保证大型模架导向装置制造精度的措施

大型热模锻压力机的模架是热模锻压力机的通用部件，其主要作用是紧固锻模和传递压力机巨大的压力。在模架合模时，上、下模座靠模架导向装置定位和对正，导向装置的制造精度直接影响产品的质量和模架的使用寿命。125 MN模锻压力机模架是为一汽模锻厂生产制造的热模锻设备，其模架导向装置结构新颖，制造精度要求很高。深入研究这种模架导向装置的加工及装配制造工艺，对提升产品质量和降低制造成本有着十分重要的意义。

1结构介绍和技术要求

模架由上模座、下模座、导向装置等零部件组成。上模座外形尺寸2.4 m×2.1 m×0.68 m、重量20.4 t；下模座外形尺寸2.4 m×2.1 m×0.69 m、重量20 t。模架导向装置由上、下各四根?260 mm×720 mm圆柱方头导向柱以及导向滑板等零件组成，详见图1。导向柱扁头上开有长度240(+0.0720)mm、宽度210 mm、深()mm长方形的导向滑板安装槽，槽底要求平面度0.02 mm，粗糙度达Ra3.2 μm，用于安装导向滑板，导向柱详见图2。

导向柱圆柱部分采用过盈配合，安装在上、下模座上。相邻导向柱上滑板槽底面相互垂直，相对导向柱上滑板槽底面相互平行，各导向柱滑板槽底面和长方形模座的中心线成45°交叉排列。上模座、下模座上安装导向柱孔，孔距及加工尺寸精度要求详见图3。

图1 模架导向装置Figure 1 Guide device of mould frame

图2 导向柱Figure 2 Guide post

导向柱安装在模座上并装入导向滑板，上下合模后要求上下滑板间隙≤0.15 mm，对角间隙之和≤0.25 mm，且间隙均匀，滑动自如。导向滑板材料为3Cr2W8V合金工具钢，热处理硬度50～55HRC、粗糙度要求Ra0.8 μm。导向滑板间隙详见图4。

图3 上模座导向柱孔距尺寸Figure 3 Hole spacing dimension of the guide post of upper mould base

图4 导向滑板间隙Figure 4 Guide slide clearance

2加工制造难点分析

要保证装配合模后，导向滑板间隙均匀，滑动灵活，间隙达到图纸要求，首先必须保证上、下模座四处导向柱安装孔，孔距和理论尺寸一致，误差尽量小。若X或Y方向尺寸出现误差A，相对45°方向的滑板间隙将会产生0.707A的误差，其次必须保证相邻孔中心线连线相互垂直，呈矩形，即对角线孔距相等。

由于上模座加工时是内侧面向上，使用时内侧面向下，机床X、Y轴的垂直度误差对孔距的影响尤为突出。若机床X轴和Y轴垂直度误差值为B，则装配时滑板间隙将会产生1.414B的误差。垂直度误差值过大，不但导致滑板间隙误差增大，还会使上、下模座出现错位或上下滑板干涉现象，机床必须将X、Y轴的垂直度误差调整得尽量小。

另外更重要的是，上、下模座安装导向柱后各滑板安装槽底面除本身平面度要求很高外，与模座中心线角度必须一致，若角度发生偏差，将导致上下滑板内、外侧间隙不均匀，工作时受力不均、磨损加剧，严重影响使用寿命，角度偏差严重时将出现导向滑板干涉现象。

3制造方案选择

方案一：上、下模座先后在数控机床上完成精加工，再直接临床检验现场冷装(滑板槽未加工)导向柱、上小角铣头，加工导向柱上滑板安装槽，最后试装、配作滑板。

由于125 MN模锻压力机模架的导向装置中导向柱滑板槽距离模座平面的距离只有75 mm，参见图4，大多数机床的角铣头无法进行加工。一般大型机床角铣头转速不高，加工尺寸较小的沉槽，效率低、质量不高。

方案二：上、下模座和导向柱分别在相应规格的数控机床上完成精加工。总装配时冷装导向柱，制作工装楔块，楔紧导向柱和模座，保证导向柱滑板安装槽角度一致，参见图4，最后试装、配作滑板。

由于模座上定位槽为矩形槽，和工装楔块成线接触，再加上导向柱配合面和模座定位槽加工误差累积，要保证各导向柱槽底角度一致比较困难，精度不高。

方案三：上、下模座和导向柱分别在相应规格的数控机床上完成精加工，临床检验现场冷装(滑板槽已加工)导向柱，通过机床配合打表找正，保证各导向柱滑板安装槽角度一致，最后试装、配作滑板。

由于冷装时导向柱会很快受热膨胀，在机床上装配调整、找正导向柱滑板槽角度的时间很有限，必须在规定的时间内完成装配调整工作，有热胀卡阻风险。

上述3种制造精度保证方案的优劣势比较详见表1。

综合考虑，选用方案三更有利于提高产品加工制造质量和降低生产成本。

4保证制造精度工艺措施

文章来源：《临床检验杂志》 网址: http://www.lcjyzzzz.cn/qikandaodu/2021/0309/415.html