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裝載機變速箱箱體是鑄件結(jié)構(gòu),其鑄件內(nèi)腔結(jié)構(gòu)復(fù)雜,一直以來都是使用熱時效工藝消除應(yīng)力,而采用熱時效去應(yīng)力已經(jīng)成了提高箱體鑄件產(chǎn)能的瓶頸。因此,我們應(yīng)用振動時效工藝是形勢所需。
由于箱體鑄件按德國技術(shù)標準嚴格驗收,其對尺寸精度要求高,為此,試驗分為三個階段:首批、小批量、批量階段。
試驗設(shè)備
設(shè)備采用南京聚航科技有限公司的JH-600A1振動時效設(shè)備,采用高速變頻伺服電機,激振力大、壽命長、時效效果好。
試驗總體方案
1. 由于箱體鑄件重量為190kg,單件進行振動時效頻率很低。因此可將8件鑄件固定在大平板上,振動時效設(shè)備的激振器和拾振器均安裝在大平板上,對大平板和固定在一起的鑄件進行時效處理。
2. 為確定適宜的激振力,鑄件在平板的裝夾點必須避開節(jié)線位置,每個鑄件保證有兩個緊固點。
3. 首批試驗2件鑄件熱時效、4件鑄件振動時效,在時效處理后立即安排加工。存放3個月后再進行鑄件尺寸檢測,對兩個時效工藝處理的鑄件進行尺寸變化量對比。
4. 小批量和批量試驗按照常規(guī)試驗流程進行。
首次振動時效試驗
試驗方案
2件鑄件熱時效與4件鑄件振動時效,6件箱體鑄件經(jīng)時效后進行全部加工,加工后全部進行三坐標測量,鑄件防銹保存三個月,再進行第二次測量,并對測量的結(jié)果進行差統(tǒng)計。
鑄件振動時效工藝效果判定
鑄件振動時效按照 GB/T25712-2010工藝標準中的5.1.1和5.1.2參數(shù)曲線觀測法判定是否達到工藝效果。
時效曲線(a-t)曲線上升后變平
時效曲線(a-t)曲線上升后下降然后變平
振后掃頻曲線(a-n)曲線振后加速度峰值比振前升高
振后掃頻曲線(a-n)曲線振后的共振頻率比振前變小
振后掃頻曲線(a-n)曲線振后的比振前的帶寬變窄
振后掃頻曲線(a-n)曲線共振峰有裂變現(xiàn)象發(fā)生
出現(xiàn)上述其中一種情況時,即可判定為達到振動時效工藝效果。
JH-600A1振動時效設(shè)備在每次試驗后均會打印振前與振后掃頻曲線。
試驗結(jié)果
根據(jù)參數(shù)曲線判定法可以初步判定出,振動時效去應(yīng)力達到了工藝效果;其次,從方差均值上可看出,振動時效工藝防止鑄件變形的能力與熱時效相近,熱時效后的尺寸變形量在0.003-0.0041mm之間,振動時效后的尺寸變形量0.027-0.0039mm之間,首批試驗獲得成功。
小批量振動時效試驗
試驗方案
取29件箱體經(jīng)振動時效后進行全部加工,加工后全部經(jīng)三坐標測量,鑄件防銹保存至少30天,再進行第二次測量,并對測量的結(jié)果進行方差統(tǒng)計。
試驗結(jié)論
從結(jié)果上可看出,小批量箱體鑄件振動時效后尺寸變形量在0.001-0.005mm之間,箱體鑄件振動時效小批量試驗結(jié)果表明,鑄件經(jīng)加工并放置一個月后,尺寸方差符合。
批量振動時效試驗
取100件箱體經(jīng)振動時效后進行全部加工,加工后防銹保存三個月,在三個月后檢查尺寸記錄。
試驗的100件經(jīng)加工后防銹保存三個月后檢查尺寸,沒有不良記錄,鑄件可以作為當(dāng)月的正常供貨產(chǎn)品。
經(jīng)上述實驗證明,振動時效可代替熱時效,提高了生產(chǎn)效率,節(jié)省生產(chǎn)成本,解決了箱體鑄件產(chǎn)能瓶頸問題。