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工艺设计论文精品(七篇)

时间:2022-11-18 04:04:09

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工艺设计论文

篇(1)

结合现场实际情况,本着“集中布置,便于管控”的原则,砂石料加工系统主要生产及辅助设施布置在787.00~774.00m高程之间,占地面积约为8.4×104m2。

2设备配置

2.1粗碎车间粗碎车间布置在第一梯层平台上,平台高程为782.71m,设计处理能力280t/h。破碎设备选用PE-900×1200颚式破碎机1台,电机功率160kW,在排料口设为180mm时,生产能力为360t/h,最大进料粒径为750mm,调节其排料口尺寸,可确保出料粒径小于300mm,设备负荷为0.75,产量约为270t/h。给料设备选用ZSW600×130振动给料机,电机功率22kW,生产能力为400~560t/h,该给料机具有预筛功能,给料机的篦条的间隙为80mm,毛料中有一部分小于80mm石料被筛分出来不再经过颚破破碎,从而减轻颚式破碎机的负荷。

2.2中间料仓中间料仓共设4个,分别布置在第二层和第三层平台上,平台高程分别为769.33m和764.00m,1号中间料仓下设长25m,断面尺寸为2.8m(宽)×3.0m(高)的钢筋混凝土地弄,配置GZG1303振动给料机,功率为2×1.5kW,处理能力400~560t/h;2,3,4号中间料仓下分别设长17m,断面尺寸为2.8m(宽)×3.0m(高)的钢筋混凝土地弄,并配置GZG1003给料机,功率为2×1.1kW,处理能力270~380t/h。

2.3中碎车间中碎车间布置在第三层平台上,处理能力250~300t/h。破碎设备选用PYFB-1636圆锥破碎机1台,设备功率为225kW,最大进料粒度是313mm,与颚破的最大出料粒度300mm相匹配。排料口设定为42mm时生产能力为420t/h,最大出料粒径不大于80mm,设备负荷率为0.8,其产量约为336t/h。为防止铁件进入破碎加工设备,在皮带机上配置1台电磁除铁器。

2.4细碎车间细碎破车间布置在第三层平台上,处理能力100~250t/h。破碎设备选用1台PF-1315V反击式破碎机,最大进料口尺寸为350mm,生产能力为100~180t/h,功率为185kW。在皮带机上同样配置一台电磁除铁器。

2.5一筛分车间一筛分车间布置在第三层平台上,筛分设备选用1台YKB-3072棒条圆振动筛,处理量600~800t/h。筛网为:上层筛孔尺寸为80mm,筛孔上大于80mm的物料由皮带机送到中间料仓,进圆锥破碎机破碎;筛孔下的物料由振动筛两个排料裆口排出,进入过渡料堆的裆口出料能力为40t/h,直接进入二筛分车间裆口为240t/h。

2.6二筛分车间二筛分车间布置在第三层平台上,筛分设备选用1台3YK-3072圆振动筛,处理量400~600t/h。筛网为:上层筛孔尺寸为40mm,中层筛孔尺寸为20mm,下层筛孔尺寸为5mm。筛孔上大于40mm的物料由皮带机送到中间料仓,进反击破碎机;中间筛网40~20mm的料由皮带机分2个裆口,一部分进中间料仓再次破碎,一部分经皮带机进成品料堆;下层筛网上20~5mm的物料由皮带机分2个裆口,一部分由皮带机进入成品料堆,另一部分进中间料仓制砂;下层筛网下不大于5mm的物料经皮带进入三筛分车间。

2.7制砂车间制砂车间布置在第三层平台上,破碎设备选用1台SCBF1200立轴冲击式制砂机,处理能力为120~180t/h。由细碎车间筛分取20~5mm的部分物料用皮带机输出进中间料仓制砂,经制砂机制砂后和细碎车间破碎后的5~0mm的物料一起由三筛分车间振动筛筛分,筛出5~0mm的物料经XL-915砂石清洗机清洗出5~0.15mm的砂。

2.8三筛分车间三筛分车间布置在第三层平台上,布置1台2YK-2460振动筛筛分,处理能力为450~600t/h。筛网为:上层筛孔尺寸为10mm,下层筛孔尺寸为5mm。筛分后上层筛网筛出的不小于10mm的和下层筛网筛出的部分10~5mm的物料返回中间料仓堆料再制砂,下层筛网筛出的部分10~5mm的物料由皮带机输出进成品料堆,筛出5~0mm的物料经XL-915砂石清洗机清洗出5~0.15mm的砂。

2.9皮带机该砂石加工系统根据工艺流程及平面布置共配置20条皮带机,皮带机根据各自的输送量,水平投影长度及爬坡高度进行设计,以满足生产要求为原则,皮带机总长约504m,总功率约为241kW。皮带机设计选型采用《DT75型通用固定式带式输送机》进行选型计算,驱动形式按功率大小分为电机减速机驱动和电动滚筒驱动两种,电机功率小于15kW的采用电动滚筒驱动。

3结语

篇(2)

该矿矿石中主要金属矿物为金银矿和黄铁矿,含有少量的自然金,次要矿物为黄铜矿、方铅矿、闪锌矿和毒砂。脉石矿物主要为石英、绢云母,其次含有少量的方解石、白云母、绿泥石、高岭土等。矿石中金嵌布粒度较细,大多数为微细粒金,单体金最大粒径为0.2mm,以枝杈状填充于黄铁矿的晶隙中,小于74μm粒级含量的占63.15%,10~37μm粒级占54.85%,最小粒径为1μm,一例状产于石英晶隙中。

2选矿试验结果

对该矿石进行浮选试验。金矿中主要有用矿物是硫化矿,其他矿物中的含金量很少,由于矿石中矿物组成相对简单,有用矿物种类少,考虑使用浮选方法使目的矿物有效地分离。

3选矿工艺设计

由于设计原矿品位与试验样品品位有所差别,因此选矿工艺设计需要对试验流程进行结构调整及优化,同时参照已经生产的类似选矿厂生产实践。

3.1破碎筛分

矿山设计为地下开采,设计规模为2000t/d,采出矿石金品位为2.6g/t,设计破碎工艺为三段两闭路破碎。地下开采出的矿石粒度较大,因此粗碎前需要加格筛将粗碎给矿粒度控制在-400mm。设计破碎工艺流程为三段两闭路流程,粗碎采用双层振动筛进行预先筛分。一层筛网的筛孔为60mm,筛上大于60mm的矿石给入中碎的圆锥破碎机。二层筛面的筛孔为15mm,筛上矿石粒度大于15mm给入细碎圆锥破碎机,筛下产品为-12mm的矿石,作为破碎的最终产品0~12mm直接给入粉矿仓。

3.2磨矿选别

一段磨矿产品细度-74μm占65%。工艺采用单一浮选流程,捕收剂为丁基黄药,用量60g/t,起泡剂为松醇油,用量10g/t。浮选选出金精矿,金精矿经浓缩压滤后得到含水分10%的金精矿。设计的浮选工艺流程有两个显著特点:特点一是设计流程中采用快速浮选,将矿石中易浮选的金先回收;特点二是精选一中矿以及扫选中矿返回再分级再磨,有效提高金的回收率。设计选厂金精矿产品为企业自用,重选工艺对该矿石中的金回收效果不佳,因此设计不考虑重选工艺。浮选工艺可以得到较理想指标的金精矿,流程结构简单且生产成本较低,故选金工艺设计重点考虑浮选流程。浮选回收金的工艺设计是比较成熟的。经过快速浮选-一次粗选、两次扫选、三次精选得到合格金精矿,快速浮选的精矿进精选Ⅱ作业,粗选的精矿进入精选Ⅰ作业。

3.3选矿设计指标

设计确定的选矿指标依据选矿试验、国内金矿的研究成果和类似选矿厂生产实践,同时结合山东市场对金精矿的质量要求,。

3.4配置特点

设计的主要配置特点是,将筛分厂房建在粉矿仓之上,筛下矿石径直落入粉矿仓。上层筛筛上矿石经漏斗进入中碎缓冲仓,下层筛筛上矿石经漏斗进入细碎缓冲仓。分别经下设的振动放矿机给入1台粗腔型圆锥破碎机和1台细腔型圆锥破碎机进行中细碎。破碎产品经带式输送机转运给入1台圆振筛进行筛分,构成三段两闭路破碎循环系统。破碎最终产品粒度为0~12mm。

4结论

篇(3)

(1)导向套材料为碳素工具钢T10A,由于其热处理淬透性低、淬火畸变和开裂倾向大的缺点,经考虑后将其材料更换为合金工具钢9SiCr,其具有较高的力学性能、高的淬透性、耐磨性和耐回火性,以及较小的淬火畸变和开裂倾向,可完美替代T10A碳素工具钢。虽然原材料成本有些增加,但可大大降低导向套的废品率,综合考虑,还是很合算的。同时将导向套的热处理硬度增加到60~62HRC,以提高其耐磨性。

(2)按图2进行导向套的机械加工:先进行车削加工,其中外圆φ24.4mm、φ20mm及内孔φ18mm均留0.3~0.4mm余量,其余均按图样车削;接着进行外圆磨工序,采取两顶尖对顶磨外圆至φ24.4+0-0.013mm、φ20+0-0.021mm;然后是内圆磨工序,找正φ24.4mm外圆后,磨内孔至φ18+0.027+0mm。

(3)按图3进行导向套定位销孔φ6+0.018+0mm的钻铰加工:考虑到热处理变形及表面粗糙度等因素,此定位销孔在淬火前不能直接做成,因此将该销孔加工为φ5+0.018+0mm,以便为后序的钻模做定位用。图中钻模板2以工件φ24.4mm外圆定位,为防止钻模板在使用时发生旋转,应锁紧固定螺钉1。钻模板上的固定钻套3内孔为φ4.9F7,是为了给铰孔留有铰量,这样在钻孔后卸下钻模板,用φ5mm的铰刀铰孔至尺寸。

(4)按图4进行2个φ4.5mm内孔的钻削加工:钻模以工件φ18mm内孔及削边销定位,此外,考虑到钻模的孔径等尺寸问题,采用整体结构,用9SiCr合金工具钢制作,淬火硬度为62~64HRC。

(5)按图5进行导向套2个φ3.5+0.016+0.004mm内孔的钻削加工:考虑到该2孔的精度较高,应放在热处理后进行精加工,因此在淬火前将此2孔做成φ2.5mm。图中钻模以工件φ20mm外圆及削边销定位,钻削2个φ2.5mm孔与前道工序φ4.5mm两孔相通。钻模上的M5mm螺纹孔是为了在钻模不易拆卸时,可拧入螺钉以顶出钻模。

(6)按图6进行导向套3个φ7mm均布孔的钻削加工:钻模以工件φ24.4mm外圆及φ5mm圆柱销定位后,钻削3个φ7mm孔至尺寸,钻模板上的工件1固定钻套内孔为φ7F7。钻孔后拆去钻模,用带导柱平底锪钻锪沉孔3个φ12mm至尺寸。

(7)按图7进行导向套φ10mm内孔的锪孔加工:钻模以工件φ18mm内孔定位,并用M6螺钉固紧,用φ10mm平底锪钻锪孔至尺寸。该钻模考虑到尺寸问题,仍采用9SiCr合金工具钢做成整体结构,以方便加工。简单介绍一下,以上使用钻模均是在双柱坐标镗床T4263B上加工的,孔的位置精度可达到0.01mm。由钳工使用钻模来加工导向套孔均是在台式钻床上进行的,工件用φ160mm自定心卡盘夹持定位,放在钻床工作台上。由于钻削的孔径较小,钻削扭矩不大,故自定心卡盘可不用固定,以缩短辅助时间。同时,在钻孔时应适量添加切削液进行冷却,防止钻头烧伤。

(8)按图1所示由车工车削30°圆锥面至尺寸后,由钳工去除孔口的毛刺并倒钝。经检验部门检验合格后送往热处理进行淬火处理。

(9)工件淬火硬度合格后,由车工对研中心孔及孔口60°锥面,并下转外圆磨工序磨削外圆φ53±0.01mm、φ19.5+0-0.1mm、φ24-0.007-0.020mm,并靠磨端面至尺寸。

(10)进行线切割工序:最初考虑采用慢走丝线切割来加工定位销孔及导向孔,这样可保证导向套的尺寸精度及表面粗糙度要求,不需再进行加工。但本厂没有这种慢走丝线切割设备,经外协询价,加工费用较高,且交货期没有保证,故此方案被否定,因此考虑利用本厂的快走丝线切割DK7732来加工导向套。DK7732线切割机床的加工精度为0.01mm,可以满足导向套的加工精度,但切割面的表面粗糙度值最多只能达到Ra=3.2μm,保证不了导向套的要求。因此在线切割切割孔时,孔径应留有0.03~0.04mm的余量,再用整体硬质合金铰刀进行铰削,即可达到导向套的表面粗糙度要求。具体加工步骤:用线切割切割一夹具,以导向套的φ24mm外圆定位,并用强力磁铁吸牢,防止导向套的转动。导向套经切割后,下转至钳工工序,用带导向的整体硬质合金铰刀将定位销孔及导向孔铰削至尺寸。至此,该导向套已加工完毕。

2.结语

篇(4)

数控机床的应用范围很广,能够以编程的方式进行各种零部件的加工,实用性很强,然而,由于价格昂贵,数控机床的使用范围受到了制约,并不适合所有类型的加工设计。目前,该设备主要的使用范围是:①加工精度高、结构形状复杂的零件;②严格按照既定标准、尺寸加工设计的零部;③本身价值比较高的零件。相对于其他类型的加工设备,数控机床具有加工精度高、加工稳定可靠、高柔性、生产效率高、劳动条件好等优势。据有关资料统计,当生产批量在100件以下,用数控机床加工具有一定复杂程度零件时,加工费用最低,获得的经济效益最高。

2数控机床的发展方向

(1)高速化近年来,随着我国机械制造业的飞速发展,需求也在不断增强,而作为工业制造的必备的设备,我国机床行业每年以两位数的速度增长,迎来快速发展时期,数控机床已成为我国机床消费的主流。不同行业对于数控机床有着不同的需求,航空领域需要的是高速、精密以及多轴联动的产品;电力行业需要的是高刚性、大扭矩的数控产品;而汽车工业需要的是大量生产线的专用机床。(2)高精度化随着国内制造业转型升级步伐的加快,数控化加工是机械加工行业朝高质量,高精度,高成品率,高效率发展的趋势。我国对高端精密加工设备的需求与日俱增,用户对于高端机床产品的需求也越来越大。数控机床的高精度化发展,现在更专注于运动精度、热变形以及对振动的监测和补偿研究,以求能够达到数控机床最佳精度状态。总的来看,市场对机床工具产品的需求已经过渡到中高端领域,普通机床产品的市场空间将越来越小。(3)控制智能化当今的市场充分证明,现在数控机床的智能化已经成为市场的热门需求和话题,智能化是机床行业发展趋势,个性化定制、系统解决方案,以技术为依托为客户提供智能输送整体解决方案,正在逐步变成现实。数控技术的智能化主要包括加工过程自适应控制技术、加工参数的智能优化与选择、智能故障自诊断与自修复技术、智能故障回放和故障仿真技术、智能化交流伺服驱动装置、智能4M数控系统等。(4)极端化(大型化和微型化)随着我国高精密产业的发展,数控机床越来越凸显出其自身优势,其能够适应我国大型机械化发展趋势,不仅可以满足大型装备的功能性要求,还满足了其精度要求。目前,航空航天、半导体、光学部件、超精密轴承等零件加工,引入了超精密加工技术、纳米级技术,该技术要求发展能适应微小型尺寸和微纳米加工精度的新型制造工艺和装备,而数控机床与传统机床球体磨床相比,增加了数控系统和相应的监控装置等,应用了大量的电气、液压和机电装置,使失效的概率大幅度降低。(5)网络化数控机床主要着眼于以数字化和网络化为支持的智能化生产,网络化是其必然的发展趋势。数控机床的网络化发展,能够实现数据参数的有效流通、共享,便于对数控机床的远程监控。(6)加工过程绿色化环境问题是全球性问题,特别是对于我国来说,环境问题目前已经成为中国社会经济发展面临的严重挑战之一,这一问题的日益突出和扩大,已经影响到区域的生态安全和可持续发展。数控机床的生产过程中需要大量资源,随着人们环保意识的增强,资源和环境问题得到了广泛的重视,近年来环保车床不断涌现,环保节能已成为工程机械产品升级的基本特征,绿色制造代表了未来全球发展的方向,环保节能机床的加速发展会使企业在市场上保持竞争优势和领先地位。

3本零件的设计分析

3.1加工难点及处理方案

分析图纸可知,此零件表面由圆柱、顺圆弧、逆圆弧、圆锥、槽、螺纹等组成,对平面度的要求很高,为提高零件的质量,需要根据零件的形状、尺寸大小和形位公差要求选择合理的加工方案:(1)结合加工零件的形状和材料等条件,选用CJK6032数控机床。(2)对图样上给定的几个精度要求较高的尺寸,编程时采用中间值。(3)加工工序为:预备加工—车端面—粗车右端轮廓—精车右端轮廓—切槽—工件调头—车端面—粗车左端轮廓—精车左端轮廓—切退刀槽—粗车螺纹—精车螺纹。

3.2零件设备的选择

根据轴类零件的特点,既有切槽尺寸精度又有圆弧数值精度,该零件的加工对于技术要求更为严格,而普通车床加工设备很明显不具备该优势。而数控车床加工精度高,能做直线和圆弧插补,且刚性良好,能方便和精确地进行人工补偿和自动补偿,可以保障其加工的尺寸精度和表面质量。根据零件的工艺要求,可以选择经济型数控车床,本文选用CJK6032数控机床加工该零件。该机床采用的是步进电动机形式半闭环伺服系统,设置三爪自定心卡盘、普通尾座或数控液压尾座,适合车削较长的轴类零件,且机构简单,价格相对较低。

3.3刀具与切削用量的选择

影响数控车床切削效率的因素有很多,主要有人为因素、环境因素及刀具和切削用量的选择,这些都制约着数控车床的工作状态,尤其是对于刀具的合理选择,能够加快数控车床的工作效率,保证零件加工质量。刀具的选择标准是刀具复杂程度、制造和磨刀成本。相对于普通机床而言,数控加工对刀具在刚性、精度、耐用度上有着更为严格的要求,同时,还要求所选择的道具尺寸稳定、便于安装调试。工件材料的切削加工性能是很复杂的,强度、硬度、塑性、提供冷切削加工、机械性能都跟工件的材料有关。经过研究图纸发现,该轴零件加工中,刀具与工件之间的切削力较大,所以选择45钢为该轴类零件的材料。

3.4设置刀点和换刀位

篇(5)

拉花图案是在苏州檀香扇拉花工艺基础上发展起来的一种装饰性图案。与民间剪纸刻纸有着亲缘关系。在20世纪20年代到30年代,在檀香扇尚处在稚嫩阶段,由男扇转为女扇,其拉花图案由几何形发生改变。为迎合女性审美而镂空的拉花图案的设计趋向转化为精细小巧的各类花草鸟鱼等题材。造型纤巧为显著特色。由众多艺人创新工艺图形设计,将“粗拉花”转变为“细拉花”。一直以来,传统檀香扇为纯手工制作中对拉花图案的“奇、险、巧”最求上可谓登峰造极。在一片扇蔑20厘米长1.5厘米宽的方寸之间,所拉花的“眼”以早前的8到10只,发展到目前的400到500只左右。产生了制扇行业特有的令人叹为观止的“细拉花”手工特艺。图形设计中对拉花图案需要继承这一独特的工艺特色,对所涉及的图形要以“精、细、巧”为主要特性。

2图形设计中的造型由“传统”转为“现代”

檀香扇发展已有百多年的历史,其传统工艺的影响早已深入人心。然而,目前檀香扇的生存状态却并不乐观,究其缘由很多,很大程度上来自年轻人的认同感。80后、90后的人群对苏扇的印象是大都是单一的,传统的,一成不变的,没有了后来人的认同,就失去了其生存发展的土壤,这是苏扇不能很好传承的一大社会缘由。图形设计中一直以来都是沿袭了20世纪80、90年代的样式,缺少创新。从图形的题材选择上还是以“花鸟虫草、园林、仕女图、佛事”等中发掘而来的题材,表现的人物场景形象缺少变化,想要吸引年轻人恐怕不易。因此,在现代图形设计理念下,应当把当前流行元素或构成手法融入到传统工艺的图形设计中,要使得传统工艺散发时代的气息,具有时尚的元素。现代图形中的解构重组可适当替代原有的规律排序;现代图形中吸取外来文化因素将卡通动漫造型嵌入在原有的传统造型;现代图形中的抽象意向图形可以置换原有的具象图形。现代图形中可以将均衡图形设计替代原有的对称图形设计等等。总之,图形设计的手法变化应依托时代的变化而发展,不应墨守成规才行。

3图形设计中结合工艺由“单一”转为“多元”

苏州檀香扇是有“拉花、烫花、绘花、雕花”这四花技艺闻名于世的。涉及到多种工艺的制作,步骤繁杂,需要极高的工艺技巧。在图形设计中势必要结合制作工艺的特点才能真正实施操作。拉烫结合在70年代中期就已经出现,发展到现在也已非常成熟。目前市场上看到的实在很多,不足以显现其优势与特色。现代图形设计中,要积极融合多种工艺手法,将图形创作更加富有新意。其具体的方案可以有:其一,拉花图形作底样纹饰,结合块面烫花图形。其二,细拉花图形除作底纹外,还将烫花画面部分结构做出“实体虚化”的处理,拉烫的交替互转,更具趣味。其三,拉烫与镶嵌工艺结合。镶嵌材质可选用象牙、玉片、银丝、牛角、螺钿等。由于这些材质本身具有的色彩、光泽、机理、质感等都非常具有观赏性,镶嵌在扇面上增加了审美效果,其四,拉烫结合雕刻工艺。扇骨雕刻是不可忽视的一面。图形设计的扇面设计与扇边设计应当结合统筹考虑。通过多种工艺结合可以为原有单一的设计渗透为多元的工艺特色。

4图形设计注重由“实用性”转为“艺术性”

扇子作为纳凉的工具已经盛行了几千年了,随着着电扇、空调的普遍使用,扇子招风纳凉的单一的使用价值正在逐步消失,檀香扇的发展和沿袭早就脱离了原有扇子的使用的功能的退化。苏扇当前的定位由使用价值转向审美情趣艺术价值与收藏价值。因此,图形设计注重的应当随功能的变化而发生变革。提高图形设计的艺术性是今后檀香扇发展的一大任务。要使得传统工艺体现出艺术的情趣,不仅要有工,还要有艺。图形设计创作是其艺术魅力的展现。苏扇的艺术性的提高,必须提高和发展制作檀香扇的艺术图形设计处理与工艺技巧,尤其要注意的是在继承原有精髓的前提下,更要有时代艺术的变革,如同任何艺术创作都来自于生活一样,檀香扇的图形设计不能停滞在传统的图形上,要有创新意识,广泛接触生活的背景下,汲取时代艺术营养,创作出相适应的的新图形。

5结语

篇(6)

改进后的工艺方案:下料模具成形(完成压筋与折弯)拼焊。该方案需三道工序即可完成一个制件的制作,算上工序与工序之间的输送,制作出一个保险杠大概需2h。经分析,得知方案二工序少、辅助工时及制作工时短、效率高,市场对公司该车型需求量大,其余车型经常需使用液压机、折弯机进行成形,采用改进后的方案适合我公司现阶段的自卸汽车批量生产,也符合公司的统筹规划,并且该方案已在生产实践中取得较好的效果。

2.模具结构及特点

本模具为折弯压筋复合模,采用弹性顶料装置和上出料方式。模具结构如图2所示,上模刃口15是折弯工艺的凸模,是压筋工艺的凹模,下模刃口10、14是折弯工艺的凹模,凸模是压筋的凸模,该模具采用导向板进行导向。

3.模具设计

保险杠成形由折弯压筋两个工序制作而成,钢板Q235-A为软材料,在弯曲时应有一定的凸凹模间隙,工件尺寸均为自由公差,按IT12级选择尺寸公差即可,角度按照GB/T15055—2007冲压件未注公差尺寸极限偏差m级选择,可知:角度为90°±45''''。该钢板的允许最小折弯半径rmin=0.5t=1.25(mm),零件弯曲半径r=15-2.5=12.5(mm)>1.25mm,故不会弯裂。计算零件的相对弯曲半径r/t=12.5/2.5=5,可知弯曲变形后角度回弹较小,弯曲半径变化也不大,所以可通过在凸模上采取补偿且取较小间隙即可达到要求。保险杠展开尺寸:3102mm×555mm,保险杠下料展开如图3所示。

4.模具主要工作部分零件设计

(1)关于折弯模具部分:为防止回弹,在上模刃口的左右两侧留2t作为折弯直边,从2t点到压筋模处采用斜边结构,两侧1mm高度差斜向上,同理在凸模处采取两侧2t宽度采用直边,从2t点到压筋模处采取斜边结构,即两侧1mm斜向上,此凸模是压筋成形的凸模(见图4),对于折弯工艺是作为顶料板的作用,中间高、两侧低;上模座两侧各缩进10mm,以防止回弹板料往外侧扩。间隙在最初设计时按大值设计,在调试模具时可通过在折弯凹模处塞铜皮以达到调整折弯模具间隙的目的。(2)关于压筋模具部分:凹模比凸模进入的深度深1mm,以抵消压筋回弹。

5.结语

篇(7)

1.1主动锥齿轮两圆锥滚子轴承间调整垫片选取此垫片为主动锥齿轮轴承的预紧垫片(图4)。该垫片控制主动锥齿轮上两个圆锥滚子轴承的轴向间距,确保在整车状态下主动锥齿轮上的圆锥滚子轴承正常运行。此垫片若选择超差,将直接导致主动锥齿轮起动力矩不满足要求,需要反复拆解主动锥齿轮轴承座总成进行垫片选配,延长了作业节拍、降低了生产效率。

1.2主动锥齿轮起动力矩控制在整车运行状态下,主动锥齿轮的圆锥滚子轴承正常运行充分发挥其功能,而当此参数不合格时,主动锥齿轮的圆锥滚子轴承会早期失效,导致车桥总成丧失驱动功能。主动锥齿轮的圆锥滚子轴承在一定轴向加载负荷下,转动主动锥齿轮时,其起动力矩(图5)必须满足产品的参数要求。此参数之前的工艺方法为人工手动检测,误差较大。在此次工艺开发中消除了人为因素,使用机械自动控制该预紧力,提升了产品质量的保障能力。

1.3主从动齿轮啮合印迹垫片选取正确选取主从动齿轮啮合印迹垫片(图6),是保证减速器中主动锥齿轮与从动锥齿轮正确啮合的必要条件。只有保证主动锥齿轮与从动锥齿轮啮合印迹正确,才能充分发挥主从动锥齿轮的传动功能及效果,否则,将导致主从动锥齿轮早期失效(剥落、断齿等)。此垫片之前的工艺方法为人工手动检测后计算需要的垫片厚度值,其误差较大。若使用机械自动检测自动显示需要的垫片厚度值,则可保证主从动齿轮正确的安装位置,提升产品质量的保障能力和生产效率。

1.4深腔内多连接螺栓自动拧紧要求对深腔(深度>400mm)狭小空间内成组多连接螺栓,设计机械化快速自动拧紧的作业图3减速器合件总成图4主动锥齿轮及轴承座总成中调整垫片位置图调整垫片图5主动锥齿轮起动力矩示意图起动力矩方案,保障螺栓预紧力、操作便捷同时满足生产节拍。

1.5在线检测需要在线检测主从动锥齿轮的啮合印迹、噪声、速比等。2.1.6作业劳动强度需要将作业劳动强度降低,应达到人均作业负荷下降20%的目标。

2装配线工艺方案

2.1工艺目标解决工艺设计要保证产品质量检测数据可追追溯;提高产出率/人•h;保证物流顺畅;设备操作安全可靠。

2.1.1年产目标年产目标为8.1万台。其中,年时基数为270天,两班生产时间为15h,设备开动率为85%,单台所需时间为2.5min。

2.1.2质量目标要求扭矩及起动力矩合格率均达100%,关键项具备自动防错能力,系统数据集成工艺参数可追溯。相关措施:a.轴承装配:采用静压工艺,带有位移控制和压力检测功能。b.螺纹联结件拧紧方式:采用电动拧紧。c.涂胶:复杂涂胶路径采用机器人涂胶。d.主被动轮接触印迹及齿侧间隙:采用线外加载试验方式检测,具有图像比对及处理功能,自动调整齿侧间隙。e.主从动齿轮印迹垫片选择:在线检测,自动显示。g.主动轮两圆锥滚子轴承间调整垫片选取:采用选垫机自动选垫。h.主动锥齿轮轴承预紧力:在线自动检测。i.螺纹件锁铆:采用在线机器锁铆。

2.1.3物流及工位器具整个生产线的零部件从上装配线到各工序进行装配以及减速器总成下线的全过程中,零部件不允许有反复流动现象。工位器具不仅要满足对零部件储运的基本要求,还要求具备取用便捷并有效地降低劳动强度、提升生产效率等功能。

2.2工艺方案

根据现有的工艺设计条件(场地面积等)以及装配线发展趋势,在充分利用场地空间的同时,须考虑物流顺畅,对主动锥齿轮及轴承座总成装配线、从动锥齿轮差速器总成装配线以及减速器合件总成装配线设计了多种工艺布局方案,从中优选了一种方案:主减速器线为“一”字形,主动锥齿轮主轴承座总成和从动锥齿按差速器总成装配线采用双环结构并且分别布置在主减速器线的两侧,采用空中输送线将主动锥齿轮从动锥齿轮差速器总成装配线输送到主动锥齿轮及轴承座总成装配线的作业工位,可在有限的场地空间内即可保证主被动轮的配对装配,又可保证减速器总成的自动输送,降低操作人员的劳动强度并提高了生产效率。该工艺方案优点:适合目前狭长的厂房特点;可保证充分利用了现有的场地条件,物流通畅;满足了设备在线布置的需求;可保证对每个减速器总成进行在线检测;可实现物料自动输送,降低工人劳动强度。其缺点:投资较大;采用的新技术较多,技术风险较大。商用车重型减速器装配线工艺方案布局情况见图7。

3减速器关键技术设备

3.1减速器装配线工艺流程安装主动锥齿轮及轴承座总成保证主动锥齿轮起动力矩安装从动锥齿轮差速器总成安装减速器合件总成检测主从动齿轮啮合印迹、运行噪声等减速器合件总成成品下线入库。

3.2关键技术设备

3.2.1自动选垫设备自动选择垫片的设备用于在线自动检测主动锥齿轮两圆锥滚子轴承之间的调整垫片。在主动锥齿轮两圆锥滚子轴承之间放置工艺垫片,对两圆锥滚子轴承预加轴向负荷,旋转主动锥齿轮,同时上下移动主动锥齿轮,通过相对位移差自动检测出主动锥齿轮轴承座总成两圆锥滚子轴承之间所需的垫片厚度值。自动选择垫片界面见图8。

3.2.2压测机压测机功能:自动检测主动锥齿轮的起动力矩,进一步验证主动锥齿轮两圆锥滚子轴承之间调整垫片的合理性,该设备自动检测主动锥齿轮起动力矩的显示界面见图9。对两轴承预加设定的轴向载荷,自动检测主动锥齿轮的转动力矩是否符合设定的参数值,“是”则自动判断合格,“否”则判定不合格并进行声光报警。对于检测不合格的产品须更换垫片进行重新操作,以至完全合格。影响自动检测主动锥齿轮起动力矩一次性合格率的主要因素:轴承自身制造精度、轴承座质量及垫片质量。在进行垫片自动测选(4.2.1)工序中,轴承及轴承座已经包含在被检测零件系统中,因此垫片的质量是影响主动锥齿轮起动力矩检测准确性的首要因素。垫片厚度及其平面度超差,都会对主动锥齿轮起动力矩检测具有较大影响。

3.2.3啮合印迹垫片设备要正确选取主从动齿轮的啮合印迹垫片,垫片的安装位置见图10。必须对主动锥齿轮轴承座总成的安装高度值(图10中“选垫参数值1”)进行检测。同时要对减速器壳的安装高度值(图11中“选垫参数值2”)进行检测,根据检测数据计算所需啮合印迹垫片的厚度值,以此选用垫片。在此减速器装配线工艺设计中,采用2台设备分别对轴承座及轴承合件和减速器壳进行自动检测,自动提取主从动齿轮啮合印迹垫片的“选垫参数值1”和“选垫参数值2”数据,对此2台设备数据进行联机作业,将“选垫参数值1”的检测数据自动传输到减速器壳检测设备上与“选垫参数值2”进行逻辑运算,自动获得了主从动齿轮啮合印迹垫片的厚度值。啮合印迹垫片检测界面见图12。

3.2.4深腔壳体内多连接螺栓连续拧紧采用以不等分变位的4轴拧紧机实现对深腔连接螺栓的拧紧作业,有效地解决了布置在400mm深腔减速器壳体内的轴承座与壳体的8个连接螺栓可靠快速地拧紧装配,保证了螺栓扭矩,提高了作业效率。

3.2.5参数自动检测加载运转试验机实现了减速器总成在线加载运行的速比、扭矩和空载扭矩等参数的自动检测,可检验啮合印迹并对啮合印迹进行自动拍照,以保存备案(图13)。

3.2.6减速器装配线3条装配线均采用自动输送夹具托盘、作业工位自动准停、设备自动运行的方式进行自动化作业。其中主动锥齿轮及轴承座总成装配线和从动锥齿轮差速器总成装配线采用摩擦轮输送夹具托盘,减速器合件总成装配线采用精密滚子链输送夹具托盘,提高了作业效率,降低了劳动强度。4.2.7装配线管理减速器总成装配线采用MES数据管理系统,采集各线各工位作业数据(选垫值、扭矩值、主动锥齿轮起动力矩等)保存在数据库中,可实时进行作业数据追溯和进行远程作业管控,提高了生产现场的管控水平。

4工位器具及物流

现有的工位器具可以储运物料,但操作者取料困难并劳动强度大,物料磕碰严重。新减速器装配线工位器具在设计之初即对零部件进行分类(大、中、小):减速器壳体、齿轮等列为大型件物料;突缘、轴承座等列为中型件物料;轴承、连接螺栓等列为小型件物料。大、中型物料采用专用料架进行转载储运;小型件物料采用设定的标准料盒装载并送至生产线现场滑移式货架上。大型件物料架周转周期为0.5~1h;中型件物料架周转周期为1.5~2h;小型件物料架周转周期为4h;根据作业需求确定工位器具结构,然后再确定零部件包装方式。通过对物料包装方式及物料上线方式的管控,实现了定时定量的物料配送,减少34%的物流车辆运行成本,装配现场的在制品数量降低62%。新减速器装配线工位器具在现场使用后,操作者取料步行数均在2步以内,可直立便捷取用物料,人均作业负荷≤20N•m,相比早期设计的减速器装配线作业负荷下降82%,降低了操作者劳动强度,提升了生产效率。

5结论