浅析农机用变速箱壳体生产工艺的改进

李小军

安徽中科自动化股份有限公司231460

摘要：农用机械中，变速箱壳体的生产工艺如果沿用过去的方式，加工工艺稍显落后，本文就农机用变速箱壳体的生产提出一种特殊的加工工艺，并对工艺中的表面加工及孔系加工做出详细的介绍；详细阐述了树脂砂铸造法，并对该工艺进行生产实践。

关键词：变速箱；加工工艺；生产工艺

一、变速箱壳体的加工工艺

农机用变速箱壳体的主要加工表面是平面及孔系。一般来说，保证平面的加工精度要比保证孔系的加工精度容易。因此，本设计遵循先面后孔的原则。并将孔与平面的加工明确划分成粗加工和精加工阶段以保证孔系加工精度。基准选择以变速箱箱体的输入轴和输出轴的支承孔作为粗基准，以顶面与两个工艺孔作为精基准。主要加工工序安排是先以支承孔系定位加工出顶平面，再以顶平面与支承孔系定位加工出工艺孔。在后续工序中除个别工序外均用顶平面和工艺孔定位加工其他孔系与平面。支承孔系的加工采用的是坐标法镗孔。

整个加工过程均选用组合机床。夹具选用专用夹具，夹紧方式多选用气动夹紧，夹紧可靠，机构可以不必自锁。因此生产效率及质量较高。

二、树脂砂铸造法工艺

变速器壳体以及前后壳盖体是变速器的主体构件。变速器壳体铸件几何形状复杂，凸台及装配位置孔众多，且相关尺寸精度高，材质为HT250。

树脂砂生产线设备从日本引进。在产品科研试制生产中，选用都昌擦洗砂，其质量状况如表1。

表1都昌擦洗砂化学成分

都昌擦洗砂用于配制树脂砂的优点：

（1）SiO2在原砂中的含量较高，达到85%以上，可以减少树脂用量，并会增高树脂砂强度。

（2）含泥量低，不仅能控制树脂及固化剂用量，并能防止粘土与碱性氧化物结合，对固化剂产生中和作用，同时还可以避免对其树脂砂透气性和强度带来的不利影响。

（3）以75目为中心（60.45），相邻3筛（55/100）总数达到87.7%，粒度分布均匀。

1.树脂砂生产设备使用性能的测试与工艺验证。

对设备出砂量进行了称重验证，测定结果为50kg/min，用以表明设备的正常运转能力。在此基础上对出砂口拖板刻度进行了称重计量，测出的新砂和旧砂在出砂口各刻度表示的出砂量。

产品科研试制生产实践证明，把铸型（型芯）脱模操作控制在最佳状态，即可以降低铸型（型芯）的破损率，减少铸型（型芯）的修补工作量，同时还操持了铸型（型芯）的几何尺寸的准确性，所以是应用树脂砂的重要工艺节。

2.回用砂工艺性能变化的测定。

利用树脂旧砂需进行回用再生处理，把旧砂中残留的粘结剂去除一部分，同时除去砂中混入的杂质、微尘以及燃烧后的残留物，使型砂保持一定的粒度组成。

工艺实验证明，灼烧减量检测砂中残留粘结剂的累计速率，随回用偱环次数增加而增加，但增长率依次下降，增加至某一数值时，即达到饱和状态。工艺实践表明，一般经过10-15次偱环后可以达到稳定值，（3）为了保证铸铁件不引起气孔缺陷，需将型砂的LOI值控制在2.5%-3.5%以下，必须做到以下几点：树脂粘结剂加入总量B与灼烧减量成正比；新砂量R1补允得越多，灼烧减量越降低；灼烧去膜率R2越高，灼烧减量越低；再生去膜率R3越高，灼烧减量越低。

根据上述要求，为了降低偱环使用型砂的灼烧减量，从工艺上可采取以下办法：先用粘结强度高，含氮量少的优质树脂，以及选用表面光洁，粘度分布及颗粒形状较好的原砂，以降低树脂及固化剂加入总量B；适当加大新砂补充量R1；降低砂铁比，提高燃烧去膜率R2。

3.产品铸造工艺技术设计。

采用从壳体两轴孔中心连线处分型的方法，2道内浇口将铁液从两边中部引入型腔3.2铸型（芯）工艺参数的选择与生产操作要点：

（1）型芯制备工艺参数的选定。

铸造收缩率

铸造拔模斜度

铸造加工余量

（2）制芯的造型生产操作要点。

铸造砂箱的吃砂量：砂层的厚度与铸件壁厚的比例约为2.5：1.0；掌握当班砂温、温度和气候条件，根据实际情况调整配方，作好生产前的准备；泥芯尽量挖空，并在不易挖空处通过尼龙排乞，保证通气系统畅通，铸型上表面应插10mm气眼，便于排气；严格控制模时间和起查勘强度，避免硬化不够造成粘模，或硬化过度而脱模困难，以致型（芯）块状破损；如出现块状破损的型（芯），在硬化1h后用巾结剂粘合修复。不成形的非规则局部破损，先挖砂扩大成倒楔形，用新混砂修补的部位应有>2.0MPa的抗压强度，同时要保证几何尺寸准确无误。

三、农机发展未来展望

农机装备未来的发展趋势，自动化、智能化、信息化、绿色化是未来的方向。在农业工业化和现代化的发展过程中，随着农业种植面积和客户需求的不断扩大，对于农机装备无论从量还是质上的需求都会随之扩大，农机装备自动化的趋势势不可挡。

“互联网+”的时代还要求农机装备实现智能化、信息化以顺应整个农业智能化、信息化的趋势。未来人们对农产品的安全性、绿色环保性的要求会进一步提升，农机装备将会朝着这方面提升与发展。

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