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液压制动装置中间缸体新加工工艺

2021/11/04 阅读:

摘要:液压制动装置的中间缸体组装件主要由中间缸体、碟簧、缓解活塞组成。由于中间缸体是薄壁件,且具有极高的同轴度公差导致该零件加工难度增加,因而出现产品成批报废现象。通过改进中间缸体的加工工艺,确保中间缸体加工零件的同轴度公差符合设计要求,为制订同类型的零件加工工艺提供一定的参考。

关键词:液压制动装置;中间缸体;加工工艺;验证

0引言

铁道机车车辆传统的制动方式是采用空气制动。铁道机车车辆的空气制动是使用机车车辆上的压缩空气作为制动的原动力,通过改变压缩空气的压强对列车进行制动。随着轻轨车的出现,尤其是低地板车、磁浮等车型的出现,由于这些车型的转向架安装空间很小,传统的空气制动就难以满足安装空间要求,因此传统的空气制动应用就受到了限制。相对而言,液压制动是以液压油做作为工作介质,液压制动具有体积小、质量轻、结构紧凑的优点,因而液压制动部件紧凑,能够以小体积集成在转向架上。采用液压制动时地铁车辆减速度可以达到2.0(一般地铁空气制动为1.2),从而能有效实现短距离的快速制动。此外,液压制动系统制造成本更低,在其它轻轨车上(如马来西亚ETS)、云轨车以及齿轨车上也有应用。在液压制动装置中,中间缸体是其关键配件,中间缸体通过碟簧向制动器提供制动力。针对某公司一款液压制动装置的中间缸体组装,其组合件如图1所示,主要零部件有中间缸体、碟簧、缓解活塞等。其中由于中间缸体薄壁、极高的形位公差(同轴度0.025mm)导致该零件加工难度增加,因而容易出现产品成批报废现象。液压制动装置中间缸体的加工工艺采用粗车-铣方-铣钻镗-精整,因在铣钻镗工序出现同轴度满足不了图样要求,为了提高产品批量加工合格率,试验研究并实现批量保证同轴度的工艺方法。

1历史简况

液压制动装置中间缸体的原工艺加工方法:液压制动装置中间缸体加工工艺:粗车-铣方-铣钻镗-精整;原工艺加工方法主要存在问题:(1)中间缸体的材料为铝材,中间缸体零件是薄壁零件,铣钻工序完成后,中间缸体整体变形,同轴度公差不符合加工质量要求,导致中间缸体在实际应用存在液压油泄漏现象;(2)由于中间缸体加工过程中的装夹误差、配合误差等误差累积,导致产品无互换性可能。

2中间缸体新加工工艺

针对需要解决的问题,对中间缸体的加工工艺进行优化设计,采用优化工艺后,中间缸体同轴度能够稳定控制在0.025mm以内,中间缸体新工艺是以原工艺为依据,根据变形原因分析结果,调整工艺流程为粗车-铣方-镗铣加工-精车-精整,同时对精车工序设计了专用夹具,能够有效消除卡盘的重复定位误差,从而避免工件单边夹持变形,图2为中间缸体精车加工示意图。

3对比试验

为了验证中间缸体新加工工艺对提高零件加工质量的有效性,开展对比试验进行验证。按新旧工艺生产的第一批次和第二批次各15件产品进行了对比,中间缸体设计参数见图3,新旧工艺生产的中间缸体零件的对比数据如表1,此批次新老工艺各15件同轴度要求在0.025mm以内。老工艺15件产品全部超差,合格率为0%,新工艺15件产品完全符合图样要求,合格率为100%。

3.1试验数据分析

根据表1中数据可以得到中间缸体采用新旧工艺生产的零件的同轴度数值,分析可以得出,在采用新工艺后,零件的同轴度公差能控制在0.025mm以内。统计表1的数据得到新旧工艺生产的中间缸体零件的报废率如表2所示。根据表2数据分析可以得到中间缸体加工过程中装夹工装的调整,使得产品同轴度超差的现象得到解决。

3.2产品性能试验验证

采用新旧工艺加工的中间缸体产品在同一液压制动装置单元开展性能测试试验。在中间缸体、碟簧和缓解活塞装配完成后,给定额定油压进行试验分析。根据试验结果对比分析,新工艺比原工艺受力更平稳,同时特性曲线变量过程流畅,无原工艺曲线中液压油泄漏及受力不均匀的现象。

4结论

新加工工艺能持续稳定提高液压制动装置中间缸体的一次加工合格率,提高劳动生产效率,降低生产成本,按新加工工艺生产的中间缸体零件同轴度公差完全符合图样要求,例行试验未出现因受力不均引起的产品质量问题。

作者:张克昌 袁果 单位:湖南铁道职业技术学院 湖南联诚轨道装备有限公司

液压制动装置中间缸体新加工工艺

2021/11/04 阅读:

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