對于柱塞泵缸體加工的工裝設計.doc

摘要：根據(jù)零件的分析選擇合理的毛坯，制定出柱塞泵缸體合理的加工方案和加工工藝路線，并對夾具進行設計，從而使缸體零件的整個機械加工過程在減少時間、提高效率的基礎上進行。關鍵詞：缸體；毛坯；工藝；夾具 中圖分類號：文獻標識碼：A文章編號：1672545X（2007）02 Abstract：Basedontheanalysisofthecomponents,choosingapropersemi-finishedproduct,formulatingareasonableprogramforprocessingcylinderbodyofaplungerpump,anddesigningtheclamp,toensurethewholecourseofprocessingcomponentsofacylinderbodytobeconductedinawayoftime-savingandefficiency-increasing.KeyWords：CylinderBody,Semi-FinishedProduct,Technology,Clamp 前言柱塞泵是靠柱塞在缸體中作往復運動造成密封容積的變化實現(xiàn)吸壓油的液壓泵，由于柱塞和缸體都是圓柱表面接觸，圓柱體的配合容易實現(xiàn)高精度，故這類泵與齒輪泵和葉片泵相比具有泄露小，容積效率高的優(yōu)點，可以在高壓下工作。1、零件的分析缸體是柱塞泵上的重要零件，其上有九個柱塞孔，孔的進出油口為長圓形，長圓的寬度與配油盤上的吸、排油口的寬度相適應。長圓孔的通流面積比柱塞孔小，也就是說柱塞孔并非整個孔穿透，因此當柱塞壓油時，油液作用在柱塞孔中未穿透部分的金屬上時，就會對缸體產(chǎn)生軸向推力。缸體的具體結構如圖1所示，其材料為HT200，該材料具有較高的強度、耐磨性、耐熱性及減振性，鑄造性較好，需進行人工時效處理。圖1缸體零件簡圖該零件上的主要加工面為A面、N面、R面和915.875柱塞孔表面。A面的平面度為0.0025直接影響到缸體與配油盤的接觸及密封，A面的垂直度為0.04將影響到傳動軸通過花鍵帶動缸體的旋轉，從而影響柱塞進行壓排油的動作。柱塞孔進出油口97.140.05槽與柱塞孔的相對位置，直接影響到柱塞孔從吸油狀態(tài)過渡到排油狀態(tài)的正常轉換，該長圓形槽的中心在58.720.05的圓上,它的尺寸精度與配油盤上吸、排油窗口的位置相關，影響整個柱塞泵的傳動和密封性。2、加工方案和加工工藝路線2.1定位基準的選擇精基準的選擇：缸體的A面為裝配面，同時又是設計基準，其余各面和孔的加工也能用它定位，故選用它作精基準，這樣使工藝路線遵循了“基準統(tǒng)一”的原則。此外，A面的面積較大，定位比較穩(wěn)定，夾緊方案也比較簡單、可靠、操作方便。粗基準的選擇：考慮到要在保證各加工面均有加工余量的前提下,使重要孔的加工余量盡量均勻，選取作為粗基準的表面應平整光潔，要避開鍛造飛邊和鑄造澆冒口、分型面等和保證定位準確、夾緊可靠等要求，選擇缸體零件的重要孔（33.6）的毛坯孔與缸體的內(nèi)壁作粗基準。2.2制訂加工工藝路線考慮到零件粗加工后應有較多的時間進行自然時效，以減少工件受力變形和受熱變形對拉花鍵的影響，故先加工A面。該零件加工時因其與配油盤和軸等的配合精度要求較高，故加工時會用到較多的夾具來加工各個表面，特別是加工孔15.875和長圓形槽97.14，因其要求較高，故加工時還要考慮到它們加工之后能否符合要求，以及加工時應對哪些加工工藝還要進行熱處理和鉗工等方面的工作，具體工藝路線如表1所示。表1工藝路線序號工序內(nèi)容簡要說明設備工藝裝備鑄造時效消除內(nèi)應力涂漆防止生銹10粗車A面先加工基準面CA6140專用車夾具微錐芯軸20粗車R面粗基準面CA6140專用車夾具微錐芯軸30以R面為粗基準粗車N面先加工面CA6140專用車夾具微錐芯軸40以A面及91外圓定位拉花鍵L6120專用拉刀夾具專用拉模50車81外圓至要求，車33.6及R5達要求車外圓錐面精加工開始CA6140專用車夾具微錐芯軸60精車A面精加工CA614070外磨N面至工藝要求精加工M131W專用磨夾具微錐芯軸80車N面校正外圓大端面CA614090車N面使其底面與上工序車成的齊平工序分散，CA6140專用車夾具微錐芯軸100鉆915.875至13.5,深至60后加工孔專用機床專用鉆夾具110鉆97.14工藝通油孔深8工序分散Z535鉆模、專用鉆夾具120去除各部位毛刺提高加工質量130表面高溫回火140鏜915.875至工藝要求精加工專用機床專用鏜刀、專用夾具150銑模上活提高加工質量XK5040-1銑模9立銑刀專用夾具160上鉆模Z535鉆模、專用鉆夾具170磨A面至工藝要求提高基準精度M7130專用夾具180鉗工提高表面質量190表面熱處理提高材料性能200檢驗210入庫3夾具設計本次設計的夾具為第160道工序上鉆模：鉆33孔和33的25斜孔夾具，該夾具適用于Z535鉆床。3.1夾具設計方案鉆模夾具如圖2所示，用22.225定位花鍵套與M86H壓緊螺母定位，限制2個自由度，工件以A面在夾具上定位的螺母桿限制一轉動自由度，回轉盤限制3個自由度，再用一鉆模板壓在工件R面即可。此外將一鉆模體來支承鉆模的其他部分以將整個鉆模固定在鉆床上,且該鉆模體上有兩個用來固定活聯(lián)桿機構的孔,并使斜面與底平面保持25的角度，使在鉆33的25斜孔與定位孔垂直，限制一個移動自由度。本道工序的夾具因需要回轉，若采用氣動或液壓夾緊，則氣管或油管會妨礙操作，故選用手動夾緊，使夾具簡單，操作方便。圖2鉆模簡圖（鉆25斜孔時如圖中雙點劃線位置所示）33孔和33的25斜孔是在一次裝夾下完成加工的，它的位置精度由鉆模保證。因33孔和33的25斜孔與配油盤之間的配合要求較高，且它們的尺寸精度將直接影響到整個柱塞泵的質量，故它們的尺寸公差取工件公差的1/4,即夾具尺寸公差取mm。3.2鉆模結構分析與操作說明本鉆模采用22.225花鍵孔定位方式定位，包括模體、壓盤、擺塊、固定套、回轉盤、螺母桿、定位花鍵套、鉆模板、手柄等部分組成。模體是整個鉆模的底座，用來支承鉆模的其他部分以將整個鉆模固定在鉆床上，該模體上有兩個用來固定活動聯(lián)桿機構的孔，并使斜面與鉆床底平面保持25的角度，以保證在鉆33的25斜孔時能夠不需換夾具而一次完成。壓盤、固定套、擺塊和回轉盤通過螺釘聯(lián)結將其固定安裝在一起，然后再用一根轉軸與模體聯(lián)結固定在一起，在模體另一端用一個螺釘采用上支持下夾緊方式固定。螺桿和定位花鍵套是工件在鉆模上定位的關鍵，因為缸體內(nèi)有一個鍵和兩個齒槽，所以定位花鍵套也采用與之配合，再將螺母桿從壓盤孔插入，將缸體放在回轉盤上，再將鉆模板放在缸體上端然后用壓緊螺母緊固定位。先按要求用3的鉆頭在鉆模板上鉆出3個直孔，然后將模體上的支承螺桿松開放下，用手握住手柄，以轉動軸為中心向下移動至模體上端面處使其與鉆模體的斜面相平行，再用鉆頭在移動后的垂直面上按模板以配合回轉盤鉆33的25斜孔即可，鉆模板是缸體鉆孔的定位工具。4結束語在柱塞泵缸體零件加工的工裝設計分析中，通過制定合理的工藝路線及工裝夾具設計為缸體零件加工問題提供了較好的解決辦法。在實際加工中箱體類零件都具有與本零件相似的特