不可忽视的环节——铝合金加工中的切削液选择

作者:孙 彬 文章来源:AI《汽车制造业》 发布时间:2016-11-03
在构建高效率、高精度、高质量且低成本的现代化装备制造技术平台中,切削液已成为其中不可忽视的一个重要环节。铝合金材质的加工特性,决定了其对切削液的选择和使用有着较高的要求。为了确保变速器的顺利投产,奎克化学的专业服务团队始终坚守在东风格特拉克的生产一线,通过不断的技术创新和专业的服务,赢得了用户的信任和认可。

变速器是汽车中除发动机之外最为关键的总成。双离合自动变速器(DCT)代表了当今最先进的技术,能满足消费者对驾驶运动感和车辆节油的双重要求,符合国家对乘用车环保、节能以及低碳排放的法规要求。

由东风格特拉克汽车变速箱有限公司(以下简称“东风格特拉克”)研发的6DCT150是一款低扭矩双离合自动变速器,采用湿式离合器,相比其他变速器油耗更低,且重量不到60 kg,具有良好的性价比。据东风格特拉克设备维修经理汤耀雄先生介绍,由东风汽车集团股份有限公司与德国格特拉克国际公司合资组建的东风格特拉克集研发、制造和销售与一体,DCT150是其研发的首款变速器,已于2016年初投入量产,市场销量十分看好。东风格特拉克的一期规划是总投资1.2亿欧元,生产能力为 25万台变速器。随着DCT150的投产,东风格特拉克现有生产能力已满足不了市场需求,一期扩产和二期规划已提上日程。

来自铝合金加工的挑战

壳体是变速器的基础零件,它将变速器中的输入轴总成、输出轴总成及换挡机构总成等零部件,按一定的相互位置关系装配成一个整体,并支撑输出轴按一定的传动比关系输出转矩。其加工质量直接影响着变速器总成的装配精度、运动性能、换挡灵活性、挡位噪声、密封性能和使用寿命。可以说,变速器壳体的质量决定着变速器总成的性能。

汤耀雄先生介绍,为顺应汽车轻量化的需求,现在变速器壳体大多采用压铸铝合金。相比传统的铸铁材质,铝合金材质软、可塑性大,切削时易发生粘刀现象,在刀具上极易形成积屑瘤,在高速切削时刀刃上易产生熔焊现象,影响工件的加工精度和表面精糙度。同时,铝合金的热胀系数大,切削热容易引起工件发生热变形,影响加工精度。此外,铝合金材料在空气中容易被氧化,在酸性和碱性环境下也都会发生化学反应。因此,在加工铝合金材质时,切削液的选择非常重要,不仅要具有良好的冷却性能好、润滑性能和冲洗排屑的能力,同时还要具有很好的防锈性能。

加工中不可忽视的环节

“随着汽车工业的发展变革,汽车零部件的制造技术和工艺也发生了巨大的变化。大量先进设备 的引进,在提高生产效率和加工精度的同时,对切削液的选择也提出了更高的要求。在构建高效率、高精度、高质量且低成本的现代化装备制造技术平台中,切削液已成为其中不可忽视的一个重要环节。”奎克化学的全球产品经理Jon Plawchan先生如是说:“在整个金属加工工艺中,切削液虽然仅占总制造成本的1%不到,但其对整个生产过程的影响却是事半功倍的。”

在切削加工中,应当根据工件材料、刀具材料、加工方法和加工要求,选择适用的切削液。合理选用切削液,可以改善切屑、工件与刀具间的摩擦状况,降低切削力和切削温度,延长刀具使用寿命,并能减小工件的热变形,抑制积屑瘤和鳞刺的生长,从而提高加工精度。尤其是集中过滤系统在选择切削液时,首先应考虑该切削液必须能够满足其中最难的加工方式对切削液性能的要求,其次再考虑兼顾其他加工方式对切削液的要求,以及机械加工类型;加工件的金属材料;刀具材料和类型;综合成本考虑(包括初始费用和维护);环境因素(包括安全因素、人员健康因素等)。

创新技术助力高效加工

变速器壳体结构复杂,加工部位多且加工复杂,需要多道工序才能加工完成。壳体的结合面及壳体上的孔系是变速器壳体的主要加工内容。孔系的精度要求是为了保证安装在孔内的轴承和轴的回转精度,平面的精度要求是为了保证装配后轴与箱体的相对位置精度及其密封性能。

“在铝合金零部件加工过程中,切削液边界润滑性能是改善刀具磨损和控制表面质量的重要指标。”奎克化学中国区产品经理李奋先生介绍到,奎克合成酯技术产品具有优异的边界润滑性,其强效的化学附着力可在工件和刀具间产生承压油膜,减少磨料磨损,吸收切削热,并使得切屑迅速脱离刀具前刀面,避免切削刃产生积屑瘤和粘结磨损。良好的“极压润滑性能”,使刀具始终处于相对理想的切削条件下,从而达到控制尺寸公差稳定和提高表面质量的效果。在用于铝合金工件的高精度加工时,其优异的边界润滑特征表现尤为出色。

传统的切削液需要定期添加杀菌剂以防止真菌、细菌的滋生,但是杀菌剂价格昂贵且不环保,奎克的无菌技术产品正是针对这一行业难题而推出的解决方案。采用了无菌技术的切削液pH值稳定,可避免其他微生物的滋生,有效组分不会被真菌破坏,切削液颗粒保持不变,加工性能更加优异,零件表面不会出现变色腐蚀和点蚀凹坑。同时能够保持较低的添加量,喷嘴或者过滤介质不会被堵塞,滤纸用量不会增加,切削液的流量始终保持一致;切削液不再会有难闻的异味,更有利于现场人员的健康。

专业服务为生产提供保障

“在变速器壳体的加工中,影响加工精度的因素除了机床自身精度、刀具选用和调整、毛坯的质量以及环境温度等,切削液的选择对加工质量也会产生非常大的影响。”作为设备维修经理, 汤耀雄先生颇为感触地说:“合理使用切削液有助于切削过程的顺利进行并达到预期的工艺要求。但在实际生产中,切削液的使用环境是动态变化的,因此它的维护内容也不是一成不变的。为了确保变速器的顺利投产,奎克化学的专业服务团队始终坚守在生产一线,让我们能够专注于变速器的生产。”

“切削液属于精细化学品的范畴,要确保切削液的性能,日常维护十分重要。在生产现场,要有专业的管理人员对切削液进行科学的管理,以保证切削液的理化指标在规定的范围内。这样才能更有效地保证加工精度,并延长切削液的使用寿命。”奎克化学亚太区工业总监马军先生说:“化学品管理是一种以最高效方式使用化学品从而帮助客户实现最大价值的综合方法。”

协作共赢

始终坚持以客户为导向的价值理念,通过不断的技术创新和专业的服务,奎克化学赢得了广大用户的信任和认可。在国内,奎克化学已先后为多家知名汽车企业提供化学品管理服务,包括北京奔驰、上汽通用五菱、一汽大众和上汽集团等,以其专业的知识和丰富的经验助力客户高效生产。

“奎克化学让我们的生产后顾无忧。”在汤耀雄先生看来,东风格特拉克与奎克化学的合作是必然的,这种协作共赢的关系在未来还将继续延续。

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