振動時效工藝在裝載機變速箱箱體上應(yīng)用

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。