高精度衔铁的大批量快速生产工艺

四川化工职业技术学院 （泸州 646005） 李林鑫 陈显均 任小鸿

衔铁是电磁式继电器中的一个核心零件，其质量的好坏直接影响继电器的性能。根据设计和使用的要求，衔铁的结构相对比较简单，但零件小，尺寸精度高，且生产批量特别大。为了保证衔铁质量和生产效率，采用常规的工艺和机床已无法办到，本文详细介绍了一种比较先进的机床设备和相应的加工工艺，经投产后能在3s内加工出一个零件，在8h（1班）内生产出7 000件符合精度要求的衔铁，月产量可达到300万件以上。

1. 工艺设计

衔铁采用硅钢材料，硅钢是含硅量3%～5%的硅铁合金。经过对产品高效率、高精度要求的分析、讨论，我们设计的衔铁生产工艺为：机加工→去重油→去切屑→外圆磨→预清洗→超声波清洗→100%目检→200%目检。 根据产品的零件图要求，在机加工阶段需要加工的内容如图1所示，图1中标记尺寸是产品装配和使用中的重要尺寸。

为了保证生产效率，机加工采用的美国进口机床。该机床特点是具有六个加工工位，能同时在六个工位进刀进行六个工步的加工，如图2a所示。同时为了能够自动送料需加装一个送料机，如图2b所示。

2. 加工工艺

根据零件图要求，采用φ7mm的棒料毛坯，设计的加工工艺为：

（1）钻中心定位孔、粗车外圆 设置首次定位毛坯伸出长度为19mm，首先用中心钻钻出中心孔，然后用外圆成形车刀加工整个外圆面至φ6.26mm及端面加工长度至8.32mm，为后一道工序保留0.06mm的余量。同时加工出外圆台阶位置。为了减小变形，保证工件和刀具相对位置精度，背吃刀量最大不超过0.3mm。如图3所示。

（2）铣总长 用端面铣刀铣总长至8.26mm，该工步需要采用合金刀具以保证刀具磨损小，成形零件多，换刀频率低，保证加工效率，如图4所示。

（3）钻孔、车槽 用麻花钻钻φ3.5mm的中心通孔，再用外圆成形车刀车削外圆上的槽尺寸至φ4.36mm，如图5所示。

（4）铰孔 用铰刀铰削中心孔尺寸至φ3.64mm。

（5）精车外圆 用外圆成形车刀车外圆至图6所示尺寸。分两次进给，第一次由刀具进给0.025mm，第二次由滚轮压迫工件进给0.035mm，这样能保证最后精加工精度。

（6）切断、铣倒角 先用切刀切端面去除0.06mm的余量，即切总长至8.2mm，切断时用反向夹头反向夹持，再用铣刀铣出切断端倒角，如图7所示。

批量加工之前需要进行首检，首检合格后才能正常生产。在生产过程中需要每隔15min左右取10个零件检验是否合格，如有尺寸接近极限偏差，需检查原因，排除故障后才能继续生产加工。

在外圆磨之前需要去重油和切屑，工序过程为去重油→甩干→去切屑→退磁→称重→存放六个步骤。

外圆的台阶面要求较高，需要磨削加工来保证，同时还要有较高的加工效率，所以选择无心外圆磨削方式比较适合。另外，为了保证加工效率同样采用自动上料，可以采用漏斗式的上料机，经过试生产，效果较好。

3. 200%目检

外圆磨削后需进行预清洗和超声波清洗，可以在预清洗自动机和超声波清洗自动机上进行。因产品的外表面要求无划痕等缺陷，清洗完成后还需进行目检。为了保证100%质量合格，要进行200%的目检，即所有两件需要目检两次。目检过程为：

第一步，将待检零件通过排样机排列到待检盘中。

第二步，用显微镜目检焊接端，S形目检路径一次看一排，主要观察焊接端面有无损伤、污斑，内孔有无刀痕、毛刺和切屑。

第三步，用普通灯目检裸露部分外圆，采用S形目检路径，一次看一排看完后转180°，再看另一面外圆有无损伤、槽内有无切屑。

第四步，翻盘，正反盘开口左右错开定位销对准后轻轻合下翻转180°，将零件转移到翻转盘上。

第五步，将翻转盘放在普通灯下目检裸露部分外圆，采用S形目检路径，一次看一排，看完后转180°，再看另一面外圆面有无划痕和污斑。

第六步，将合格零件倒入袋内，称重、计数，最后入库。