大規格陶瓷液壓機方形油缸加工方法的研究

李欣欣　彭志軍

摘 要：恒力泰公司在推出國內超萬噸壓機YP16800后，又全新推出一款超三萬噸壓機HT36000，在結構和技術上與以前的超萬噸壓機有明顯不同，特別是采用的方形油缸和活塞技術，使得超大型壓機采用傳統模框成型方法成為現實。本文主要介紹了方形油缸的部分加工難點和解決方法，方形油缸加工技術的突破很大程度上加快了HT36000壓機的研制成功和使用。

關鍵詞：陶瓷液壓機;方形油缸;加工;方法

1 前 言

目前公知的陶瓷行業粉料成型裝備均采用普通圓柱油缸，配置圓柱活塞。然而隨著陶瓷大板逐漸成為潮流趨勢，國產陶瓷大板成型裝備研發也逐步發力，如果繼續采用普通圓柱油缸，超三萬噸壓機將需要配置超大尺寸油缸，配置超大活塞。然而，目前國內的鑄造和鍛造工藝仍然存在很多需要攻克的技術難點，鑄鍛件超大，會存在容易出現斷裂的風險，很難促成超三萬噸壓機的研制成功。所以恒力泰公司創新采用方形油缸并配備方形活塞，油缸的機械加工技術瓶頸也是促使超大液壓機研發成功的重要一環。

2 大型液壓機采用方形油缸的必要性和發展趨勢

低碳、節能、環保已成為國際陶瓷行業發展共識，大尺寸陶瓷薄板更是當下的發展潮流。開發可節約原料、降低能耗、減少排放的超大薄板，正成為全球陶瓷行業的發展方向。

超大陶瓷薄板應用領域廣泛，在市政建筑、家居面板及未來消費電子面（背）板等多領域展現出廣闊的市場前景，已成為我國陶瓷產業向高質量方向發展需重點攻關的戰略性產品。

以目前國內陶瓷行業發展趨勢，現有成型裝備還是沒有達到國外超大規格陶瓷板成型裝備的磚坯尺寸，傳統陶瓷壓機無法成型大尺寸薄板，成型壓力分布不均、大壓力下壓機壽命低是關鍵裝備開發面臨的難題，該裝備技術受意大利等國壟斷。但是國外意大利SACMI、SYSTEM和SITIBT等少數幾家公司掌握大規格陶瓷板（磚）的成型技術及裝備都是采用滾壓或者皮帶成型方式，與國內傳統模具成型在技術上有本質區別。但是國內陶瓷行業更加適應傳統，因為傳統方式更加穩定，投資和維護成本低，更加適合陶瓷行業裝備連續運轉的特點。行業轉型，裝備先行，要發展陶瓷行業，裝備研究勢在必行。

如果繼續使用圓柱形油缸，因為磚坯為方形，在成型壓制過程中四個角落會受力不均，所以采用方形油缸會更加有利于磚坯的成型效果。

未來，如果方形油缸加工技術和液壓控制技術逐漸成熟，小型壓機也可以采用方形油缸，相信各類液壓機也會獲得新生，產生更好的成型效果。

3 方形油缸加工技術瓶頸

超大壓機的零部件也會跟隨壓機噸位的增大而不斷增大，其鍛造工藝、加工設備、加工成本等均會受到很大局限，而配套方形油缸和方形活塞，可在一定范圍內適當縮減同噸位壓機的外形尺寸和整機尺寸，更加有利于零部件的加工精度控制。

目前，國內方形油缸研究剛剛起步，常規圓柱油缸加工所用的車床無法加工方形類零件的內槽，特別是過渡圓角處的加工。其油缸內壁精度要求非常高，粗糙度達0.2，常規機床沒有操作，實現不了精度要求，方形油缸加工遇到難題。

4 方形油缸加工的關鍵技術解決方法

首先需要摸索方形油缸是否能在常規機床上實現精度加工的要求，此方法行不通后，就要考慮在其它設備上（如鏜床、銑床）是否能實現加工精度。

依據現有設備的加工軌跡特點，使用原裝銑床刀頭，銑削方式達不到表面粗糙度0.2的要求，所以只能再次轉換思維，是否能在鏜銑床上采用特殊刀頭從而實現加工精度。

經過市場采購，調研，均沒有找到合適的工具和刀頭，只能內部想出解決方案。

經過多次試驗，在數控設備上將現有刀柄進行改造，與市場常用的砂輪結合，制造出一種適合加工油缸、活塞的刀具工裝，使用數控程序走刀結合自制磨拋刀具及磨拋加工工藝實現方形油缸的內壁精磨加工。

應用砂輪磨削與布輪拋光等工藝方法，將其應用到能得到方形加工軌跡的數控龍門銑設備上，通過編程實施方形軌跡的加工，通過多種工具的多種組合參數的應用，最終達到圖紙的加工精度要求。其詳細方案如下：

（1）在數控龍門銑上安裝銑削刀具，按方形油缸的圖紙尺寸編程，銑削內孔尺寸并留磨拋余量，內孔表面粗糙度達3.2。

（2）選購合適的砂輪，并與BT50刀柄結合自制成磨削刀具，安裝在數控龍門銑上，按方形油缸的圖紙尺寸編程，磨削內孔尺寸并留拋光余量，內孔表面粗糙度達0.4。

（3）選購合適的布輪，并與BT50刀柄結合自制成拋光刀具，安裝在數控龍門銑上，按方形油缸的圖紙尺寸編程，拋光內孔尺寸至圖紙要求，內孔表面粗糙度達0.2。

通過人工組裝工具和刀頭，分多個工序步驟，最終實現了的方形油缸內孔表面精度達到圖紙要求。

5 結 語

本文所研究方法為初始實驗方法，仍然需要完善，就目前技術來看，雖可以實現現有液壓機方形油缸的加工技術要求，但從長遠來看，仍然是需要專業加工設備的配套，從而促使特殊零部件加工技術的提升。