， J i a n g s u C h i n a S d a i l y l i f e h a v e b e e n a f f e c t e d b y i n c r e a s i n g v i b r a t i o n a n d n o i s e c a u s e d b y t h e h e a v y w o r k i n g i n g s p e e d o f CN C t u r r e t p u n c h p r e s s ．T a k i n g t h e T 3 0 t y p e CNC t u r r e t p u n c h p r e s s a s a n a l y s i s a n d d y n a mi c r e s p o n s e a n a l y s i s u n d e r 3 0 0 KN p u n c h f o r c e w o r k i n g c o n d i t i o n h a v e b e e n F E A me t h o d ．T h e c o n c l u s i o n a n d me t h o d c a n p r o v i d e r e f e r e n c e f o r v i b r a t i o n a n d n o i s e t p u n c h p r e s s ． t u r r e t p u n c h p r e s s ； Mo d a l a n a l y s i s ；D y n a mi c r e s p o n s e ； F i n i t e e l e me n t ；Vi b r a t i o n r e d u c t i o n ； 2 3 4 5 6 7 但 由于活 塞式 液压缸 缸 体 的圆柱 内孔 较 深 ，一般 的 悬 臂镗 杆在 进行 精镗 加 工时 ，必 然产 生镗 杆 的有 害 振 动 ，继而 在缸 体 内 圆柱表 面产 生镗 削加 工 波纹 及 精 镗刀 刃 的过早 磨损 ，其 结果 加 大 了内 圆柱 表面 表 面 粗糙 度 、 降低 了 圆柱度 精度 。 因此 ， 在 滚 压珩 磨 之 前 保证精 镗 加工 内圆表 面的质 量及 形位 公 差 ，决 定 了缸体 内 圆柱表 面最 终 的综合 精度 。 近 年来 由于 市场 和用 户需 求 的不断 提 高 ，对 液 压缸 内圆柱 表面 质量 的要求 更 加严 苛 。为此 在 具 备 优 良机械 加 工设备 的前 提 下 ，作为新 颖 工艺 装 备 的 减振 镗杆 就是 严格 控 制加工 精 度 的关 键 环节 。 1 减 振镗 杆 结构 与应 用 本实 用新 型专 利设 计 的独 到之处 是“ 双 金属 复 合 ” 的镗杆 ， 这 种 由厚壁 无缝 钢管 的杆 芯 和球 墨铸 铁 外 壁结 合 的 中空镗 杆机 构 ，另有 夹刀 法 兰及 刀杆 后 端 夹 紧 同定杆 座等 。 1 竹节 状 杆 芯 为 厚壁 无 缝 钢 管 车 制 而成 ； 外 层 金 属 为球 墨铸 铁 ， 杆 芯 与外 层 铸铁 经 铸 造 工 艺 熔 合 为 一体 。此设 计 结 构充 分 发挥 了两种 不 同金 属 材 质 各 自的物 理 特性 杆 芯保 持 精 镗杆 在 轴 向长 度 悬 臂 应 有 的机 械 韧 性 ； 而 球 墨铸 铁则 以其 良好 的减 振 性 能 ， 大 幅 消 减镗 削 过 程 中 的有 害机 械 振 动 。另 外 杆 芯 的前 端 为 夹 刀法 兰 ，夹 刀 法 兰 上装 有 刀 具 ， 刀 具 下 面 为工 件 。杆 芯 的 后端 有 刀 杆后 法 兰 ， 刀 杆 固 定 压 紧在 底 座 上 ， 杆 芯 中 间贯 穿有 冷 却 液 管 道 。 如 图 1所 示 。 2 厚壁 无缝 钢 管加工 成 竹节状 的杆芯 ， 将 球 墨 铸 铁 以金 属 铸 造 工 艺 熔 铸 牢 固 地 附 着 于 杆 芯 的 外 壁 ，使其 两 种不 同 的金属 材料 复合 成一 个 完整 的 整 体 。 刀 杆 固定压 紧在 机床 的后 底座 上 ， 刀具 精稳 在 内 圆柱 表 面上 实施 高精 度 的镗 削 。 与此 同时 ， 切 削冷却 液 由冷却 液 管道输 送 到镗 削 区域 ，对切 削部 位 实施 4 3 2 5 6 7 8 图 l 减振 深孔镗杆结构示 意图 1 ． 刀杆后法兰2 ． 杆芯3 ．金属外 壁4 ． 夹刀法兰5 ． 工件 6 ． 刀具7 ．底座8 ． 冷却液管道 冷却 降温 ， 并 润滑 已精 镗 的 内圆柱表 面 、 及 时排 除切 屑 。 2结 语 缸体 内 圆柱表 面 的粗糙 度 、轴 向直线 度 和 圆柱 度 ， 对 保证 液压 机 的综合 性 能至关 重要 。 在 当前 液 压 机 行业 技 术竞 争 的氛 围 中 ，如何 在保 证产 品 的品 质 情 况下 降低 生产 成 本更 是至 关重要 。这种 双金 属 复 合 式减 振 液压缸 深孔 精 镗杆 ，能 全面 有效 地提 高缸 体 内圆柱 表面精 镗 的综合 精 度 ，从 而 保证 了后 续滚 压 珩磨 工艺 质量 精度 的稳 定 。 【 参考 文献 】 【 1 ] 王圣莲 ， 陆红 ， 胡海燕 ． 液压机液压 缸柱塞杆表 面缺陷分 析及 工艺策略『 J ] 锻 压装备与制造技术， 2 0 1 2 ， 4 7 4 ． 【 2 】 帅长红 ． 液压机设计 、 制造新工艺新技术及质量检验标 准规范实 务全书【 M】 ． 北京 北 方工业 出版社 ， 2 0 0 0 ． [ 3 ] 徐灏 ， 等 ．机械零件设计手册[ M] ． 北京 化学丁业出版社 ， 1 9 9 1 ． [ 4 ] 王先奎．机械制造工艺学【 M ] ． 北京 机械1 业出版社， 1 9 9 5 ． 【 5 ] 压力 机漏油 的产 生及预 防措施 分析 『 J 1． 锻 压装备 与制造 技术 ， 2 0 0 9 ． 4 4 3 5 0 5 3 ． Ap pl i c a t i o n o f ne w t y pe da mp i n g bo r i n g b a r i n p r o c e s s i ng c o ur s e f o r l a r g e hy dr a ul i c c y l i nd e r o f t h i c k wa l l s e a ml e s s s t e e l t u b e” b a mb o o ”h