第一篇:起重機制造工藝
行車制造工藝
我公司是起重機專業定點生產廠,擁有雄厚的力量,精良的裝備,高素質的員工隊伍和科學管理,無論金屬結構件還是零部件,均嚴格按質保體系進行生產和裝備。本公司產品具有性能優良、可靠性高、使用壽命長、維修方便、維護費用低、經濟效益顯著等特點。
一、金屬結構件
金屬結構件主要是指主梁、端梁、小車架、走臺、平臺、梯子、欄桿、導電架等。
1、材料、部件、整機防腐蝕處理
我公司鋼材都是從安鋼、邯鋼等大型鋼廠采購的,材質為Q235B的平板。可向用戶提供材料材質書及合格證。進廠后由檢驗室抽樣作化學成分和機械性能分析,不合格原材料堅決不準采用。原材料銹蝕等級不得超過C級,所有板材在下料前必須進行板材預處理,部件和整機進行拋丸和手工噴沙經過拋丸和手工噴沙的零部件和整機提高了表面光潔度和粗糙度,增強了底漆和基材的附著力,提高了漆膜保護性能和防腐性能,有效消除了產品在制造過程中產生的應力,提高了產品質量。板材預處理除銹等級要求達到Sa2.5,型鋼達到St3級粗糙度為RZ40-80毫米,噴涂WS型無機硅酸鋅車間底漆15-20毫米,小于6mm的板材進行酸洗處理,噴涂環氧富鋅底漆,防止起重機在制造過程中的腐蝕。
2、平板矯形
預處理后的板材在平板機進行矯正,減少蓋板、腹板的波浪度,保證板材的強度,減少梁在使用過程中下撓變形。
3、橋架加工
(1)
鋼板拋丸預處理,以提高鋼板機械性能和油漆附著力。
(2)
根據起重機跨度,以微機控制切割機,割出二次曲線,四次曲線或二 四
次曲線迭加曲線的腹板及上蓋板,使預制拱度與起重機上拱度相吻合。
(3)
用拼焊工裝進行主梁拼焊,通過合理安排焊接順序減少焊接變形。
(4)
主梁腹板和上下蓋板的對接焊縫采用埋弧自動焊,主梁和端梁的縱向 焊縫采用微機控制CO2氣體保護自動焊,焊后進行100%探傷,主焊縫10%抽拍X光片。
(5)
橋架對接采用大型翻轉機使全部焊接為平焊,以保證焊接質量。
(6)
焊接完成進行震動實效處理,以消除焊接應力。
4、質量控制要點
A、腹板與上下蓋板對接焊縫質量控制
(1)
將每塊板放于平臺,使用壓板螺絲壓緊,實施定位焊。
(2)
焊口兩側30mm內除油除銹。
(3)
焊接方向指向走臺側,使用埋弧自動焊機,按工藝要求調整電壓、電流并記錄。
B、上拱度控制
(1)
使用微機控制自動切割機進行腹板下料,拱度曲線函數為F(X)=中(1 —4x2/s2).(2)
根主梁定位焊后,用鋼絲、重錘、鋼板尺進行檢測根據檢測結果確 定四條焊縫順序。
(3)
焊接完成后對上拱度再進行一次檢測,如果不符合要求則以火焰校 正法進行修正,符合要求直接進行對裝。
(4)
橋架對裝要根據單根主梁拱度值及標準要求,采用在焊接道軌壓板 時支撐不同位置。符合要求直接進行對裝。
(5)
橋架對裝完成后,采用國家標準要求的檢測方法、器具、在無日照 情況下進行檢測,符合要求轉入成裝工序。
C、主梁跨度控制
(1)
主梁跨度在橋架對裝和大車成裝時實施。
(2)
橋架對裝時,在端梁上蓋板上面畫出縱向中心線,和與主梁裝配的 十字中心線,并將彎板垂直面引到上蓋板與其縱向中心線之交點打上沖眼,是主梁與端梁十字中心線對齊。
(3)
調整端梁,保證所要求的尺寸,其中跨度的控制在公稱尺寸基礎上 根據跨度增加一定數量,以便消除因焊收縮產生的影響。
對裝焊接結束后用鋼卷尺一端固定,另一端施加15KG拉力對上蓋板沖眼和彎板上孔進行測量,合格后轉入大車成裝。
(4)
大車成裝后,用同樣的辦法測量車輪的跨度,若有問題,調整車輪 直至達到技術標準要求。
二、起升機構
本公司可根據用戶對使用條件的要求,須加超載限位器,對起重機速度設計成可調與不可調,可調速起重機有可滿足各種不同的調速比及其控制方法。
1、吊鉤
吊鉤是起重機重要部件,我公司根據國家強制性標準GB10051-88的要求,采用韶關鑄造總廠產品,要求制造時在胎膜上成型,毛坯須嚴格的熱處理,同時進行抗拉變試驗,加工時嚴格控制螺紋的表面粗糙度和過渡圓角以杜絕疲勞斷鉤。
2、動滑輪、定滑輪
按照國家標準,采用不同使用工況下的四種材料配套,上滑輪組采用滑輪機構,鋼絲繩卡子、安全可靠。
3、制動器
制動器是起重機上的重要部件,我公司采用YWZ型制動器,貫徹執行行業最新標準,安全可靠,制動瓦塊易于更換,適應性強,耐高溫,允許頻繁作業,屬于節能型部件,4、聯軸器
聯軸器采用鍛造鋼件,經車削后插齒機上加工漸開線齒型,再經套圈感應加熱,齒面硬度HRC35-45。
5、減速機
本公司起重機采用ZQ系列減速機,均為江蘇泰呈減速機股份有限公司生產,部優產品,可為用戶提供合格證說明書。
6、卷筒組
卷筒組性能質量執行ZBJ08007標準,采用鑄鋼卷筒,卷筒采用短軸式,焊裝前對軸全長進行無損探傷。
三、運行機構
大車運行機構,小車運行機構可根據用戶要求,對速度設計可調型運行方式。運行機構采用ZQ、ZSC系列減速機,齒輪聯軸器,角型軸承箱、橋架的聯結孔整體加工,這種結構形式拆裝方便,更換備件無需重新調整就可保證原有精度。
四、司機室
司機室符合最新標準GB/14407-93。司機室造型美觀,視野開闊,在座位上能清楚地觀察到吊鉤工作范圍的作業,閉式司機室內壁色調柔和,有舒適感,隔音符合標準要求,室內設控制機構操作臺,操作工作舒適,還設有起重機部電源緊急斷電開關,電源指示燈及總電源通斷狀態信號。用戶可要求增設電風扇、空調、超負荷指示器等。司機室與走臺間設有斜扶梯,方便操作和檢修。
二、本公司的各項設備所具備的優點
1、技術先進:圖紙均采用最新設計圖,均經過計算機優化設計,機構更合理,所有圖紙均采用最新國際標準接軌的國家最新標準,代表國內產品的最新水平。
2、加工工藝及設備先進:我公司為確保產品的加工質量,制定了一整套符合現代生產和我公司實際情況的產品加工工藝,并從原材料進廠到整機出廠均配備相應的現代化生產裝備,例如:設施齊全的理化分析器具、原材料預處理機、數控切割機、數控加工設備、功能齊全的熱處理設備及埋弧焊、CO2氣體保護焊、各種專用設備,以及大型起重機械等,為生產搞質量的起重機產品提供了可靠的保證。
3、檢驗手段齊全,科學先進:我公司有健全的產品質量保證體系,有完善的質量檢驗機構和質檢人員,并配備有各種相應的質量檢驗器具,如:檢驗材質的化驗室、檢驗焊縫材質的X光探傷儀和超聲波探傷儀、焊縫檢查尺、檢驗硬度的 布氏,洛氏硬度計、手提便攜式硬度計、檢驗橋架上拱度,車輪水平高低差的水準儀、檢驗齒輪加工精度的齒輪綜合性能檢測儀以及電動葫蘆和起重機整機性能測試的實驗臺。
4、采用先進或名牌廠的零部件配套產品。本公司的配套產品均經過對配套廠的產品的質檢和驗收,保證配套廠的產品質量一流,且代表國內外的先進水平,例如:鋼材的供應廠家均為國內著名的大型鋼鐵企業產品,電機的供應廠家是從十余家生產廠中篩選出來的,制動器和減速機的生產廠家是國內目前大型專業生產廠家,這些配套廠作為我公司的長期合作伙伴,這是保證我方產品質量的一個重要方面。
為了更好的服務客戶,可根據用戶要求選擇各種先進的配置。
四、質量控制計劃
針對單、雙梁橋式起重機的技術要求,特制訂以下質量控制計劃。
1、單、雙梁橋式起重機的技術要求見有關說明。
2、該項目實施的具體步驟。
2.1進行合同評審,評審得出結論后下達生產任務。
2.2按合同中技術協議要求,下達生產圖紙,包括總裝圖、零件圖、工藝圖、工藝工序卡、作業指導書等。
2.3編制生產計劃,下達生產任務,并列出進度表。
2.4按《外購件、外協件明細表》購置外購件、外協件。
2.5對外購件、外協件進行檢驗,對生產過程進行工序檢驗和階段性驗收,對整機組織試驗,并做試驗記錄。
2.6進行產品包裝,做好該起重機的運輸、交付工作。
2.7提供隨機資料和文件。
2.8為用戶提供售后服務。
3、該項目各階段中責任和權限的具體分配
3.1合同評審階段由銷售科負責組織實施,技術科、生產科、質檢科、設備科、供應科、全質辦等部門參加,評審合同的經濟條款和技術條款的可行性,得出評審結論,填寫評審結果。
3.2該起重機屬于國標起重機,不需要執行設計控制程序。
3.3由技術科組織實施技術文件和資料的發放,更改控制,受控文件的發放由管理員填寫文件發放范圍表,經主管廠長審批后按發放范圍發放,3.4供應科應負責外購件、外協件的歸口管理,質檢科負責外購件、外協件的質量檢驗,銷售科負責 承包方的聯絡、評定,監督。
3.5生產科歸口管理控制過程,負責生產計劃的制訂及生產過程的協調和管理。設備科負責設備及工藝裝備的管理,編制設備操作規程,并制定維修計劃。質檢科負責產品質量的檢驗,并做好記錄。
3.6全質辦歸口管理糾正和預防措施控制程序,負責收集質量信息,并對檢查驗證、糾正、預防做好記錄。
五、設備預組裝方案和計劃
本起重機的主梁、端梁、小車架、車輪組、卷筒組及其它部件完成后,要進行起重機的預組裝,預組裝的方案和計劃如下:
1橋架的組裝
1.1主梁和端梁的聯結,將主梁和端梁在組裝平臺上擺放,用水準儀測量,使主梁和端梁等高。主梁的上下蓋板和端梁的上下蓋板相交叉,周邊滿焊,焊厚見圖紙要求。主梁和端梁腹板的聯結中間采用了補強板,補強板分別與主梁和端梁聯結,橋架組裝過程中,小車軌道,橋架跨度,主梁腹板的垂直度,車輪的垂直度,對角度,四輪等高偏差等技術指標達到有關標準要求
1.2傳動側、導電側走臺和主梁的聯結,走臺和主梁的聯結是走臺橫支撐和主梁腹板直接焊接在一起,走臺花紋板和主梁之間是用小角鋼聯結,導電側在走臺邊上有小車導電系統支架,具體步驟見工藝規程和有關圖紙。
1.3小車軌道的組裝,小車軌道和主梁之間用壓板聯結,壓板直接焊在主梁上蓋板上,組裝時注意軌道和上蓋板之間的間隙,小車軌道的側向直線度、小車軌距、小車軌道局部平面度等裝配質量。
1.4大車運行機構的組裝,車輪組、減速機、電機之間用聯軸器傳動軸聯結,組裝過程中注意各部件的水平等高,各部件的垂直度、聯軸器的配合間隙等指標。
2、小車的組裝
小車上起升機構的組裝,起升機構包括卷筒組、減速機、聯軸器、傳動軸、制動器、電動機等零部件。組裝過程中注意各部件的水平等高,各部件的垂直度。
3、電氣的組裝
3.1組裝保護柜,安裝保護柜中的電氣元件。
3.2組裝司機室,安裝司機室中的電氣元件。
3.3組裝各電氣部件,并做通電試驗。
第二篇:電力電纜制造工藝
基本工藝流程
電力電纜的制造包括許多工序,一般可分為四個主要方面:
導體制造,包括
1)拉絲 拉細單線到所需的直徑;
2)絞合 把多根單線絞合到一起,有時需要再包帶;
3)組合 在HV和EHV電纜制造中,把非圓形的股塊絞合成準圓形的結構; 絕緣線芯制造,包括
1)三層擠出:電纜絕緣線芯在這個過程中形成,包括內半導電屏蔽層、絕緣層和外半導電屏蔽層;
2)交聯:可在擠出后直接進行(過氧化物交聯),或者在擠出后采用單獨設備進行(濕法交聯);
3)除氣:通過離線加熱把過氧化物副產物去除,這通常是HV或EHV電纜的基本工序,但也是經常用于中壓海底電纜;
電纜護層制造,包括
1)絕緣線芯包帶:在此過程中,把緩沖層、保護層和阻水層繞包到擠包的絕緣線芯上;
2)中性線絞包:把銅線、銅帶或扁銅帶包繞在電纜上;
3)金屬護層:施加金屬的防潮和保護層;
4)護套:采用聚合物護套起到機械保護(對金屬箔的保護特別重要)和防腐蝕作用;
5)裝鎧:采用高強度金屬構件(鋼)來保護電纜,特別是海底電纜; 質量控制,包括
1)原材料的操作處理;
2)例行試驗;
3)抽樣試驗; 3.2 導體制造
有些電纜制造采用直接用于屏蔽和絕緣加工的制成導體,或用銅桿或鋁桿,并將其拉絲到合適的直徑,然后絞合(扭結成一體)成電纜導體。
那些拉絲絞合制造導體的電纜制造必須遵循基本但重要的工藝,以確保導體獲得合適的物理性能和電氣性能。由于拉絲工藝使金屬產生加工硬化,因此拉絲后的線材通常必須加熱以獲得適當的物理性能,這個工藝叫退火。退火可以通過感應加熱過程實現。在這個過程中,通過感應到絞線上的電流來產生熱量,并提高導體的溫度到正確的退火溫度。此外也可以把絞線放置到爐箱中實現退火。退火能同時影響絞線的物理和電氣性能,因此在退火過程中必須謹慎操作和監控。必須進行定期的測試來確保絞線的特性符合規范的要求。
絞合導體是通過扭絞多根單線完成的,有多種類型的扭絞(或絞合)型式。盡管絞合工藝相對容易完成,但必須仔細操作,以確保在絞合的過程中單線沒有損傷以及絞合系數(單位長度上絞繞的次數)正確。導體中的水分十分不受歡迎,因為水分會導致絕緣中生長水樹從而使電纜過早擊穿,也可導致電纜接頭過早擊穿。在制造、安裝或運行過程中可能使水進入導體,應考慮使用阻水結構的導體。絕緣線芯制造
擠出絕緣電纜的生產線是一種高度精密的制造過程,運轉時必須嚴格控制,以確保最終的產品能夠可靠地運行多年。它包括許多前后密切銜接的了工藝。如果生產線上的任一部分有故障,就會導致生產出質量差的電纜,并可能會產生出很多米的廢電纜。
在導體屏蔽料、絕緣料和絕緣屏蔽料擠出到電纜導體上后,必須進行交聯。交聯(也稱為硫化)是一個化學反應,它能提高這些標準的熱性能和機械性能,尤其是提高高溫下的強度和穩定性。
絕緣線芯制造工藝起始于絕緣和半導電材料的顆粒在擠出機內熔融的時候。熔融是在加壓的情況下進行的,壓力把電纜料向十字機頭輸送,并在十字機頭內形成電纜的各個層。在螺桿末端和十字機頭的頂部,應放置用于過濾的濾網或過濾板。在擠出型電纜制造的早期,放置這些濾網或篩子是為了除去材料中的小顆粒,或者是熔融進程中產生的雜質。
雖然如今仍在應用濾網,但由于現今材料較好的凈化特性,減小了材料對該類型濾網的需求。實際上,如果濾網太細的話,其本身就能以焦燒或預交聯的方式而產生雜質。然而,適當尺寸(100-200μm孔徑)的過濾網用來幫助穩定擠出機內熔融的均勻度以及防止在材料處理過程中從外界混入大尺寸雜質是很有益的。
在擠出型電纜制造的早期,采用二次擠出工藝來生產電纜絕緣線芯。先同時擠出導體屏蔽和絕緣,然后交聯并繞到線盤上。經過一段時間后,再擠出導體屏蔽和絕緣,這種工藝會在絕緣和絕緣屏蔽之間形成不規則并可能遭受污染的界面。在這個工藝中,絕緣屏蔽可能是不交聯的,因此電纜只有有限的熱學性能。
現在,有兩種制造工藝用來在一道工序中完成所有三層的擠出。第一種方法是1+2三層擠出工藝,它是先擠出導體屏蔽,經過較短的距離(通常是2m到5m)后,再在導體屏蔽上同時擠出絕緣和絕緣屏蔽。第二種方法是三層共擠工藝,它是將導體屏蔽、絕緣和絕緣屏蔽同時擠出。在這兩種方法中,絕緣屏蔽都是交聯的,因此電纜的高溫性能有很大改善。
1+2三層擠出在其首次被推行時是一個重要的發展。因為它能產生一個較為潔凈、均勻的絕緣和絕緣屏蔽界面。但是在這個工藝中,導體屏蔽從導體屏蔽擠出機到絕緣和絕緣屏蔽擠出機時,是暴露在空氣中的。如果不采取嚴格的措施保護導體屏蔽,那么導體屏蔽可能產生缺陷,降低電纜的壽命。正是基于這個原因,三層共擠工藝被認為是更好的工藝,因為在這個工藝中導體屏蔽在絕緣擠出前不會暴露在空氣中。三層共擠工藝能產生十分潔凈、均勻的導體屏蔽和絕緣界面。
在實驗室對兩種不同工藝生產的電纜進行了加速壽命試驗。試驗結果表明,用1+2工藝生產的電纜比三層共擠工藝有更高老化速率。在這個特定的試驗中,電纜樣品放置在水箱中,感應到導體上的電流以提高導體溫度,在導體和絕緣屏蔽上施加較高的交流電壓。電纜在這些條件下老化規定的時間。到了規定的時間,把電纜取出并進行交流擊穿試驗。
應用1+2或者三層共擠工藝生產出三層電纜絕緣后,沒有交聯的絕緣線芯直接進入硫化管。在這里有完全不同的硫化工藝。
在過氧化物硫化過程中,電纜進入到一個高溫高壓的管道中。這個管道很長,以便有足夠的時間來完成交聯過程。盡管氮氣是較好的媒質,因為熱蒸汽硫化會在絕緣中產生水分和大量的微孔,但管道內可以采用蒸汽或者熱氮氣加壓。另一個重要的易被忽略的步驟是應充分冷卻交聯好的絕緣線芯,確保外部絕緣和導體的溫度降低到可以離開硫化管的溫度。當電纜線芯引出硫化管時,絕緣線芯應是按照正確的制造規范和標準已進行了充分的交聯和冷卻。
采用濕法交聯工藝,擠出機后面的管道的長度需要保證熱塑性絕緣線芯充分冷卻,以免導體上的絕緣偏芯(下垂)。實際的交聯或硫化過程是在擠出后離線進行的。
在所有擠出工藝中,經常采用X射線或超聲波技術來檢查電纜同心度和進行缺陷定位,如內導電(導體屏蔽)缺陷。在其他層后續加工前找出重大缺陷很重要。
3.1 擠出-過氧化物硫化
過氧化物硫化電纜的3種基本的電纜絕緣線芯擠出和硫化過程:
CCV-懸鏈式連續硫化
VCV-立式連續硫化
MDCV-Mitsubishi Dainichi連續硫化,也叫長承模連續硫化 懸鏈式連續硫化(CCV)
CCV技術中,硫化布置成了懸鏈狀,當它懸吊在兩點之間時,象一概弦線。導體在饋送方式與VCV相同,都是從放線架進入到儲線器。這樣可以保證在連續擠出工藝不停止的情況下,當舊的線盤用完能夠換一個新的導體線盤到放線架上。儲線器也為兩個導體的焊接提供了時間。通過嚴格地控制電纜張力來保持電纜處在硫化管的中心位置。使用先進的自動控制系統,做到這點已經變得較為容易。還注意確保不讓已經融化但未交聯的塑料聚合物在重力的作用下從導體上滴落或垂落,這個效應一般叫做“下垂”。下垂效應隨著絕緣厚度與導體尺寸的比率嗇而趨于增強。
一些工藝,包括使用特殊的低融流指數聚合物、旋轉電纜、絕緣表面急冷等,可以有效地減少絕緣的下垂效應。對于大截面電纜(重電纜),還存在另一個問題。就是施加一個很大的拉力(必須保證電纜在管中心)以及張力的控制變得困難。這實際上限制了導體截面要小于1400~1600mm2。CCV線上可以生產絕緣厚度最大為25mm的電纜。懸鏈線的管子長度是可變的,但總長度均在160m左右。管內的硫化媒質是加壓蒸汽或高溫高壓的氮氣。冷卻可由水或者冷卻的氮氣來完成。CCV線主要用來生產MV和HV電纜。
立式連續硫化(VCV)
VCV技術中,硫化管是垂直導向的。通過控制電纜的張力維持電纜在管的中心位置。導體的饋送方式與CCV相似。
將導體牽引到機塔頂端,該塔高度可達100m,位于一個巨大的牽引輪的正上方,然后導體經由預熱器進入到三層擠出機頭。通過高溫氮氣加熱電纜來完成硫化。
氣體加壓是保證過氧化物的分解物不產生充氣的微孔。VCV技術中交聯管道是垂直布置的,從而確保了導體和絕緣線芯的同心度。在生產大截面(>1600mm2)導體電纜時,VCV技術非常有效,因為在保持張力方面,不會面臨和CCV技術那樣的困難。VCV線可以用來生產絕緣厚度最大約35mm的電纜。
與CCV技術相比,VCV技術不會遭受由于重力的影響而使聚合物產生低垂或從導體滴落的結果。然而,由于昂貴的立式建設成本,VCV線要短于CCV線。VCV線一般為80~100m,而CCV線一般為140~200m。
由于同樣的電纜需要相同的硫化時間,CCV線生產速度較快。VCV線通常只用于HV和EHV電纜。同CCV生產線一樣,VCV線的硫化媒質也使用高溫高壓的氮氣。但是生產HV電纜時,由于蒸汽硫化會導致絕緣中產生水分和大量的微孔,所以氮氣是首選的媒質。
長承模連續硫化(MDCV)
在MDCV工藝中,硫化管是在擠出機后水平布置的。與CCV和VCV線不同的是,硫化管中不需要使用氮氣來加熱和硫化電纜。MDCV工藝要求模具的外徑等于電纜外徑,因此電纜可以充滿管道和模具。把聚合物加熱到熔融態以及以及進行交聯時,產生的熱膨脹造成的壓力阻止了微孔的生成。
與CCV工藝相比,由于電纜被模具全部封套,MDCV工藝沒有下垂的問題。但是,在聚合物熔融而沒有交聯時,保證導體中心位置非常重要。中心位置的保持,可以通過對一短段電纜施加很大的張力,使電纜處于真正的水平位置而達到。這也降低了對長冷卻管的需求。也可以使用特殊的高粘度聚合物。這些特殊的方法通常用于1000mm2以上的導體。MDCV僅用于生產HV和EHV電纜。
3.2 擠出-濕法交聯工藝
在濕法交聯工藝中,采用同CCV生產線上把經過硫化的過氧化物混合物擠出到導體上的相似方法,把絕緣線芯的混合物擠出到導體上,但不用隨后通過高溫高壓的硫化物。與之相反,擠出后立即用水冷卻電纜。把電纜卷繞到線盤上后,放入到較高溫度(約70~75℃)和溫度的房間或者水浴中來完成交聯。濕法交聯只有在不存在以及有合適的催化劑的條件下才能發生,因此它完全沒有過氧化物交聯工藝的熱激發的預硫化等情況出現。過氧化物交聯工藝中,擠出停車和過于精細的濾網都會導致焦燒。特別是用硅烷作為交聯劑的聚合物。在電力電纜制造中,濕法交聯的擠出機更適合使用濾網(100~200μm孔徑),而且適應于停車時沒有過氧化物那種材料焦燒的危險。
3.3 硫化-概述
在過氧化物硫化工藝中,通過在鋼質的硫化管內施加循環的高溫、高壓、通常是干燥的氮氣來產生熱和壓力。氮氣的溫度量級為300℃到450℃,壓力是10kg/cm2。高溫導致了過氧化物反應形成交聯網狀結構。在60m之后,表面溫度迅速降低到接近室溫,但是導體溫度的下降十分緩慢。高壓促使交聯過程中釋放的氣體保留在熔融態聚合物中,從而避免了產生微孔。這些微孔能產生局部放電以及使電纜絕緣性能快速下降。在絕緣完全固化離開CV硫化管前,都必須保持壓力。
濕法交聯和過氧化物交聯工藝各有利弊。過氧化物交聯需要高且長的廠房來安置交聯線,還需要配備氣體加熱和壓力設備。使用濕法交聯生產電纜制造成本相對較低,因為廠房成本和能耗較低。對于生產多種不同規格短段電纜廠來說,濕法交聯工藝生產線相對較短的長度是一個特別的優點,因為在從一種規格到另一種規格的轉變過程中,所產生的廢料最少。
過氧化物交聯工藝使用的半導電材料不能用于濕法交聯工藝,因為存在過氧化物交聯劑。用于濕法交聯的半導電料必須小心制造,導電碳黑須仔細選擇,以確保良好的加工和交聯。對于濕法交聯的電纜,可剝離和粘結型絕緣屏蔽都是可行的。
濕法交聯工藝與過氧化物交聯工藝相比的另一個可能缺點,是瞬時生產量低。因為在高溫度房間內,所需停留的時間將導致工藝中嗇很多工作,降低整個制造過程的速度。但是,它能夠避免焦燒以及在生產中快速改變電纜規格等諸多優點會彌補上述不足。電纜絕緣厚度的增加會大大增加交聯時間。在給定條件下的交聯時間是絕緣厚度平方的函數。
濕法交聯完成之后,電纜絕緣層通常會存在非常少量的水分(10~120ppm)。與CCV生產線上使用高壓蒸汽交聯中產生的極大量水分(1000到5000ppm)相比,這是有趣的。冷卻
在過氧化物交聯系統中,電纜在離開壓力氮氣或蒸汽交聯管之后還須進一步冷卻。最常見的是在電纜上線盤之前,在壓力條件下用流動冷水進行冷卻。冷卻程度由出口處導體和絕緣層的溫度共同決定。一般情況下,線芯裝盤之前二者的溫度都要低于70℃。在某些情況下,輸電用的電纜使用氣體冷卻,而不是用水冷卻。這需要降低線速,但使水分進入絕緣層的幾率減到最小。
電纜冷卻必須逐漸由交聯溫度降到略高于室溫。如果電纜降溫太快,絕緣聚合物內會“鎖定”機械應力,這能導致電纜安裝后產生絕緣收縮的問題。
與電纜設計有關,無論是交聯工藝(不充足的交聯時間)還是冷卻時間(不充足的冷卻時間)都會限制線速,認識到這一點非常重要。解決交聯和冷卻限制點的普遍切實的一種方法是使用且有極高交聯速率的絕緣材料和半導電屏蔽料。對于CV生產線,通過將交聯和冷卻限制點從5.5mm至9mm,可極大地提高生產力。除氣
所有過氧化物交聯的電纜都會有一些分解副產物殘留在其結構中。這些副產物會影響到電纜的性能。副產物有關的問題可能包括:
氣壓會導致電纜預制附件移位變形,如彈性體終端(EPR或硅橡膠)和接頭等。
電介質損耗增加,除氣工藝可使高壓電應力電纜的介質損耗減小到3個量級。
氣壓會使金屬箔護層變形,金屬箔斷裂或者電氣接觸間斷。
掩蓋生產缺陷,致使將來使用中出現故障-高壓下含有氣體的孔洞或者屏蔽缺陷在正常例行試驗條件下不一定會顯示局部放電。
應該注意的是:電纜絕緣芯在使用一段時間后會將氣體釋出。但這種積極的效果在短期會消散,所以最好提前處理電纜副產物和除氣問題。ANSI/ICEA 649[3.7]標準中要求所有的中壓電纜生產之后在廠內放置7天來自然去除氣體,然后再進行例行試驗。
輸電級電纜增加的絕緣厚度,意味著自然去除氣體必須增添高溫除氣工序。在室溫下即使很長時間的去除氣體也是無效的。在金屬護層生產前應采取上述措施進行除氣。
升高處理溫度可以減少除氣時間。溫度范圍一般在50~80℃之間,最常用的就是60~70℃。在電纜的除氣工序中,要極度小心確保不損傷電纜線芯,這一點非常重要。實踐已經表明,伴隨著的絕緣熱膨脹、軟化,會導致“扁平電纜”或破壞外半導電屏蔽層,從而損傷絕緣線芯。這些損傷會直接導致例行電氣試驗的失敗,抵消了除氣工藝的益處。因此,隨著電纜重量增加,除氣溫度通常需要適當降低。
采用副產物含量小的絕緣材料是解決副產物/除氣問題的一個非常好的方法。是最初濃度的減少使得除氣的負擔降低。實際上,利用以下兩個等效方法可以降低這種負擔:
A)可以降低溫度,以減少絕緣線芯損傷的風險,并降低能耗;
B)根據不同的電纜尺寸,除氣時間可以減少25%~35%; 6 中性導體和金屬屏蔽
電纜的金屬外護套和絕緣外護套一般都是在電纜芯成型后再加上去。這道工序總量和擠出/交聯/冷卻的過程相分離。有多種金屬屏蔽的類型可應用于MV或HV電纜設計中。同心包覆圓線、扁帶狀金屬外護套,以及銅帶金屬屏蔽等是常見的應用。
在使用同心屏蔽時,有兩個重要因素需要考慮到:1)同心屏蔽要緊密地包在絕緣線芯周圍,但是不能過緊。若是過緊,可能就會陷到絕緣線芯中而破壞電纜。雖然屏蔽必須要能夠適應絕緣線芯受熱后的膨脹,但若是包得過松,屏蔽線會扭結或皺起而穿透外護套。在擠出外護套時,若屏蔽太松散,外護套會流到屏蔽下面。所有這些總量都是人們不希望發生的,必須避免。2)在使用同心屏蔽時要選擇合適的絞合系數(單位長度上螺旋圈數)。若每單位長度的電纜轉數過多就會造成材料的浪費和金屬屏蔽不必要的高阻抗。而電纜的轉數過少,金屬屏蔽就會讓電纜在卷繞到線盤或安裝使用時不能適當彎曲。某些用戶指定使用縱包皺紋銅帶屏蔽。縱包皺紋銅帶屏蔽有一定的重疊部分,有時會在其間涂敷膠粘劑以防止水氣侵入。合適的重疊對這些屏蔽帶子是非常重要的。皺紋與皺紋之間在重疊處應對齊。所有阻水帶和復合材料都不能起皺或扭轉,否則會降低其使用效果。
輸電級電纜幾乎都要有一層實體金屬護套,例如焊接的皺紋銅套、擠出的皺紋鋁套、售出的鉛套、或者膠合的銅箔或鋁箔護層。金屬箔復合層有時會和圓銅線或扁銅帶一起使用。當使用各種制造工藝生產這些屏蔽時,最重要的因素有以下幾點:
1)當電纜彎曲時屏蔽不能開列;
2)屏蔽要形成完全的密封,焊接處不能出現針孔;
3)金屬屏蔽(金屬箔、金屬套、金屬線等)和電纜絕緣屏蔽之間必須保持良好的電氣接觸。絕緣外護套
有許多不同的混合料用于電纜絕緣外護套,這些材料可以用加壓擠出或者較松地“套”到電纜上。在大多數情況下,外護套的加工獨立于其他制造工序,差不多總是最后一道工序。如不考慮生產技術,外護套加工過程有三個重要的方面要注意:
1)外護套必須滿足電纜規定的最大和最小厚度的要求;
2)冷卻方法不能造成機械應力。通常都是讓電纜通過長的流動水的冷卻槽來實現,水槽的水溫經過仔細選擇。如果護套冷卻過快,可能容易產生開裂和/或收縮。這對早期的單峰HDPE和MDPE材料很重要,但對由多模態工藝生產出的材料來說總量少得多。
3)帶有絕緣外護套的電纜必須要經過火花試驗,一般在護套冷卻后電纜繞到線盤之前進行該試驗,這是為了確定護套上沒有針孔或缺漏。在火花試驗中,確保電纜的金屬屏蔽接地很重要。
第三篇:制造工藝實習報告
一、觀看電子產品
制造技術錄像總結通過觀看電子產品制造技術錄像,我初步了解了pCB板的制作工藝以及表貼焊技術工藝流程:pCB版制作基本步驟:用軟件化電路圖,打印菲林紙,曝光電路板,顯影,腐蝕,打孔,連接跳線,制造工藝實習報告。制版布局要求整體美觀均衡,疏密有序,走線合理,防止相互干擾,盡量減少過線孔,減少并行線條密度等。表貼焊技術是目前最常用的焊接技術,其基本步驟:解凍、攪拌焊錫膏,焊膏印制,貼片,再流焊機焊接。通過觀看此次錄像,我初步了解了pCB板的制作方法以及表貼焊技術工藝流程,為以后的實踐操作打下了基礎。
二、無線電四廠實習體會
通過參觀無線電四廠我了解了該廠的歷史和該廠從衰落重新振作走向輝煌的曲折發展歷程,了解了該廠的主要產品:直接數字合成(DDS)信號源;頻標比對自動測試系統;銣原子頻率標準和晶體頻率標準;數字式頻率特性測試儀;數字式毫伏表;交直流穩定電源;通用智能計數器、頻率計數器、邏輯分析儀等。通過參觀一條龍的流水線作業方式生產線,知道了產品的生產流程,有了整體、全局的觀念,初步了解了如何使企業各部門協調發展更加順暢。
三、pCB制作工藝流程總結
pCB制作工藝流程: 1用軟件畫電路圖 2打印菲林紙 3曝光電路板 4顯影 5腐蝕 6打孔 7連接跳線
在符合產品電氣以及機械結構要求的基礎上考慮整體美觀,在一個pCB板上,元件的布局要求要均衡,疏密有序,實習報告《制造工藝實習報告》。同時還要注意以下問題: 1.走線要有合理的走向,不得相互交融,防止相互干擾。最好的走向是按直線,避免環形走線。2.線條要盡量寬,盡量減少過線孔,減少并行的線條密度。
四、手工焊接實習總結
操作步驟:
1、準備焊接:準備焊錫絲和烙鐵。
2、加熱焊件:烙鐵接觸焊接點,使焊件均勻受熱。
3、熔化焊料:當焊件加熱到能熔化焊料的溫度后將焊絲至于焊點,焊料開始熔化并濕潤焊點。
4、移開焊錫:當熔化一定量的焊錫后將焊錫絲移開。
5、移開烙鐵:當焊錫完全濕潤焊點后移開烙鐵。
操作要點:
1、焊件表面處理:手工烙鐵焊接中遇到的焊件往往都需要進行表面清理工作,去除焊接面上的銹跡、油污、灰塵等影響焊接質量的雜質。手工操作中常用機械刮磨和酒精、丙酮來擦洗等簡單易行的方法。
2、預焊:將要錫焊的元件引線的焊接部位預先用焊錫濕潤,是不可缺少的操作。
3、不要用過量的焊劑:合適的焊接劑應該是松香水僅能浸濕的將要形成的焊點,不要讓松香水透過印刷版流到元件面或插孔里。使用松香焊錫時不需要再涂焊劑。
4、保持烙鐵頭清潔:烙鐵頭表面氧化的一層黑色雜質形成隔熱層,使烙鐵頭失去加熱作用。要隨時再烙鐵架上蹭去雜質,或者用一塊濕布或使海綿隨時擦烙鐵頭。
5、焊錫量要合適。
6、焊件要固定。
7、烙鐵撤離有講究:撤烙鐵頭時輕輕旋轉一下,可保持焊點適量的焊料。
操作體會:
1、掌握好加熱時間,在保證焊料濕潤焊件的前提下時間越短越好。
2、保持合適的溫度,保持熔鐵頭在合理的溫度范圍。一般經驗是烙鐵頭溫度比焊料溫度高50攝氏度為宜。
3、用烙鐵頭對焊點施力是有害的。
完成內容: 用手工焊的方法完成了元器件的焊接,導線的焊接,立方體結構的焊接等,掌握了手工焊的基本操作方法。
第四篇:模具制造工藝前言
第一章緒論
本章教學主要內容:模具技術的發展及發展趨勢;模具制造的要求;過程和方法;
教學重點:模具制造的基本要求和特點;模具制造的工藝過程;模具零件的主要加工方法; 教學難點:學會分析模具制造的工藝過程。1.1 模具制造技術的現狀與發展 1.1.1 我國模具制造技術的現狀
在現代工業生產中,模具是重要的工藝裝備之一。隨著科學技術的發展,工業品的品種和數量不斷增加,產品的改型換代加快,對產品質量和外觀不斷提出新的要求,對模具的質量的要求越來越高。模具設計與制造水平的高低,直接影響著國民經濟的發展,世界上工業發達的國家,模具工業發展迅速,模具總產值超過機床工業的總產值,發展速度超過了機床、汽車、電子等工業,是國民經濟的基礎工業之一。模具技術,特別是制造精密、復雜、大型長壽命模具的技術,已成為衡量一個國家機械制造水平的重要標志之一。
目前,我國的模具行業生產廠家數千個,職工有50萬人,每年能生產百萬套模具。模具制造技術從過去只能制造簡單模具已發展到可以制造大型、精密、復雜、長壽命的模具。但總體還存在著制造的模具品種少、精度差、壽命短、生產周期長的弊端,精密、復雜、大型模具很多因為國內制造困難,也不得不從國外進口。為了盡快發展我國的模具工業,國家已經采取了許多具體措施,如給專業模具廠投入技術改造資金,將模具列為國家規劃重點科技攻關項目,派有關工程技術人員出國考察,引進國外模具先進技術,制定有關的模具標準等。近幾年我國的模具工業發展較快,模具制造水平也在逐步提高。在沖壓模具方面,我國設計和制造的電動機定/轉硅鋼片硬質合金多工位自動級進模,電子、電器行業用的50余工位的硬質合金多工位自動級進模等,都達到了國際同類模具產品的技術水平。凹模鑲件的重復定位精度<0.005mm,步距精度<0.005mm,模具成形表面粗糙度達到0.4-0.1mm。
在塑料模具方面,能設計制造汽車保險杠及整體儀表盤大型注射模具,模具重達幾十噸,模具尺寸精度可達到10mm,型腔表面粗糙度Ra=0.1mm,型芯表面粗糙度Ra=3.2 mm,模具壽命達到30萬次以上,達到國際同類模具產品的技術水平。1.1.2 模具制造技術隨著制造業技術的發展而發展的狀況
1.模具制造技術隨著制造設備水平的提高而提高。隨著先進、精密和高自動化程度的模具加工設備的應用,如數控仿形銑床、數控加工中心、精密坐標磨床、連續軌跡數控坐標磨床、高精度低損耗數控電火花成形加工機床、慢走絲精密電火花線切割機床、精密電解加工機床、三坐標測量儀、擠壓研磨機等模具加工和檢測設備的應用,拓展了可進行機械加工模具的范圍,提高了加工精度,降低了制件表面粗糙度,大大提高了加工效率,推進了模具設計制造一體化的發展。
2.模具制造技術隨著模具新材料的應用而提高。模具材料是影響模具壽命、質量、生產效率和生產成本的重要因素。
3.模具制造技術隨著標準化程度的提高而提高。模具的標準化是代表模具工業與模具技術發展的重要標志。到目前為止,已經制定了沖壓模具、塑料模具、壓鑄模具和2模具基礎技術等50多項國家標準,近300多個標準號,基本滿足了國內模具生產技術發展的需要。商品化程度是以標準化為前提的,隨著標準的頒布實施,模具的商品化程度也大大提高。商品化推動了專業化生產,降低了制造成本,縮短了制造周期,提高了標準件的內外部質量,也促進了新型材料的應用。
4.模具制造技術隨著模具現代化設計與制造技術的發展而提高。隨著計算機技術的發展應用,計算機輔助模具設計與制造(CAD/CAM)趨于成熟,模具設計與制造一體化技術已經實現。計算機輔助設計制造不僅提高了設計速度,還可以實現成形的模擬,優化設計參數;可以依據設計模型進行自動加工程序的編制,還可以實現加工結束后自動檢測。1.1.3 模具制造技術的發展趨勢
隨著我國社會主義市場經濟的不斷發展,工業產品的品種增多,產品更新換代加快,市場競爭日益激烈。因此模具質量的提高和生產周期的縮短顯得尤為重要,促進模具制造技術的發展出現以下趨勢。
1.模具粗加工技術向高速加工發展。以高速銑削為代表的高速切削加工技術代表了模具零件外形表面粗加工發展的方向。高速銑削可以大大改善模具表面的質量狀況,并大大提高加工效率和降低加工成本。超高速加工中心的切削進給速度可達76m/min,主軸轉速可達45000r/min。另外,毛坯下料設備出現了高速鋸床、陽極切割和激光切割等高速、高效率加工設備,出現了高速磨削設備和強力磨削設備。
2.成型表面的加工向精密、自動化方向發展。成型表面的加工向計算機控制和高精度加工方向發展。數控加工中心、數控電火花成形加工設備、計算機控制連續軌跡坐標磨床和配有CNC修整裝配與精密測量裝置的成型磨削加工設備等的推廣使用,是提高模具制 造技術水平的關鍵。
3.光整加工技術向自動化方向發展。當前模具成形表面的研磨、拋光等加工仍然以手工作業為主,不僅花費工時多,而且勞動強度大、表面質量低。工業發達國家正在研制由計算機控制、帶有磨料磨損自動補償裝置的光整加工設備,可以對復雜型面的三維曲面進行光整加工,并開始在模具加工上使用,大大提高了光整加工的質量和效益。
4.逆向制造工程制模技術的發展。以三坐標測量機和快速成型制造技術為代表的逆向制造技術,是一種以復制為原理的制造具有重大的影響。這種技術特別適用于多品種、少批量、形狀復雜的模具制造,對縮短模具制造周期,進而提高產品的市場競爭能力有重要意義。5.模具CAD/CAM技術將有更快的發展。模具CAD/CAM技術在模具設計與制造的優勢越來越明顯,它是模具技術的又一次革命,普及和提高CAD/CAM技術的應用是模具制造業發展的必然趨勢。
1.2 模具制造工藝的任務
所謂模具制造工藝,就是把設計轉化為產品的過程。模具制造工藝學,是把模具設計轉化為模具產品的過程。模具制造工藝的任務就是研究探討制造的可行性和如何制造的問題,進而研究怎樣以低成本、短周期制造高質量模具的任務。成本、周期和質量是模具制造的主要技術經濟指標。尋求這3個指標的最佳值,單從模具制造的角度考慮是不夠的,應綜合考慮設計、制造和使用這3個環節,三者要協調。“設計”除考慮滿足使用功能外,還要充分考慮制造的可行性;“制造”要滿足設計要求,同時也制約“設計”,并指導用戶使用;“用戶”也要了解設計與工藝,使得沖壓和塑壓等制品的設計在滿足使用功能等前提下便于制造,為達到較好的技術經濟指標奠定基礎。
從制造角度考慮,影響制造的主要因素有:
1.表面“外表面加工”較“內表面加工”容易,規則表面比異型表面加工容易,型孔較型腔加工容易。
2.精度精度提高則制造難度可能成幾何級數增加。3.表面粗糙度占用制造時間較多(一般多達1/3)。
4.型孔和型腔型孔和型腔的數量增加模具的復雜性和制造難度。5.熱加工影響各道工序的制造效率。
1.3 模具制造的特點及基本要求 1.3.1 模具制造的特點
1.單件、多品種生產模具是高壽命專用工藝裝備,每套模具只能生產某一特定形狀、尺寸和精度的制件,這就決定了模具生產屬于單件、多品種生產。
2.生產周期短由于新產品更新換代的加快和市場競爭的日趨激烈,要求模具的生產周期越來越短。模具的生產管理、設計和工藝工作都應該適應這一要求,要提高模具的標準化水平,以縮短制造周期,提高質量,降低成本。
3.要求成套性生產當某個制件需要多副模具加工時,前一模具所制造的是后一模具的毛坯,模具之間相互牽連制約,只有最終制件合格,這一系列模具才算合格。因此,在模具的生產和計劃安排上必須充分考慮這一特點。4.模具要求高精度和低表面粗糙度。5.要求模具壽命高,以降低制造成本。
6.模具制造具有經驗性的特點,模具制造裝配、調試是非常重要的,也是影響制造周期的重要因素。
1.3.2 模具制造的基本要求(1)保證模具質量(2)保證制造周期(3)良好的勞動條件(4)模具成本低廉(5)工藝水平先進
1.4 本課程的性質、任務和學習方法
本課程是高職高專模具設計與制造專業的核心課程之一。通過本課程的學習,使學生掌握三個方面的關鍵技能,一、能操作所有普通機械加工設備和現代模具加工設備,二、能編制合理工藝方案,運用好各種加工設備加工出高質量的模具零部件,三、裝配出高質量的成套模具。
由于現代工業生產的發展和材料成形新技術的應用,對模具制造技術的要求越來越高。模具的制造方法已經不再只是過去傳統意義上的一般機械加工,是立足于一般的機械加工,又把現代加工技術與管理與一般機械加工方法有機結合。因此,通過本課程的學習,要求學生掌握機械加工工藝理論基礎,切削刀具,模具加工工藝規程,模具加工、裝配,生產管理等,同時,要求同學了解模具現代制造技術,以提高學生分析較復雜的模具結構的工藝性和可加工性的能力。
本課程體系中配合有大量的實踐教學內容,實踐動手能力要求高,涉及的知識面較廣。因此,學生除了重視課堂教學外,特別注意實踐環節,盡可能使實踐教學連貫、系統,以提高本課程的學習效果。
第五篇:汽車制造工藝小結
汽車制造工藝小結(1)
第一章
汽車制造過程概論 汽車生產過程)狹義的汽車生產過程是指 把原材料轉變為汽車產品的全過程。它包括:原材料的運輸、保管,毛坯制造、機械加工及熱處理,部件裝配和汽車總裝配,產品的品質檢驗、調試、涂裝及包裝、儲存等。
2)廣義的汽車生產過程是從產品設計開始到成品出廠的全過程。包括以下內容:
(1)生產與技術的準備過程;(2)基本生產過程;(3)輔助生產過程;(4)生產服務過程 2 汽車制造所需詳細工藝
主要包括鑄造、鍛造、沖壓、焊接、金屬切削加工、檢驗、熱處理、裝配、汽車試驗等。3 工藝過程
工藝過程,就是改變原材料(或毛坯)的形狀、尺寸、相對位置和材料性能,使其成為成品或半成品的方法和具體過程,它包括鑄造、鍛造、熱處理、機械加工和裝配等工藝過程。鑄造和鍛造工藝過程統稱為毛坯制造工藝過程。4 機械加工工藝過程
機械加工工藝過程是由若干個順序排列的工序組成的。機械加工工藝過程主要分為工序、安裝、工位、工步、走刀等工作內容。
1)工序是工藝過程的基本組成單元,它是指一個(或一組)工人在一臺設備上對一個或同時對幾個零件所連續完成的那一部分加工過程。
2)同一道工序中,零件在加工位置上裝夾一次所完成的那一部分工序,稱為安裝。一道工序中可以有一次或多次安裝。
3)零件在每個位置上完成的那一部分加工過程,稱為一個工位。
4)零件在一次安裝中,在加工表面、加工刀具、切削用量(轉速及進給量)不變的情況下,所連續完成的那一部分工序內容稱為工步。5 生產綱領和生產類型
1)生產綱領
一個汽車制造廠,根據市場需求、銷售和本企業的生產能力制訂的年產量和進度計劃,就是該汽車制造廠的生產綱領。
2)生產類型
汽車產品的銷售與工廠的生產能力,決定了工廠的生產綱領,生產綱領的制定,決定了產品的生產類型,即生產規模。一般分為大量生產、成批生產、單件生產三種生產類型。6 組織汽車產品的生產方式
汽車制造的生產方式,主要有以下三種:
1)生產全部零部件,并且組裝整車。
如傳統上的一些大型、超大型汽車制造企業,這些企業擁有汽車所有零部件設計、加工制造能力,在一個局部地區形成大而全、小而全的托拉斯汽車制造企業。這種生產方式,對市場的適應性極差,難以做到生產設備負荷的平衡,固定資產利用率低,工人工作極不均衡,是一種呆板、落后的生產方式。
2)只負責汽車的設計和銷售,不生產任何零部件。
固定資產投人少,充分適應市場變化快的特點,轉產容易,使汽車生產徹底社會化、專業化,如國外敏捷制造中的動態聯盟。其實質就是在互聯網信息技術支持下,在全球范圍內實現這一生產方式。這種生產方式突出了知識在現代制造中的作用和地位,是一種將傳統的汽車制造由資金密集型向知識密集型過渡的先進生產方式。
3)生產一部分關鍵的零部件(如發動機等),其余的向其他專業生產廠(公司)成套采購。
克服了第一種方式所具有的投資大,對市場適應性差的缺點,也克服了第二種方式不能控制掌握汽車制造中的核心技術和工藝的不足,成為當今汽車制造最普遍的生產方式之一。加工經濟精度
某種加工方法的經濟加工精度,是指在正常的生產條件下(機床設備、工藝裝備、切削用量、工人等級,工時定額)所能達到的公差等級。
加工精度等級的高低是根據使用要求決定的,零件的成本是與加工精度密切相關的。追求經濟精度就是要在滿足使用要求的條件下以最低的精度、最低的成本,達到追求利益最大化的目的。設計安排工藝過程時要重點考慮經濟精度。加工經濟精度是指一個精度范圍而不是一個值。8 機械加工質量
機械加工質量包括加工精度和表面質量兩個方面。
1)加工精度
零件經過機械加工后,各表面的實際尺寸、實際形狀和實際相互位置與其理想值的接近程度稱為加工精度。
零件的加工精度包括尺寸精度、形狀精度和位置精度三個方面。通常以公差值的大小或公差等級表示零件的機械加工精度要求。
(1)尺寸精度是指加工后零件表面本身或表面之間的實際尺寸與理想尺寸之間的符合程度,如長度、寬度、高度、直徑等。
(2)幾何形狀精度是指加工后零件各表面本身的實際形狀與理想零件表面形狀之間的符合程度,如平面度、直線度、圓度、圓柱度、錐度等。
(3)位置精度是指加工后零件各表面間的實際相互位置與理想零件各表面之間位置的符合程度,如平行度、垂直度、同軸度等。2)機械加工表面質量
零件的表面質量包括表面粗糙度和表面層的物理力學性能。其具體內容是:
(1)表面幾何學特征是指零件最外層表面的微觀幾何形狀,通常用表面粗糙度、波度表示;(2)表面層材質的變化是指在一定深度的零件表面層出現與基體材料組織不同的變質,主要指表面層因塑性變形引起的冷作硬化、表面層因切削熱引起的金組織變化、表面層產生的殘余應力。9 工藝規程
比較合理的工藝過程確定下來后,按一定的格式(通常是表格或圖表)和要求寫成文件形式,要求企業有關人員嚴格執行的指令性文件,稱為工藝規程。
機械加工工藝規程是規定零件制造、裝配工藝過程和操作方法有關內容的工藝文件,是總結生產實踐和科學經驗,結合先進制造生產工藝技術和具體生產條件,在合理的工藝理論和必要的生產工藝試驗的基礎上,制定并指導生產組織、生產管理、工藝管理和生產操作等的技術文件。
1)機械加工工藝規程包括的內容:
(1)擬定機加工工藝路線(零件的生產過程中依次通過的全部加工內容稱為工藝路線),即確定機械加工各道工序的加工方法和順序;
(2)確定各道工序的具體內容,即規定各道工序具體的操作內容和完成方法。
2)機械加工工藝規程文件形式
汽車生產中,由于生產類型不同,工藝文件的形式靈活多樣,工藝規程的內容也不盡相同,總結起來,主要有以下幾種工藝文件:工藝過程卡、工序卡、調整卡、檢驗工序卡等。
第二章
汽車制造中的機械加工工藝 工件的定位和夾緊
1)工件的定位
工件在加工進行之前,必須使工件在機床上或夾具中占有正確位置。通常把確定工件在機床上或夾具中占有正確位置的過程,稱為工件的定位。
2)夾緊
工件定位后將其固定,使其在加工過程中保持定位位置不變的操作,稱為夾緊。將工件在機床上或夾具中定位、夾緊的過程稱為裝夾。
3)夾具
在成批大量生產中,工件裝夾是通過機床夾具來實現的。夾具就是能迅速把工件定位并固定在準確位置或同時確定操作工具位置的一種輔助裝置。而在金屬切削機床上采用的夾具稱為機床夾具。2 基準
一個零件是由若干要素(點、線、面)組成的,各要素之間都有一定的尺寸和位置公差要求。用來確定工件(零件)上幾何要素間的幾何關系所依據的那些點、線、面就被稱作基準。基準按其作用的不同,可分為兩大類,即
1)設計基準是設計圖樣上所采用的基準。
2)工藝基準是在工藝過程中采用的基準。它可分為工序基準、定位基準、測量基準、裝配基準、對刀基準等。
(1)在工序圖上用來確定本工序被加工表面加工后的尺寸、位置和形狀的基準,稱為工序基準。(2)工件在機床上或夾具中裝夾時,使工件占有正確位置所采用的基準,稱為定位基準。(3)測量時所采用的基準,即用來確定被測量尺寸、形狀和位置的基準,稱為測量基準。(4)裝配時用來確定零件或部件在產品中相對位置所采用的基準,稱為裝配基準。(5)在加工過程中調整刀具與機床夾具相對位置所采用的基準就叫對刀基準。3 工件的安裝與安裝方式 1)工件的安裝
工件通過一次裝夾后所完成的那一部分工序,就是安裝。一道工序中可有一次或多次安裝。要完成一次正確的安裝,就必須完成下述兩個方面的工作:
(1)工件必須正確定位
(2)工件必須合理夾緊
2)工件的安裝方式
工件安裝的中心任務是裝夾。實現工件正確裝夾的方法主要有:找正裝夾法和機床專用夾具裝夾法。(1)找正裝夾法
它可分為直接找正裝夾和劃線找正裝夾。
(2)機床專用夾具裝夾法
是指為某零件的某道工序而專門設計制造的夾具。4 機床夾具
1)機床夾具的組成
機床專用夾具是為某零件的某道工序而專門設計制造的,機床夾具應由以下幾個部分組成:
(1)定位元件 ;(2)夾緊裝置;(3)對刀、導向元件;(4)夾具連接元件;(5)夾具體;
(6)其他裝置或元件
2)機床夾具的分類(p74)5工件的定位原理(p77)1)工件定位的六自由度規則 2)工件正確定位應限制的自由度 常用定位元件(p81-106)
常用的定位基準(或基面)主要有平面、內圓面、內錐面、外錐面及 成形面(如漸開線表面)等。常用的定位元件主要有:支承釘、支承板、定位銷(心軸)、定位套、V形塊等。夾緊裝置 1)夾緊裝置組成
一般夾緊裝置由動力裝置、中間傳力機構和夾緊元件組成。
(1)動力裝置
它是產生夾緊力的動力源,所產生的力為原始動力。若夾緊裝置的夾緊力來自人力的,稱為手動夾緊;而夾緊力來自氣動、液壓和電力等動力源的,則稱為機動夾緊。
(2)中間傳力機構
變原始動力為夾緊力的中間傳力環節稱為中間傳力機構。如鉸鏈杠桿、斜楔等。它們的作用主要有三個:①改變夾緊力的大小;②改變夾緊力的方向;③實現自鎖。
(3)夾緊元件
夾緊元件是執行夾緊的最終元件,如各種螺釘、壓板等,它們是直接與工件接觸的。
2)夾緊力的確定原則
(1)夾緊力的作用點;(2)夾緊力的方向;(3)夾緊力的大小
3)幾種常用典型夾緊機構(p109)8 定位基準的選擇
工件首次加工所使用的定位基準(面)都是未經加工過的表面,這樣的定位基準被稱為粗基準;當采用已加工過的表面作為定位基準(面)的,稱為精基準;純粹為機械加工工藝的需要而專門在工件上設計制造出來的定位基準稱為輔助基準(如軸類零件端面上的中心孔等)。
1)粗基準的選擇原則 2)精基準的選擇原則 9 工序集中與分散
1)工序集中就是將工件加工內容集中在少數幾道工序內完成,每道工序的加工內容較多。
(1)減少工件安裝次數,在一次安裝中完成零件多個表面的工,保證產品的相互位置精度;
(2)減少工序數目,縮短工藝路線,簡化生產計劃工作;
(3)機床數量少,節省車間面積,簡化生產計劃和生產組織工作;
(4)操作工人較少,工人操作技術要求較高;
(5)專用機床和工藝設備成本高,調整維修費大,生產準備工作量大;
(6)適用于單件生產。
2)工序分散 就是將工件加工內容分散在較多的工序中進行,每道工序的加工內容較少,最少時每道工序只包含一個簡單工步。
(1)每臺機床只完成一個工步,易于組織流水生產;
(2)機床設備及工藝裝備簡單,生產準備工作量少,便于平衡工序時間;
(3)設備數量多,占用場地大,生產計劃和生產組織工作較復雜;
(4)操作工人較多,工人操作技術要求較低;
(5)采用結構簡單的高效機床和工裝,易于調整;
(6)適用于批量生產,尤其是汽車零件的流水線批量生產。10 加工余量
1)加工余量和工序余量 加工余量是指加工過程中從加工表面切除的金屬層厚度。零件某一表面相鄰兩道工序尺寸之差稱為工序余量,而該表面所有工序余量之和等于加工總余量。2)基本余量Zi、最大余量 Zimax;最小余量Z imin
當工序尺寸用基本尺寸計算時,所得到的加工余量稱為基本余量或公稱余量(Zi)。最小余量Zmin是保證該工序加工表面的精度和質量所需切除的金屬層最小厚度。最大余量Zmax是該工序余量的最大值。
無論是外表面還是內表面,本工序余量公差總是等于本工序尺寸 公差與上工序尺寸公差之和。
3)確定加工余量的方法
1)分析計算法; 2)經驗估算法; 3)查表修正法。11 工序尺寸及其公差的確定
工序尺寸是指某一工序加工應達到的尺寸,其公差即為工序尺寸公差。運用尺寸鏈的知識對其進行分析,是合理確定工序尺寸及其公差的基礎。1)尺寸鏈
在機器設計、裝配及零件加工過程中,一組互相聯系且按一定順序排列的封閉尺寸組合,稱為尺寸鏈。(1)裝配尺寸鏈;(2)工藝尺寸鏈;(3)設計尺寸鏈。2)尺寸鏈的組成
組成尺寸鏈的各個尺寸稱為尺寸鏈的環,環又分為組成環與封閉環。(1)封閉環
尺寸鏈中封閉環是由組成環尺寸所決定的,因此,它的存在依賴于組成環而間接形成,在零件加工或機械產品裝配過程中,最后自然形成(間接獲得)這一尺寸。一個尺寸鏈中只有一個封閉環。
(2)組成環
尺寸鏈中,除封閉環以外的其他環都稱為組成環,它是在加工或裝配中直接獲得的尺寸。根據組成環對封閉環影響的不同,又把組成環分為增環與減環。
(a)增環
尺寸鏈中,某組成環的變動將引起封閉環的同向變動,則稱該環為增環。所謂同向變動,是指組成環增大,封閉環也增大,組成環減小,封閉環也減小。
(b)減環
尺寸鏈中,某一組成環的變動將引起封閉環的反向變動,這一組成環稱為減環。反向變動是指組成環增大,將引起封閉環減小。3)尺寸鏈的計算(1)計算類型
(a)正計算法(公差校核計算):已知組成環,求封閉環。根據各組成環基本尺寸及公差(或偏差),來計算封閉環的基本尺寸及公差(或偏差)。這類計算主要用來驗算設計的正確性,故叫校核計算。
(b)反計算法(公差設計計算):已知封閉環,求組成環。根據設計要求的封閉環基本尺寸及公差(偏差),反過來計算各組成環基本尺寸及公差(偏差)。這類計算主要用在產品設計或工藝設計上,即根據機器的使用要求來分配各零件的公差。
(c)中間計算法:已知封閉環及部分組成環,求其余組成環。根據封閉環和其他組成環的基本尺寸及 公差(偏差)來計算尺寸鏈中某一組成環的基本尺寸及公差(偏差)。(2)尺寸鏈的計算步驟
(a)確定尺寸鏈計算的類型(設計計算、校核計算)。
(b)畫尺寸鏈圖:從某加工或裝配的基準開始畫,所有尺寸都畫上,包括基本尺寸為零 的尺寸,尺寸不能重疊,最后尺寸要形成封閉圖形。
(c)確定封閉環:封閉環是裝配或加工后自然形成的,所以要知道裝配過程和零件加工工藝過程。
(d)確定組成環的增環、減環。(e)選擇公式進行計算。
(f)校核。12 工藝尺寸鏈、裝配尺寸鏈的應用
工藝尺寸鏈的分析計算,首先確定封閉環;其次建立工藝尺寸鏈;最后利用尺寸鏈計算公式解算工藝尺寸鏈。
(1)工序基準、測量基準與設計基準重合時工序尺寸的確定
(2)工序基準、測量基準與設計基準不重合時工序尺寸的確定(3)裝配尺寸鏈的建立及其計算 13 設備、工藝裝備的選擇確定
1)機床設備的選擇
2)工藝裝備的選擇
工藝裝備,即是指零件加工時所用的刀具、夾具、量檢具、模具等各種工具的總稱。14 切削用量的確定
切削用量是制定工藝規程的基本參數,它包括三個方面: 1)吃刀量 即切削深度;
2)進給量 即加工設備每旋轉一周加工刀具切削的距離; 3)切削速度Vc即刀具每分鐘切削的距離。時間定額的確定
每一個生產企業根據自身的生產條件,對每一種零件生產的每一道工序都規定了所需耗費的時間,稱為時間定額。完成一個零件加工的某道工序所耗用的時間,稱為單件時間定額Tt,由以下各部分組成:
(1)基本時間Tb ;(2)輔助時間 Ta;(3)布置工作地時間
Ts;(4)休息與生理需要時間 Tr
(5)準備與終結時間
第三章
典型汽車零件的機械加工工藝 齒輪機械加工的定位基準
1)帶孔的齒輪,加工齒面時,用光孔(或花鍵孔)及端面作為定位基準(基面),且符合基準重合原則。
(1)當齒輪孔的長徑比L/D>1時,應以孔作為主要的定位基面;
(2)當齒輪孔的長徑比L/D<1時,如圖a所示,應以端面作為主要的定位基準;
2)對于軸齒輪,當加工軸的外圓表面、外螺紋、圓柱齒輪面和花鍵時,常選擇軸兩端的中心孔作為定位基面,把工件安裝在機床的前后(或上、下)頂尖之間進行加工。2 齒坯加工方案
齒坯加工的主要內容包括:齒坯的孔加工、端面和中心孔的加工(對于軸類齒輪)以及齒圈外圓和端面的加工;對于軸類齒輪和套筒類齒輪的齒坯,其加工過程和一般軸、套類基本相同。3齒形加工
齒形加工方案的選擇,主要取決于齒輪的精度等級、結構形狀、生產類型和齒輪的熱處理方法及生產工廠的現有條件。常用的齒形加工方案如下:
(1)
8級精度以下的齒輪
調質齒輪用滾齒或插齒就能滿足要求。對于淬硬齒輪,可采用滾(插)齒→剃齒或冷擠→齒端加工→淬火→校正孔的加工方案。
(2)6~7級精度齒輪
對于淬硬齒面的齒輪可采用滾(插)齒→齒端加工→表面淬火→校正基準→磨齒(蝸桿砂輪磨齒),該方案加工精度穩定;也可采用滾(插)、剃齒或冷擠→表面淬火→校正基準→內嚙合珩齒的加工方案,這種方案加工精度穩定,生產率高。
(3)5級以上精度的齒輪
采用粗滾齒→精滾齒→表面淬火→校正基準→粗磨齒→精磨齒的加工方案。大 批大量生產時也可采用粗磨齒→精磨齒→表面淬火→校正基準→磨削外珩的加工方案。這種加工方案加工的齒輪精度可穩定在5級以上,且齒面加工質量好,噪聲極低,是品質極高的齒輪。4 齒端倒角加工
(1)去掉直齒輪或斜齒輪齒端的銳角(2)加工變速器滑動變速齒輪齒端倒圓角 5 曲軸加工的先進技術
1)質量中心孔技術加工 ; 2)車拉技術; 3)圓角深滾壓技術
第四章
汽車先進制造技術 汽車制造技術的發展過程和發展趨勢
1)汽車制造技術的發展過程
(1)剛性制造自動化 ;(2)柔性制造自動化;(3)集成制造自動化;(4)智能制造自動化 2)汽車制造技術的發展趨勢
主要是敏捷化、網絡化、虛擬化、智能化、全球化和制造綠色化。計算機輔助工藝過程設計(CAPP)
1)CAPP系統功能
①
檢索標準工藝文件;②
選擇加工方法;
③
工序安排;④
選擇機床、刀具、量具、夾具、輔具等;
⑤
選擇裝夾方式、裝夾表面和定位基準;⑥優化選擇切削用量;
⑦
計算加工時間和加工費用;⑧確定工序尺寸和公差;
⑨
選擇毛坯;⑩繪制工序圖及編寫工序卡。
2)CAPP系統的分類
(1)派生法;
(2)創成法;
(3)半創成法 3 數控加工和加工中心 1)數控加工
數控機床加工是指在數字程序控制機床(簡稱數控機床)上,按照事先編好的零件加工程序對工件進行的自動化加工。圖為數控加工過程的框圖。
從圖中可以看出,擁有數控機床和編制零件的數控加工程序是實現數控加工的最基本條件。
2)數控機床的組成
(1)主機
數控機床的主體,包括床身、立柱、主軸、進給機構等機械部分。
(2)計算機數控(CNC)裝置
它是數控機床的控制核心,主要由計算機系統、位置控制器、PLC接口板、通信接口板、紙帶閱讀機、擴展功能模塊以及響應的控制軟件等模塊組成。
(3)伺服單元和驅動裝置
包括主軸伺服驅動裝置和主軸電動機以及進給伺服驅動裝置和進給電動機。
(4)數控機床的輔助裝置
數控機床的一些必要的配套部件,用以保證數控機床的正常運 行。它包括液壓和氣動裝置、排屑裝置、冷卻裝置、交換工作臺、數控轉臺和數控分度頭,還包括刀具及監控檢測裝置。
(5)編程機及其他一些附屬設備 3)數控機床的工作過程
數控加工的工作: 首先將被加工零件圖上的幾何信息和工藝信息數字化,即將刀具與工件的相對運動軌跡、加工過程中主軸速度和進給速度的變換、切削液的開關、工件和刀具的交換等控制和操作,都按規定的代碼和格式編成加工程序,然后將該程序送入數控系統。數控系統則按照程序的要求,進行相應的運算、處理,發出控制命令,使各坐標軸、主軸以及輔助動作相互協調,實現刀具與工件的相對運動,自動完成零件的加工。
4)加工中心
加工中心是帶有刀庫和自動換刀裝置的一種多功能數控機床。加工中心具有工序集中,可以減少調整機床、搬運工件和裝夾工件的時間,加工質量高,生產效率及自動化程度高等特點。加工中心常用于零件結構比較復雜,加工工序多,批量加工的零件生產場合。柔性制造系統(FMS)(Flexible Manufacturing System-FMS)
FMS是由若干臺數控設備、物料運儲裝置以及計算機控制系統組成的,并能根據制造任務和生產品種變化而迅速進行調整的自動化制造系統。它包括4臺或更多臺全自動數控機床(加工中心與車削中心等),由集中的控制系統及物料搬運系統連接起來,可在不停機的情況下實現多品種、中小批量的加工及管理。FMS的控制、管理功能比FMC強,對數據管理與通信網絡的要求高。
柔性制造系統(FMS)通常包括以下三部分:
1)數控機床或加工中心。2)運送零件和刀具的傳送系統。
3)計算機控制系統。計算機集成制造系統(CIMS)
CIMS由四個應用分系統及兩個支撐分系統組成:
(1)管理信息分系統(MIS);(2)技術信息分系統(TIS);(3)制造自動化分系統(MAS);(4)質量信息分系統(QIS);(5)計算機網絡分系統(NES);(6)數據庫分系統(DBS)6 智能制造系統(IMS)1)智能制造系統組成
智能制造系統是一種由智能機器和人類專家共同組成的人機一體化智能系統,它將人工智能技術融合進制造系統中的各個環節,通過模擬人類專家的智能活動,諸如分析、推理、判斷、構思和決策等,從而取代或延伸制造環境中應由人類專家來完成的那部分活動,同時,收集、存儲、完善、共享、繼承和發展人類專家的智能,使系統具有智能特征。智能制造系統是由制造技術、人的智能活動和智能機器等3部分組成。
2)智能制造的特征
1)自組織能力。2)自律能力。3)靈境(Virtual Reality)技術。
4)自學習和自維護能力。5)整個制造環境的智能集成。
3)
智能制造的研究熱點
1)無污染工業制造技術。2)全球制造業的并行工程。
3)21世紀全球集成制造技術。4)自律性制造系統。
5)快速產品開發支持系統。6)知識系統。7 先進制造技術、工藝和方法 1)先進制造技術
在現代制造戰略的指導下,傳統制造技術不斷吸取計算機、信息、自動化、新材料和現代系統管理技術,并將其綜合應用于產品的研究與開發、設計、生產、管理和市場開發、售后服務,并取得社會經濟效益的綜合技術,統稱為先進制造技術。
2)成組技術
充分利用事物之間的相似性,將許多具有相似信息的研究對象歸并成組,并用大致相同的方法來解決這一組研究對象的生產技術問題,這樣就可以發揮規模生產的優勢,達到提高生產效率、降低生產成本的目的,這種技術統稱為成組技術。
尹安東
***;魏道高
*** 第五章
汽車車身覆蓋件沖壓工藝
(地板、頂蓋、前圍板、后圍板、側圍板、儀表板)第六章
車輪及某些厚板零件的沖壓工藝(車架縱梁與橫梁、車輪的沖壓工藝)第七章
汽車典型零件的模鍛成型工藝(連桿、齒輪、曲軸的模鍛成型工藝)第八章
汽車制造中的輕量化與塑料化(塑料制品及其成型工藝、粘接工藝)