后板簧支架车床加工胎具的开发和应用

1、在车床上铣削后板簧支架的胎具开发摘要：各轻卡生产厂家对于后板簧支架L型面的加工一般采用铣床铣削。而我厂铣削设备较少，随着产量的加大，现有工艺装备已满足不了生产的需求。本文通过分析和提出利用C620车床改制为专用铣削设备，从而解决了实际生产中遇到的难题，创造了良好的经济效益。关键词：C620车床；胎具；铣削；刀具1、 引言随着轻型载货汽车的高速发展，为了满足产品在市场中竞争的需要，在较短的生产周期内生产出多品种、高档次、高质量的轻型车已经成为各轻型车生产企业新的课题。但随着产品的更新换代，一些专用胎具及设备只能闲置，而新的产品制造必须通过设计制造或购买新的胎模具、设备来完成，这样不仅造成了很大的

2、产能和资源的浪费，而且产品的生产周期也很难保证。鉴于此种情况，为缩短生产周期，提高生产效率及设备利用率，降低生产成本，以旧型设备平台为基础，开发通用性强、易改造升级的开放性胎模具，便有了它的实际意义。我厂作为生产轻型货车的重点厂，1044JDD-2911010 后钢板弹簧支架和1030JDC-2911010 后钢板弹簧支架作为轻型货车的主要承载零件，其生产用量逐渐加大。而我厂的现实情况是铣床数量有限，且主要用于通用制件的加工。随着产量的提升，要实现以上两种后板簧支架的批量自制必需外购铣床。考虑我厂实际情况，C620车床数量较多，而且设备利用率也较低。如果采用车床改制为专用生产设备将节约大量外购

3、设备费用；同时作为专用装备也将大大提高生产效率。2、 产品结构分析及加工工艺分析如下图所示，两种后钢板弹簧支架结构基本相同，“L”型面是零件与车架纵梁的贴合面，通过“L”型面传递载荷。“L”型面的质量状况直接影响整车的承载能力。图1 1044JDD-2911010 后钢板弹簧支架图2 1030JDC-2911010 后钢板弹簧支架从产品的加工工艺方面分析，一般根据零件外观分析，易装夹牢固、容易定位，最重要的就是定位加工后要保证做到对其它加工数据的影响降低到最小限度，即由粗到精、由大到小的加工流程。那么“L型面”作为此类件的最大面和易定位面，就成为了第一道加工工序，为了最大限度的保证加工精度，首

4、选加工面就是以零件的上端面和“L型面”的背面定位加工“L”型面的长表面，再以“L”型面的长表面定位加工其短表面。以1044JDD-2911010后钢板弹簧支架加工为例，从毛坯件到加工完成需要7道工序：铣“L型面”长表面铣“L型面”短表面铣“U”形面钻“L型面”长面孔钻“L型面”短面孔锪L形8×36平面钻25及18孔（公差要求18H9、20H9、两孔同轴度0.04）。可见加工工艺的分解步骤由粗到精、由大面到小面，合乎工艺流程，达到了保证了工件加工后的工艺精度要求。3、 普通车床铣削加工适应性分析为了保证产品的正常生产需要，故需要增加设备数量或者改制利用闲置设备满足生产要求。但公司现有的

5、专用设备数量始终是制约生产能力提升的死点。反过来分析，就是要求我们想办法解决设备生产能力的瓶颈问题。C620普通车床最大加工直径为400mm，而后钢板弹簧支架被加工面直径在加工范围之内。车床主轴安装可调整铣刀，工件固定在中拖板上，这样C620就变成了一台铣床。根据车床中拖板与车床主轴之间可以实现相对的横向运动的原理，我们可轻而易举的利用调节C620主轴的转速来调整铣刀的切削速度，利用中拖板的横向自动进给运动来完成后钢板弹簧支架的铣削。根据图1、图2所示技术要求及以上对于此类产品的加工工艺分析，结合设备改造的难易程度，我们认为C620普通车床可以完成加工的平面为平面1和a以及平面2和b（图3、图

6、4）铣削加工。从另一方面看，提高产品的整体产能，就是要从第一道工序开始就增加其生产能力即从源头上解决设备产能的瓶颈问题，这也印证了我们选择车床作为该件加工第一工序加工设备的正确性。其余加工采取钻铣加工或者钻锪加工。但利用车床铣削加工后钢板弹簧支架必须保证工件装夹的牢固性、加工过程中的平稳切削以及安全生产。1044JDD-2911010 后钢板弹簧支架示意图 1030JDC-2911010 后钢板弹簧支架示意图 图3 图44、 胎具结构分析与刀具设计以1044JDD-2911010 后钢板弹簧支架加工胎具分析为例，加工平面1时，需要平放工件，采取门架压紧块的固定方式，并利用工件图5 车床中拖板改

7、造后，安装胎具时的状态 图6 1044JDD-2911010 后钢板弹簧支架平放后夹紧状态及与铣刀位置关系图7 1044JDD-2911010 后钢板弹簧支架加工大面时夹紧状态及与铣刀位置关系后固定块顶紧工件内斜腔面防止工件加工过程中向前中拖动（见图 6）；加工平面2时，需要立式固定工件，即压、拉、靠（压紧部位3，拉紧部位4，工件部位5贴靠胎具牢固），三方向固定方式(见图 7)，达到工件在可调式铣刀切削加工过程中各个方向受力平衡的要求。胎具可以保证工件轻松的在车床上前后左右进行直线进给运动。因车床要完成铣削工作，铣刀要安装到车床主轴上。通过刀具和胎具使普通车床可以完成车削和铣削工艺的切换。另一

8、方面，在铣刀切削加工方面，为了保证多种类似工件在该胎具上加工的通用性以及工具使用的节约性，铣刀在设计方面我们也融入了“可调”、“节约”等积极的因素，即：在固定方式上采取各铣刀片之间相对独立螺栓紧固的固定方式，以在同一刀盘上获得多种旋转加工直径，扩大加工范围；铣刀“片”的制作我们也是在废旧车刀改制再利用基础上的进一步再使用，达到了工具的节约使用。在刀盘固定方面，为了尽可能提高设备的易复原性，保持车床原有的功能结构，刀盘固定采取了莫氏5号锥度固定为主，刀盘拉杆通过主轴孔拉紧为辅的固定结构。可调式铣刀盘结构见图8，铣刀以螺栓紧固方式压紧在铣刀盘上。图8 可调式铣刀盘结构5、 胎具在车床上完成铣削加工

9、的整体设计通过以上分析，普通车床允许的加工范围满足工件需要的回转空间，又因为该设备利用率较低，最终选用该设备进行改造。如图5、图6、图7所示。在中拖板上增加螺纹孔的以固定胎具，方便于胎具的安装和更换。将可调铣刀安装在车床主轴上，通过主轴的旋转和中拖板的横向进给运动实现了工件的加工。以上改造较好的利用车床完成了铣削工序的加工，当拆除这些装置后，就可方便的恢复C620的车床功能。6、 改造后的设备及胎具的可扩展性（通用性）即类似结构相似件的加工。以加工1030JDC-2911010 后钢板弹簧支架为例，只需简单调整可调刀具和胎具的相对位置就可完成相似件的加工。使工序调整方便可靠，大大减小了工作强度

10、。7、 结论本方案已成功应用于山东唐骏欧铃汽车制造有限公司铆接车架后钢板弹簧支架的“L”面铣削加工，效果非常好。在提高设备利用率的同时，解决了工件加工精度低、生产周期长的难题，提高了该件的加工质量及加工效率，有效的降低了生产成本，获得了良好的经济效益。经过研究我们采用改制公司利用率较低的C620普通车床为专用装备，有效的补充了公司设备生产能力不足的问题。参考文献1 王兴民主编.钳工工艺学 .北京：中国劳动出版社，1996.2 夏巨湛 李志刚主编.中国模具设计大典（数据库）.电子版，2003.3 机械工程师手册第二版编辑委员会编.机械工程师手册 .北京：机械工业出版社，2000.4 郝广发主编.金属工