李礦亮（冀中能源機械裝備有限公司邢臺機械廠，河北邢臺　054000）

托輥軸承座加工工藝的創(chuàng)新設計與應用

李礦亮
（冀中能源機械裝備有限公司邢臺機械廠，河北邢臺054000）

帶式輸送機是我國現(xiàn)有運輸機械中的主要運輸設備，托輥作為其主要組成部件，一直以來作為我廠的主導產(chǎn)品，其加工制作工藝的改革和創(chuàng)新直接關(guān)系到托輥的生產(chǎn)效率、成本和利潤。我廠從托輥生產(chǎn)線投入使用以來，一直采用唐冶的加工工序，使用壓力機生產(chǎn)托輥軸承座，其生產(chǎn)效率低，功耗大、人工成本高，已嚴重制約我廠的托輥生產(chǎn)能力和市場競爭力。為此，經(jīng)過實地考察，借鑒同行業(yè)的加工工序，對原有的落料、拉伸模具修改參數(shù)，改進工藝，經(jīng)過多次實驗，成功改為沖床加工，提高生產(chǎn)效率的同時節(jié)約原材料10%。

軸承座落料拉伸模落邊沖床

1　引言

我廠是生產(chǎn)托輥的專業(yè)廠家，擁有托輥各項專業(yè)檢測設備，具備國家煤安認證，但過時的加工制造工序不僅制約托輥的生產(chǎn)效率同時生產(chǎn)成本較高。在如今市場經(jīng)濟的日益競爭下，如何擺脫困境節(jié)支降耗成為我們當前的解決課題。

2　加工工序分析

托輥軸承座采用壓力機制作，每分鐘只能完成兩次行程，一天8小時不停工作也只有900多件，除去員工上料、下料、周轉(zhuǎn)時間，一天下來也只有500件左右，而如果利用沖床，每分鐘至少完成6-8次行程，每班次安6小時計算工件完成在2000件以上，可提高生產(chǎn)效率3倍以上。另外，通過改進落料方式及卸料裝置，節(jié)約原材料10%，修改落邊模具的參數(shù)，使軸承座外圓直接成型，減少再次上車加工工序，減少人工成本。

3　落料方式和拉伸模參數(shù)的確定

3.1落料方式的改進

圖1

圖2

多年以來托輥軸承座一直沿用一字排開的落料方式，通過對模具卸料裝置改進，采用錯位下料方式，圖1所示。

以305108軸承座下料尺寸φ155mm為例，改進前一張板（1250mm×2500mm）出105件成品，改進后出成品120件，鋼板利用率提高10%。

3.2拉伸模具參數(shù)的設計尺寸確定

以305108軸承座為例，成品工件圖2所示：

工件計算須經(jīng)三次拉伸成型，一拉和二拉經(jīng)核算拉伸模具的各項參數(shù)均符合沖床加工不用修正，只對三拉模具尺寸進行修正：

參照《拉深工藝及拉深模具的設計手冊》：

拉伸上模內(nèi)孔dA=（dmin+0.4Δ+2Z）+0.08

dmin=圖紙技術(shù)要求最小尺寸（工件中徑）

Δ=公差

Z=材料厚度

帶入公式得出上模內(nèi)孔：φ68+0.06，下模外圓φ62-0.07

軸承座拉伸力的核算：

Fi=Kiπditσb（i=1、2、3…）

Ki=修正系數(shù)di=拉伸直徑

t=材料厚度

σb=400mpa（材質(zhì)08Al）

壓料力：Fy=π（D2-d2）p/4

D=下料直徑

d=拉伸內(nèi)徑

p=2.5mpa

帶入公式得F1=300KN，F(xiàn)y=35.5KN

合力Fg≥1.8（F1+Fy）=1.8×（300+35.5）=604KN

以此類推F2=182KN、F3=122KN

分別采用到現(xiàn)場的160T、80T、63T沖床上，合理搭配。

修正后的模具圖3所示：

3.3落邊模參數(shù)的確定修改定位柱的公差，使軸承座的同軸度誤差減小到最小范圍，將落邊預留的1mm加工量去掉，使落邊一次成型，減少再次上車工序，最大限度降低人工成本。

4　結(jié)語

（1）當前國內(nèi)外同類技術(shù)的綜合比較：通過全面、系統(tǒng)的運動分析、受力分析及自制件的優(yōu)化設計，通過以上幾個工序的創(chuàng)新設計和工件的試制工作，成功解決了托輥軸承座的沖壓工序改型，解決其對生產(chǎn)的阻礙和制約，充分保障了托輥生產(chǎn)要求；有效地降低了工人勞動強度，提高了勞動生產(chǎn)率。同時，該制作工藝的創(chuàng)新設計，不僅提高了我廠托輥制作方面的生產(chǎn)能力，而且對同行業(yè)設計、制造薄壁沖壓件具有重要的指導意義，投入少、見效高，也具有極高的推廣價值。

（2）社會經(jīng)濟效益顯著：軸承座制作工藝的革新和沖壓模具的投入使用為我廠托輥生產(chǎn)提供了有力保障，大大提高了托輥生產(chǎn)效率和降低制作成本，產(chǎn)生了良好的經(jīng)濟效益，同時，在提高勞動生產(chǎn)率、降低成本、減輕工人的勞動強度和保證安全生產(chǎn)起到了非常重要的作用。

［1］《機械設計手冊》.北京:機械工業(yè)出版社.

［2］《實用機械設計手冊》.中國礦業(yè)大學出版社.

［3］《礦山機械液壓傳動》.煤炭工業(yè)出版社.

［4］《材料力學》.中國建材工業(yè)出版社.

圖3

李礦亮（1976—），河北永年人， 工作單位：冀中能源機械裝備有限公司邢臺機械廠，工程師，職務：技術(shù)中心副主任。