程建成，秦　俊，楊永芳，陳燕平，郭西園，劉廣娟，郭旭東

(長治清華機械廠，山西 長治 046012)

某結(jié)構(gòu)油缸缸體多余物控制技術(shù)研究

程建成，秦俊，楊永芳，陳燕平，郭西園，劉廣娟，郭旭東

(長治清華機械廠，山西 長治 046012)

摘要：多余物歷來為液壓行業(yè)的質(zhì)量控制重點。針對某結(jié)構(gòu)油缸在裝配試驗時，發(fā)現(xiàn)油口部位留存金屬多余物的質(zhì)量問題進行研究。經(jīng)過分析，發(fā)現(xiàn)多余物產(chǎn)生于零件的加工過程中，工藝設(shè)計中對工件加工余量剩余較大，且加工順序存在問題，導致最終金屬鐵屑無法完全排出。通過對閥套體內(nèi)孔加工技術(shù)的改進，從摸索磨削余量入手，找出了更加合理可行的內(nèi)孔加工技術(shù)；通過對油道口堵頭的焊接順序調(diào)整，找出了最佳方案，杜絕了此類結(jié)構(gòu)油缸多余物的殘留。

關(guān)鍵詞：油缸；閥套體；后端蓋總成；堵頭；多余物

1研究背景

某結(jié)構(gòu)油缸作為一類特殊結(jié)構(gòu)的液壓缸，已經(jīng)過多次生產(chǎn)，但多余物問題一直存在，給油缸乃至整車的質(zhì)量造成極大隱患。因結(jié)構(gòu)所限，工藝設(shè)計中要求閥套體內(nèi)孔是在缸筒與后端蓋焊接后進行最后的精加工，而缸體此時的油道口已被封堵，故鐵屑等多余物的排出成為棘手問題。在試驗過程中，多次發(fā)現(xiàn)多余物出現(xiàn)在缸體內(nèi)的情況，為此，迫切需要提出改進措施，解決油缸多余物問題，以避免油缸在后續(xù)的使用中因為多余物的存在而出現(xiàn)質(zhì)量問題。

2主要研究內(nèi)容及實施途徑

2.1主要研究內(nèi)容

圖1　油缸缸體結(jié)構(gòu)示意圖

針對此種結(jié)構(gòu)類型的缸體，采取的主要工藝流程為：各零件(后端蓋總成、閥套體和缸筒)加工(包括后端蓋總成中各油道口的封堵)→部件(缸體)裝焊(閥套體冷凍后裝入后端蓋總成中，然后與缸筒焊接)→閥套體內(nèi)孔進行車削、研磨→缸體清洗。造成多余物存在的2個環(huán)節(jié)，一個是閥套體加工；另一個是堵頭焊接時機。這2個環(huán)節(jié)的主要工藝流程(時機)如圖2和圖3所示。

圖2工藝改進前閥套體主要工藝流程

圖3工藝改進前堵頭焊接時機

2.2技術(shù)方案

解決多余物無法排除干凈的技術(shù)方案如下。

2)盡量減少或杜絕“死胡同”，避免多余物“藏身”于此，使得多余物能夠清洗干凈。各相關(guān)零件在機械加工工序結(jié)束前，應(yīng)盡量確保各油道口為通暢狀態(tài)。

3)工藝設(shè)計中加強對缸體的清洗，確保油缸在裝配前無任何多余物[1]。

2.3方案實施

2.3.1試驗方案

將閥套體內(nèi)孔精加工由車削改為磨削，并摸索合理的磨削余量。缸筒、后端蓋總成工藝試驗件各1件，閥套體試驗件3組共6件。分別將每3件閥套體試驗件內(nèi)孔加工為φ15.3、φ15.6和φ15.8 mm，摸索缸筒和后端蓋總成焊接后對閥套體內(nèi)孔尺寸的影響，并最終確定合適的磨削余量。

2.3.2試驗過程

將閥套體(見圖4)試驗件內(nèi)孔分別加工為φ15.3、φ15.6和φ15.8 mm，并將尺寸作詳細記錄，其余按圖樣尺寸加工。

圖4　閥套體

將缸筒和后端蓋總成分別按圖樣加工(油道口堵頭暫不焊接)。

任選一件閥套體(試驗件1-1)經(jīng)冷凍處理后壓入后端蓋總成中，將缸筒與后端蓋總成焊接，然后對閥套體試驗件1-1內(nèi)孔進行檢測，并與之前的測量數(shù)據(jù)進行對比，得出閥套體冷熱變化及缸筒與后端蓋總成的焊接對閥套體內(nèi)孔尺寸是否有影響的結(jié)論。為節(jié)約成本，將缸筒與后端蓋總成分離，將閥套體試驗件1-1取出，換裝其余各試驗件，依次按上述方法將缸筒與后端蓋總成焊接，并對6次試驗中3組共6件閥套體試驗件的內(nèi)孔分別進行檢測，并與焊接之前的測量數(shù)據(jù)進行對比，得出的結(jié)論見表1。

由表1可以看出，焊接后試件尺寸影響均≤0.15 mm，后端蓋總成相對于缸筒的垂直度≤0.1 mm，考慮到后續(xù)的研磨，確定將閥套體內(nèi)孔加工為φ15.6 mm。

季家坡隧道次生病害包括瀝青路面擁包、排水溝破壞和電纜溝蓋板破壞，均屬隧道附屬結(jié)構(gòu)破壞。通過重新施工路面結(jié)構(gòu)、洞內(nèi)排水溝和電纜溝蓋板，保證主體結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，對應(yīng)附屬結(jié)構(gòu)病害自然消失[1]。

將閥套體內(nèi)孔進行磨削、拋光和研磨，此時各零件內(nèi)孔機械加工工序已全部結(jié)束，然后工藝設(shè)計為清洗工序，此時，除常規(guī)清洗(高壓空氣吹洗+清洗汽油清洗)外，工藝增加如下3個方面對缸體進行清洗，以加強對鐵屑等多余物的清理[2]。

1)將缸體放入清洗槽中，設(shè)計專用油泵對缸體進行多次沖洗，油口用濾網(wǎng)進行檢測，將鐵屑等多余物絕大部分沖洗出來。

表1　冷凍及焊接前后閥套體內(nèi)孔尺寸

2)利用銅棒對缸體進行適力敲打，以將個別卡滯在孔內(nèi)的多余物振出。

3)將缸體放入超聲波清洗機中，利用超聲波清洗機對個別粘附在孔壁上的微小多余物顆粒進行清理。

最后，參照后端蓋總成圖樣，對后端蓋總成各油道口進行焊接封堵。這樣由機械加工鐵屑造成的缸體內(nèi)多余物可完全清理干凈。

改進后工藝流程如圖5和圖6所示。

圖5工藝改進后閥套體主要工藝流程

圖6工藝改進后堵頭焊接時機

2.3.3試驗結(jié)論

按改進后工藝生產(chǎn)的缸體，裝配至油缸中，并進行試驗驗證，再無多余物出現(xiàn)，說明此工藝方法合理可行。

3技術(shù)創(chuàng)新點

1)根據(jù)此類油缸結(jié)構(gòu)，在允許范圍內(nèi)應(yīng)盡可能少留精加工余量，后續(xù)精加工由車削改為磨削，這樣產(chǎn)生的鐵屑為磨削顆粒，經(jīng)清洗基本可以完全排出。

2)后端蓋總成中的各堵頭封堵工序調(diào)至缸體中閥套體精加工后進行，這樣精加工產(chǎn)生的鐵屑可先通過清洗盡可能地從各油道口完全排出。

3)多方法、多步驟加強對油缸缸體的清洗。

經(jīng)過上述工藝改進，鐵屑等多余物可以從油缸缸體中完全排出，從而消除質(zhì)量隱患。

4結(jié)語

改進后的工藝，主要應(yīng)用于有類似結(jié)構(gòu)油缸缸體的加工技術(shù)領(lǐng)域，解決了工廠現(xiàn)有的加工難題，并且為有類似結(jié)構(gòu)工件的加工制造提供了經(jīng)驗和工藝指導。通過本文研究，從摸索磨削余量入手，通過閥套體內(nèi)孔加工技術(shù)的改進，找出了此結(jié)構(gòu)內(nèi)孔更加合理可行的加工技術(shù)；通過調(diào)整油道口堵頭的焊接順序，找出了最佳方案，杜絕了油缸多余物的殘留。通過上述加工技術(shù)的改進，大大提高了產(chǎn)品的生產(chǎn)質(zhì)量，使工廠在油缸多余物控制方面又有了一定的突破和提高。

參考文獻

[1] 周士昌.液壓啟動系統(tǒng)設(shè)計運行禁忌470例[M].北京：機械工業(yè)出版社,2002.

[2] 姚春東.液壓傳動實用技術(shù)[M].北京：石油工業(yè)出版社,2001.

責任編輯彭光宇

Residue Control Research of the Structure of an Oil Cylinder

CHENG Jiancheng，QIN Jun，YANG Yongfang，CHEN Yanping，GUO Xiyuan，LIU Guangjuan，GUO Xudong

(Changzhi Qinghua Machining Factory, ChangZhi 046012， China)

Abstract：Residues are always the key hydraulic industrial quality control. According to a cylinder structure in the assembly and testing, quality problems are found in oil outlet position of retained metal residue. After analysis, find that many residues produced in the machining process of parts, and the design process of workpiece machining allowance surplus is larger. The processing order process problems lead to the final metal scrap iron can not be completely excluded. Through the improvement of the valve sleeve body hole processing technology, and exploring the grinding allowance of, find out more reasonable and feasible hole processing technology. Through the oil crossing plug welding sequence adjustment, find out the best scheme, and put an end to this kind of structure residual oil cylinder redundances.

Key words:oil cylinder， valve body， end cover assembly， plug， residues

收稿日期：2015-03-19

作者簡介：程建成(1973-)，男，高級工程師，碩士研究生，主要從事質(zhì)量技術(shù)等方面的研究。

中圖分類號：TH 137

文獻標志碼:A