四柱液压机技术改造综述

晁铁柱

摘 要 在生产的过程之中，合理的技术改造，可以为产品质量以及生产效率提供更加可靠的保障。在文中，結合笔者自身经验就四柱液压机改造成纵向缩径的缩径机的经验进行了介绍。

关键词 技术改造;四柱液压机;缩径机

于2015年3月份向段技术质量科申报并承接了“四柱液压机改造成纵向缩径的缩径机”这一技术攻关项目。接到项目后，立即开展技术攻关工作，通过查阅资料，向段内有经验的工人师傅虚心请教，结合自己的专业知识，经过两个月的不懈努力，终于圆满完成了这一技术攻关项目。

1项目成立的背景

笔者单位配件车间生产各种岔枕螺栓时有一道缩径工序，是利用机械进给运动时产生的挤压力把直径30mm的45号圆钢料挤压成直径25.6mm的圆钢料。以前配件车间使用SJ-30型液压缩径机进行缩径作业，SJ-30型液压缩径机的工作原理是：工作时机身右侧的钳口先闭合夹紧半成品螺栓，然后机身左侧端头的缩径模向右进给运动，运动时在缩径模处形成挤压力，完成缩径过程;然后缩径模向左运动回程，与缩径后的半成品螺栓脱离，接着机身右侧的钳口松开，完成脱模过程。

缩径模的中心线和钳口的中心线的同心度对缩径工序质量至关重要，当两者不同心时缩径后螺栓杆部就会弯曲，缩径质量就不合格。在实际工作中，SJ-30型液压缩径机缩径模的中心线和钳口的中心线同心度较差，经常导致缩径后螺栓杆部弯曲，缩径工序的质量批量不合格，制约着岔枕螺栓的生产;且SJ-30型液压缩径机设备故障率高，平均每周设备故障1～2次，每次故障后需要半天至一天时间来维修设备，浪费车间大量的维修成本和维修时间。

配件车间恰好有一台闲置的Y32-100型四柱液压机，经过反复研究，认为四柱液压机可以代替缩径机完成岔枕螺栓的缩径工作，于是向段技术质量科申报了“四柱液压机改造成纵向缩径的缩径机”这一技术攻关项目。

2设计原理

在四柱液压机的滑块下方安装上模板，上模板下方安装冲头，冲头下方安装上模镶块，使冲头和上模镶块之间形成不通透的T型槽，作为整套模具的上模。

在四柱液压机工作台面上方安装下模板，下模板下方安装下模底板，下模板上方安装下模体，下模体内安装缩径模，然后安装一个挡料圈把缩径模固定住，作为整套模具的下模。

工作时下模不动，上模随着滑块向下运动。把抛丸后的半成品螺栓挂在冲头和上模镶块之间的T型槽内，螺栓随着滑块向下运动，在下模的缩径模处形成挤压力，完成缩径过程;滑块向上运动回程时，顺便把缩径后的螺栓从缩径模内带出，完成脱模过程。

3设计主要内容

3.1 模具材料及热处理工艺的选择

缩径模的内芯选用硬质合金。由于缩径作业时缩径模内芯要承受缩径产生的挤压力，是整套模具最重要的受力部件，必须具有硬度高、耐磨性好、使用寿命长的特点，因此选用硬质合金。

缩径模的外壳选用45号钢。

其他模具选用45号钢，模具加工后调质处理。45号钢具有较高的强度和较好的切削加工性能，材料来源广泛，且价格便宜因此选用45号钢作为模具的材料。调质处理是指淬火加高温回火的双重热处理方法，高温回火是指在500～650℃之间进行回火。调质处理的目的是使工件获得很高的韧性和足够的强度，使工件具有良好的综合机械性能。

3.2 模具闭合高度的确定

通过现场实地测量得知：Y32-100型四柱液压机的最大装模高度Hmax为800mm，最小装模高度Hmin为300mm。

模具的闭合高度Hm是指模具在最低工作位置时，上模板上平面与下模板下平面之间的距离。模具的闭合高度Hm和液压机的装模高度应符合如下关系公式：

Hmax-5mm≥Hm≥Hmin+10mm  即  795mm≥Hm≥310mm

实际设计中，四柱液压机的闭合高度Hm为410mm，符合以上关系公式。

3.3 模具设计中的注意事项

设计时要确保缩径模与上模镶块的中心线同心。两者同心度好，才能确保缩径后螺栓杆部不弯曲，螺栓缩径质量合格，否则缩径后螺栓杆部必定弯曲。

设计时要选取合适的尺寸公差。整套模具中缩径模外壳和内芯配合方式为过盈配合，选取S7/h7的配合公差带;其他具有装配关系的模具配合方式为间隙配合，选取F7/h7的配合公差带;模具上各孔间距的公差统一选取±0.1mm;各模具外形尺寸选用自由公差。

设计时要选取合适的形位公差。整套模具中具有装配关系的平面的平面度统一选取0.05mm。

设计时要选取合适的表面粗糙度。整套模具中缩径模外壳和内芯的配合面的表面粗糙度为3.2um;其他有装配关系的面的表面粗糙度统一选取1.6um，无装配关系的面的表面粗糙度统一选取3.2um。

螺栓缩径长度的确定。在四柱液压机立柱旁边安装行程开关控制液压机滑块的行程，通过滑块行程可以自由地控制螺栓缩径长度。

4项目实施效果

经过一个月的实际生产发现，用四柱液压机缩径具有以下优点：

（1）四柱液压机同心度较高，缩径后岔枕螺栓杆部不弯曲，螺栓的缩径工序质量非常稳定。两个月以来没有发生过一次缩径后螺栓杆部弯曲的质量问题。

（2）四柱液压机结实耐用，设备故障率低。两个月以来仅发生了一次设备质量问题。

通过实践证明：Y32-100型四柱液压机上安装整套缩径模具后，完全可以替代SJ-30型液压缩径机用于各种岔枕螺栓的缩径工作，且使用四柱液压机缩径能提高岔枕螺栓的缩径质量，减少车间的维修成本和维修时间。