一种整体密封式农机缸盖及其制备工艺的制作方法

1.本发明涉及农机配件制备技术领域，尤其涉及一种整体密封式农机缸盖及其制备工艺。


背景技术：

2.缸盖是农用柴油机关键零件之一，材料为铸铁件，是一个由平面、孔系和形状复杂的流道组成的复杂箱体类零件，包含进排气道、进排气阀座孔、气阀导管孔、喷油器孔、起动阀、安全阀孔、冷却水腔等结构要素以及各种法兰连接面、螺纹、工艺堵头等，受气缸缸径及缸盖间距等因素限制，导致其结构及工艺要素在空间上高度集中，加工精度要求高。
3.缸盖的生产工艺对其产品的质量显得尤为重要。目前缸盖的生产方法生产的缸盖产量低，废品率大，工艺出品率低，加工余量大，结晶组织粗大。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于提供一种整体密封式农机缸盖及其制备工艺，以解决上述问题。
5.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种整体密封式农机缸盖制备工艺，包括以下步骤：
6.s10、将原料经过熔炼、浇注成型、冷却后形成缸盖坯件；
7.s20、对缸盖坯件的外形轮廓进行识别，判定缸盖坯件的外形轮廓是否符合加工要求，对于符合加工要求的缸盖坯件允许其进入待加工工位，对于不符合加工要求的缸盖坯件将其送入剔除工位；
8.s30、将处于待加工工位的缸盖坯件送入加工中心进行机加工工序，对缸盖坯件进行机加工；
9.s40、将经过机加工后的缸盖工件送入检验平台，对缸盖工件孔系的形位公差、对缸盖工件面系的形位公差进行检验，如果检验结果不合格则将其放置待复检工位，如果检验合格则打包入库。
10.作为本发明的一种改进，在步骤s30中，机加工工序包括对缸盖坯件进行顶面及其孔系的加工、底面及其孔系的加工、前后端面及其孔系的加工、进气面与排气面及其孔系的加工。
11.作为本发明的一种改进，在步骤s40中，采用送检装置将经过机加工后的缸盖工件送入检验平台进行形位公差的检验，所述送检装置包括：
12.送检机架，包括检验平台和分类传送平台，所述检验平台上放置有检验设备，所述分类传送平台包括待复检输送带和合格输送带；
13.机械臂，设置于所述送检机架的一侧，所述机械臂的端部设置有抓取装置，所述抓取装置用于抓取缸盖坯件使其在检验平台、待复检输送带、合格输送带之间转移。
14.作为本发明的一种改进，所述抓取装置包括：
15.上连接梁，上端与所述机械臂固定连接，下端固定连接有机壳；
16.机壳，所述机壳呈空腔结构且分为上壳和下壳；
17.所述上壳内腔设置有电机定子和电机转子，所述电机转子同步转动连接有旋转轴；
18.所述旋转轴通过轴承与所述上连接梁转动连接，所述旋转轴的上端套设有旋转角度编码器，所述旋转轴的下端与旋转台固定连接；
19.所述下壳位于所述上壳下方，所述下壳的内腔开设有锁固槽，所述锁固槽内设置有滑动环、抵接环、锁紧板；
20.所述滑动环的侧壁一体成型有液力外缘，所述上壳设置有与液力外缘的上端面连通的第一进油道，所述下壳设置有与液力外缘的下端面连通的第二进油道，
21.所述滑动环的上端设置有回位弹簧；
22.所述抵接环的外壁与滑动环的底壁之间设有抵接斜面，所述抵接环的底壁内置有一圈挤压弹簧环；
23.所述锁紧板位于所述抵接环的下方，所述挤压弹簧环上端与抵接环底壁接触，所述挤压弹簧环下端与锁紧板上端接触；
24.所述锁紧板下壁与旋转台上壁接触，所述旋转台通过轴承与上壳之间转动连接；
25.所述旋转台下壁周向均匀固接有抓取底板，所述抓取底板通过卡轮设置有转动盘；
26.所述转动盘平行设置于抓取底板下方，所述转动盘的外缘设置有齿圈；
27.所述抓取底板上转动设置有两个动力齿轮，所述动力齿轮与所述齿圈啮合连接，两个所述动力齿轮由第一驱动电机驱动，所述第一驱动电机带动转动盘绕自身中轴线转动；
28.所述转动盘上还设置有第二驱动电机，所述第二驱动电机带动主动锥齿轮转动，
29.斜向传动杆，所述转动盘上还转动设置有两个斜向传动杆，两个斜向传动杆相对主动锥齿轮对称而设，所述斜向传动杆的两端均设置有传动锥齿轮，一端传动锥齿轮与主动锥齿轮啮合连接，另一端啮合连接有从动伸缩杆；
30.从动伸缩杆，一端设置有与传动锥齿轮啮合连接的从动锥齿轮，所述从动锥齿轮与从动伸缩杆螺纹配合连接，所述从动伸缩杆的另一端固接有u槽抓取块。
31.作为本发明的一种改进，所述第一驱动电机、第二驱动电机分列在所述抓取底板上下端面上。
32.作为本发明的一种改进，所述抓取底板共设置有四个，周向均匀分布在所述旋转台下壁，八个u槽抓取块用于抓取缸盖坯件。
33.一种整体密封式农机缸盖制备工艺，采用上述的制备工艺进行制备而成，以重量百分比表示农机缸盖的化学成分，包括：c 3.5-3.8％，si 1.9-2.3％，mn 0.25-0.3％，cu 0.6-1.0％，ti 0.08-0.12％，s 0.6-0.08％，mg0.005-0.015％，p≤0.03％，其余为fe。
34.本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。
附图说明
35.图1为本发明送检装置的结构示意图；
36.图2为本发明抓取装置的结构示意图；
37.图3为本发明机壳的内部结构示意图；
38.图4为图3在a处的放大示意图；
39.图5为本发明抓取底板相关构件的结构示意图；
40.图6为本发明抓取底板相关构件的仰视图；
41.图7为本发明抓取底板相关构件抓取缸盖坯件的结构图。
42.图中各构件为：
43.1、送检机架，11、检验平台，12、分类传送平台，13、检验设备，14、待复检输送带，15、合格输送带，
44.2、机械臂，
45.3、抓取装置，
46.31、上连接梁，
47.32、机壳，321、上壳，322、下壳，323、锁固槽，324、第一进油道，325、第二进油道，
48.33、电机定子，34、电机转子，35、旋转轴，36、旋转角度编码器，37、旋转台，38、滑动环，381、液力外缘，
49.39、抵接环，391、抵接斜面，
50.310、锁紧板，
51.320、回位弹簧，
52.330、挤压弹簧环，
53.4、抓取底板，
54.41、卡轮，42、转动盘，421、齿圈，43、动力齿轮，44、第一驱动电机，45、第二驱动电机，46、主动锥齿轮，47、斜向传动杆，48、传动锥齿轮，49、从动伸缩杆，
55.410、从动锥齿轮，
56.420、u槽抓取块，
57.5、缸盖坯件。
具体实施方式
58.以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。
59.请参阅附图，一种整体密封式农机缸盖制备工艺，包括以下步骤：
60.s10、将原料经过熔炼、浇注成型、冷却后形成缸盖坯件；
61.将原铁料加入熔炼炉中进行熔炼，当铁水温度达到1400℃-1500℃时将铁水浇注到模具中，浇注时长为5min-8min，浇注成型后分阶段冷却形成缸盖坯件。
62.s20、对缸盖坯件的外形轮廓进行识别，判定缸盖坯件的外形轮廓是否符合加工要求，对于符合加工要求的缸盖坯件允许其进入待加工工位，对于不符合加工要求的缸盖坯件将其送入剔除工位；
63.采用激光反射阵列系统对缸盖坯件的外形轮廓进行鉴别，对于外形轮廓异常的将
其剔除出加工序列中，对于符合加工要求的缸盖坯件允许其进入待加工工位以待后续加工工序。
64.s30、将处于待加工工位的缸盖坯件送入加工中心进行机加工工序，对缸盖坯件进行机加工；
65.机加工工序包括对缸盖坯件进行顶面及其孔系的加工、底面及其孔系的加工、前后端面及其孔系的加工、进气面与排气面及其孔系的加工；
66.s40、将经过机加工后的缸盖工件送入检验平台，对缸盖工件孔系的形位公差、对缸盖工件面系的形位公差进行检验，如果检验结果不合格则将其放置待复检工位，如果检验合格则打包入库。
67.采用送检装置将经过机加工后的缸盖工件送入检验平台进行形位公差的检验，所述送检装置包括：
68.送检机架1，包括检验平台11和分类传送平台12，所述检验平台12上放置有检验设备13，所述分类传送平台12包括待复检输送带14和合格输送带15；
69.机械臂2，设置于所述送检机架1的一侧，所述机械臂2的端部设置有抓取装置3，所述抓取装置3用于抓取缸盖坯件5使其在检验平台11、待复检输送带14、合格输送带15之间转移。
70.作为本发明的一个实施例，所述抓取装置3包括：
71.上连接梁31，上端与所述机械臂2固定连接，下端固定连接有机壳32；
72.机壳32，所述机壳32呈空腔结构且分为上壳321和下壳322；
73.所述上壳321内腔设置有电机定子33和电机转子34，所述电机转子34同步转动连接有旋转轴35；
74.所述旋转轴35通过轴承与所述上连接梁31转动连接，所述旋转轴35的上端套设有旋转角度编码器36，所述旋转轴35的下端与旋转台37固定连接；
75.所述下壳322位于所述上壳321下方，所述下壳322的内腔开设有锁固槽323，所述锁固槽323内设置有滑动环38、抵接环39、锁紧板310；
76.所述滑动环38的侧壁一体成型有液力外缘381，所述上壳321设置有与液力外缘381的上端面连通的第一进油道324，所述下壳322设置有与液力外缘381的下端面连通的第二进油道325，
77.所述滑动环38的上端设置有回位弹簧320；
78.所述抵接环39的外壁与滑动环38的底壁之间设有抵接斜面391，所述抵接环39的底壁内置有一圈挤压弹簧环330；
79.所述锁紧板310位于所述抵接环39的下方，所述挤压弹簧环330上端与抵接环39底壁接触，所述挤压弹簧环330下端与锁紧板310上端接触；
80.所述锁紧板310下壁与旋转台37上壁接触，所述旋转台37通过轴承与上壳321之间转动连接；
81.所述旋转台37下壁周向均匀固接有抓取底板4，所述抓取底板4通过卡轮41设置有转动盘42；
82.所述转动盘42平行设置于抓取底板4下方，所述转动盘42的外缘设置有齿圈421；
83.所述抓取底板4上转动设置有两个动力齿轮43，所述动力齿轮43与所述齿圈421啮
合连接，两个所述动力齿轮43由第一驱动电机44驱动，所述第一驱动电机44带动转动盘42绕自身中轴线转动；
84.所述转动盘42上还设置有第二驱动电机45，所述第二驱动电机45带动主动锥齿轮46转动，
85.斜向传动杆47，所述转动盘42上还转动设置有两个斜向传动杆47，两个斜向传动杆47相对主动锥齿轮46对称而设，所述斜向传动杆47的两端均设置有传动锥齿轮48，一端传动锥齿轮48与主动锥齿轮46啮合连接，另一端啮合连接有从动伸缩杆49；
86.从动伸缩杆49，一端设置有与传动锥齿轮48啮合连接的从动锥齿轮410，所述从动锥齿轮410与从动伸缩杆49螺纹配合连接，所述从动伸缩杆49的另一端固接有u槽抓取块420。
87.作为本发明的一个实施例，所述第一驱动电机44、第二驱动电机45分列在所述抓取底板4上下端面上。
88.所述抓取底板4共设置有四个，周向均匀分布在所述旋转台37下壁，八个u槽抓取块420用于抓取缸盖坯件。
89.采用的送检装置主要是将经过机加工后的缸盖工件送入检验平台，检验完毕后根据结果将其送入相应的分类传送平台。也就是说送检装置的工作过程分为以下三种工作类型：将加工完的工件送至检验平台、将检验合格的工件送至合格输送带、将检验不合格的工件送至待复检输送带。为此，送检装置需要具有一定的灵活度和可靠度。
90.如果单纯的使用现有常用的机械臂对缸盖坯件进行各个工位之间的转移，无法满足其转移过程中的摆放角度问题，即在将缸盖工件送到检验平台上以及将缸盖工件从检验平台送到待复检输送带上均对缸盖工件的摆放角度有一定的要求，而现有的机械臂还尚不能满足要求。
91.因此本发明采用的送检装置其在机械臂上安装有一专门用于抓取缸盖坯件的抓取头。具体工作过程如下：
92.当缸盖坯件机加工完毕需要转移到检验平台上或检验完毕需要转移到待复检输送带上(后续单以转移到检验平台为例进行说明)，机械臂2将抓取装置3移送至缸盖坯件5的正上方并直线下移，待u槽抓取块420位于缸盖坯件5的外边缘时，四个第二驱动电机45同步工作，驱使从动伸缩杆49伸出，在八个u槽抓取块420的配合下从而夹持住缸盖坯件5。
93.夹持固定住缸盖坯件5后，机械臂2抬起并将抓取装置3连同缸盖坯件5转移至待放置工位的上方。随后根据待放置工位预设的对缸盖坯件5摆放角度的要求，电机转子34带动旋转轴35进行选择，在其选择过程中固定设置于旋转轴35上端的旋转角度编码器36对旋转的角度进行检测，当旋转至预设的摆放角度后，外部的液压控制系统接通第一进油道324，液压油对滑动环38的液力外缘381上端面施加液压力，驱使滑动环38向下挤压，在抵接斜面391的作用下通过抵接环39向锁紧板310施加向下的作用力，使锁紧板310锁紧旋转台37的同时，抵接环39抱紧旋转轴35，确保电机转子34停止转动后，缸盖坯件5摆放角度不会因惯性产生偏移。
94.当旋转台37停止转动后，通过转动盘42对缸盖坯件5摆放角度进行微调。由于转动盘42是通过多个卡轮41悬浮的转动设置于抓取底板4的下方，在第一驱动电机44驱动下转动盘42连同其抓取固定住的缸盖坯件5进行小范围内的角度旋转，根据实际情况驱使第一
驱动电机44正转或者反转，转动盘42的旋转角度一般可限制在-5
°
至 5
°
之间。
95.当缸盖坯件5以预设角度放置到了待放置工位后，机械臂2抬起进入下一循环，此时第二进油道325与外部液压控制系统连通，液压油作用到滑动环38的液力外缘381下端面，驱使滑动环38、抵接环39回位，此时旋转轴35也能自由转动，同时第二驱动电机45也驱动从动伸缩杆49缩回，以便夹持下一个工件。
96.一种整体密封式农机缸盖制备工艺，采用上述的制备工艺进行制备而成，以重量百分比表示农机缸盖的化学成分，包括：c 3.5-3.8％，si 1.9-2.3％，mn 0.25-0.3％，cu 0.6-1.0％，ti 0.08-0.12％，s 0.6-0.08％，mg0.005-0.015％，p≤0.03％，其余为fe。
97.本发明提供的一种整体密封式农机缸盖及其制备工艺，生产出的缸盖产量高，生产精度高，工艺出品率高，加工余量小，适应性广。
98.最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内中。