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S型系列注塑機(jī)是某公司新研發(fā)的高速、精密、高效全液壓式注塑機(jī)，在以往的工藝中我們都是采用退火處理消除應(yīng)力，工藝流程為焊接-退火-龍門銑-打磨-檢驗(yàn)-噴漆。

本文采用振動(dòng)時(shí)效消除應(yīng)力工藝，通過試驗(yàn)對(duì)比退火處理和振動(dòng)時(shí)效處理效果。工藝流程暫定為焊接-龍門銑粗銑-振動(dòng)時(shí)效-龍門銑精銑-打磨-檢驗(yàn)-噴漆。

選用的設(shè)備是JH-600A液晶交流振動(dòng)時(shí)效設(shè)備，采用高速變頻伺服電機(jī)，控制軟件帶有殘余應(yīng)力動(dòng)態(tài)跟蹤功能，一鍵式操作、多峰識(shí)別，有全自動(dòng)時(shí)效功能。

振動(dòng)時(shí)效消除應(yīng)力工藝參數(shù)

選擇支撐點(diǎn)、激振點(diǎn)

根據(jù)機(jī)架的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，我們采用三點(diǎn)支撐法，即用三個(gè)橡膠墊構(gòu)成一個(gè)振動(dòng)平臺(tái)，將激振器卡在外側(cè)導(dǎo)軌面上（剛性較強(qiáng)，便于起振）。將機(jī)架放置在平臺(tái)上，裝好激振器，選好激振點(diǎn)。

動(dòng)態(tài)掃描，搜尋共振峰

啟動(dòng)振動(dòng)時(shí)效設(shè)備的動(dòng)態(tài)掃描功能，掃描共振峰為6165.0rpm。根據(jù)精密注塑機(jī)機(jī)架重量775KG及掃描結(jié)果，振動(dòng)時(shí)效設(shè)備推薦采用20%F_max的激振力。機(jī)架為大型焊接結(jié)構(gòu)床身，選擇自動(dòng)振動(dòng)時(shí)效程序，振動(dòng)時(shí)效時(shí)間為13min。

振后掃頻

振動(dòng)結(jié)束后，振動(dòng)時(shí)效設(shè)備自動(dòng)掃描出振動(dòng)時(shí)效工藝過程的G-t曲線變化及G-n曲線變化。考慮到機(jī)架體積較大進(jìn)行了第二次振動(dòng)時(shí)效操作，全程歷時(shí)15min。

振動(dòng)效果判斷

振動(dòng)參數(shù)曲線判斷法

根據(jù)GB/T25713-2010標(biāo)準(zhǔn)，用幅頻特性曲線對(duì)振動(dòng)效果進(jìn)行判斷，判據(jù)如下：

1. 振幅時(shí)間（G-t）曲線先上升后變平；

2. 振幅時(shí)間（G-t）曲線先上升后下降再變平；

3. 振幅頻率（G-n）曲線振后峰值升高；

4. 振幅頻率（G-n）曲線振后峰值左移：

5. 振幅頻率（G-n）曲線振后峰值變窄。

從振動(dòng)時(shí)效處理前后的掃頻對(duì)比圖可看出，兩次時(shí)效的G-n曲線振后峰值均升高并左移且峰值變窄；G-t曲線先上升后變平，均符合標(biāo)準(zhǔn)，即工件的殘余應(yīng)力得到降低和均化，從而工件尺寸的穩(wěn)定性得到提高。

精度測(cè)試結(jié)果

經(jīng)龍門銑粗銑后的機(jī)架，兩側(cè)導(dǎo)軌的平面度已達(dá)0.03mm，經(jīng)過振動(dòng)時(shí)效消除應(yīng)力處理過的機(jī)架在機(jī)床上檢測(cè)，內(nèi)側(cè)導(dǎo)軌凹陷0.17mm，外側(cè)導(dǎo)軌凹陷0.24mm。這表明振動(dòng)時(shí)效后應(yīng)力集中部位已超過材料的屈服極限，并發(fā)生塑形變形，所以振動(dòng)時(shí)效過程必須用于機(jī)架粗加工前。

當(dāng)日重新銑平機(jī)架A，一星期后用平尺測(cè)量機(jī)架A，兩導(dǎo)軌平度面度在0.02mm以內(nèi)。

為了進(jìn)一步比較振動(dòng)時(shí)效效果，選用退火機(jī)架B，銑平后，與振動(dòng)時(shí)效機(jī)架A進(jìn)行了對(duì)比，根據(jù)結(jié)果得出以下結(jié)論。

振動(dòng)時(shí)效機(jī)架A銑平后，經(jīng)過一個(gè)多月，平面度變化量在0.01mm以內(nèi)，較穩(wěn)定。退火機(jī)B*一次銑平后，10天后外側(cè)導(dǎo)軌變形大；第二次銑平后，10天后內(nèi)側(cè)導(dǎo)軌變形大，變形量在0.04-0.06mm，不穩(wěn)定。因此可以看出，退火后的機(jī)架B不如振動(dòng)時(shí)效處理的機(jī)架A尺寸穩(wěn)定。

結(jié)論

綜合考慮成本、效率、質(zhì)量、效益等各方面，精密注塑機(jī)機(jī)架振動(dòng)時(shí)效消除應(yīng)力處理工藝可替代退火去應(yīng)力工藝，其工藝流程為：焊接-振動(dòng)時(shí)效-龍門銑粗銑-龍門銑精銑-打磨-檢驗(yàn)-噴漆。