高壓電器制造工藝

河南平高電氣股份有限公司技術(shù)中心工藝部主講：畢玉明2004年12月10日高壓電器制造工藝一、概述企業(yè)進(jìn)行生產(chǎn)經(jīng)營活動的核心是提高經(jīng)濟(jì)效益，而提高經(jīng)濟(jì)效益有效途徑之一，就是在企業(yè)內(nèi)加強(qiáng)工藝管理，充分發(fā)揮工藝管理的核心作用,使新工藝、新材料、新技術(shù)在企業(yè)內(nèi)推廣應(yīng)用，從而提高企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。下面我就工藝工作的主要內(nèi)容向大家做簡要介紹如下：一、概述1.工藝工作在產(chǎn)品開發(fā)和和制造過程中的構(gòu)成、地位和作用：(1)構(gòu)成：人員、設(shè)備、材料、方法、環(huán)境；(2)作用：形成制造指令； 控制產(chǎn)品成本； 實現(xiàn)產(chǎn)品設(shè)計；(3)地位：工藝是科技第一生產(chǎn)力的基本要素，是科技成果變?yōu)樯a(chǎn)力的實現(xiàn)方法和過程，是企業(yè)的最基本技術(shù)。一、概述2.工藝工作的主要內(nèi)容：(1)編制企業(yè)工藝發(fā)展規(guī)劃：工藝措施規(guī)劃（新工藝、新材料、新裝備的應(yīng)用）、技術(shù)攻關(guān)規(guī)劃（工藝攻關(guān)、工藝改進(jìn)、質(zhì)量改進(jìn)）、工藝技術(shù)改造規(guī)劃等；(2)工藝試驗研究與開發(fā)：重大產(chǎn)品質(zhì)量問題的攻關(guān)性研究、引進(jìn)項目的消化試驗研究、新材料、新工藝、新裝備的應(yīng)用試驗研究等；一、概述2.工藝工作的主要內(nèi)容：(3)產(chǎn)品生產(chǎn)工藝技術(shù)準(zhǔn)備：新產(chǎn)品開發(fā)和老產(chǎn)品改進(jìn)、組織工藝考察與調(diào)研、審查產(chǎn)品結(jié)構(gòu)工藝性、設(shè)計工藝方案和工藝規(guī)劃、制定和調(diào)整工藝路線、編制材料消耗定額、工時定額、提出工藝裝備委托、進(jìn)行工藝驗證和工藝總結(jié)、調(diào)整和實施工藝整頓。(4)生產(chǎn)現(xiàn)場工藝管理與監(jiān)督；(5)工藝紀(jì)律管理與監(jiān)督；(6)工藝標(biāo)準(zhǔn)化和工藝情報工作。一、概述天鷹集團(tuán)公司產(chǎn)品工藝工作程序參加新產(chǎn)品開發(fā)老產(chǎn)品改進(jìn)調(diào)研及引進(jìn)產(chǎn)品（技術(shù)）的出國考察參加新產(chǎn)品設(shè)計方案和老產(chǎn)品改進(jìn)方案評審進(jìn)行產(chǎn)品工藝性結(jié)構(gòu)審查設(shè)計工藝方案設(shè)計工藝路線設(shè)計工藝規(guī)程編制材料消耗工藝定額批試產(chǎn)品工藝驗證提出關(guān)鍵設(shè)備（工裝）購置或改造計劃提出關(guān)鍵工藝項目編制工藝關(guān)鍵件明細(xì)表進(jìn)行工藝試驗提出工裝設(shè)計委托書編制有關(guān)明細(xì)設(shè)計和制造工藝裝備工藝總結(jié)組織并實施工藝整頓批量生產(chǎn)產(chǎn)品現(xiàn)場工藝管理根據(jù)工藝需要修改工藝路線和工藝規(guī)程，補(bǔ)充和完善工藝裝備一、概述天鷹集團(tuán)公司產(chǎn)品工藝工作程序及各程序段的主要工作內(nèi)容見下表工作程序主要工藝工作內(nèi)容1參加新產(chǎn)品開發(fā)和老產(chǎn)品改進(jìn)調(diào)研及引進(jìn)產(chǎn)品（技術(shù)）的出國考察1.了解用戶（市場）對該產(chǎn)品的使用要求。2.了解產(chǎn)品的使用條件。3.了解國內(nèi)外同類產(chǎn)品或相關(guān)產(chǎn)品的工藝水平。4.收集有關(guān)信息和資料。2參加新產(chǎn)品設(shè)計方案和老產(chǎn)品改進(jìn)方案評審。從制造角度分析產(chǎn)品結(jié)構(gòu)方案的合理性和可行性。3進(jìn)行產(chǎn)品工藝性結(jié)構(gòu)審查1.分析產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的合理性與繼承性。2.審查產(chǎn)品裝配、調(diào)整及維修的方便性。3.零部件加工的工藝性（切削、鑄造、焊接、熱處理、沖壓、鍛造和裝配等各環(huán)節(jié)）以及尺寸精度的合理性和可檢查性。4設(shè)計工藝方案根據(jù)產(chǎn)品工藝性結(jié)構(gòu)審查的結(jié)果，提出產(chǎn)品制造規(guī)劃。5設(shè)計工藝路線在《產(chǎn)品施工大表》的后半部分給定毛坯尺寸并編制工藝路線6設(shè)計工藝規(guī)程根據(jù)產(chǎn)品工藝方案的要求，設(shè)計各種工藝規(guī)程：1.產(chǎn)品零件工藝規(guī)程:工藝過程卡、裝配工藝卡、專業(yè)工藝卡等2.專業(yè)工藝守則:

一、概述天鷹集團(tuán)公司產(chǎn)品工藝工作程序及各程序段的主要工作內(nèi)容見下表工作程序主要工藝工作內(nèi)容7設(shè)計和制造工藝裝備按產(chǎn)品工藝員提出的《工藝裝備設(shè)計委托書》設(shè)計編制投制計劃并完成制造與檢查。8編制各類材料消耗工藝定額1.樣試產(chǎn)品在《施工大表》上直接給出單件消耗定額。2.批試及生產(chǎn)產(chǎn)品按臺份對材料進(jìn)行分類，編制各類材料匯總表，并計算材料利用率。9復(fù)核各種工藝文件及底圖（稿）對各種工藝文件及底圖（稿）進(jìn)行校核（錯、漏）。10工藝驗證1.產(chǎn)品樣試階段重點(diǎn)做好必備工藝裝備驗證。2.產(chǎn)品進(jìn)入批試階段進(jìn)行工藝規(guī)程（包括專業(yè)工藝卡片）驗證和工藝保證項目驗證。3.做好小批試制工藝記錄和現(xiàn)場服務(wù)。11進(jìn)行工藝總結(jié)1.總結(jié)工藝準(zhǔn)備階段工作。2.總結(jié)工藝驗證情況。提出批量生產(chǎn)意見。12進(jìn)行工藝整頓根據(jù)批試工藝驗證情況和工藝總結(jié)，修改和完善各類工藝規(guī)程二、高壓電器典型結(jié)構(gòu)件工藝性分析高壓電器典型結(jié)構(gòu)件主要有：沖壓工藝結(jié)構(gòu)件、鑄造工藝結(jié)構(gòu)件、鍛造工藝結(jié)構(gòu)性、熱處理工藝結(jié)構(gòu)性、機(jī)械加工工藝結(jié)構(gòu)性、絕緣壓制工藝結(jié)構(gòu)件、絕緣澆注工藝結(jié)構(gòu)件、焊接工藝結(jié)構(gòu)件、旋壓工藝結(jié)構(gòu)件等。以下就其主要部分分別逐一簡介：二、高壓電器典型結(jié)構(gòu)件工藝性分析

2.1沖壓工藝結(jié)構(gòu)件：沖壓工藝是利用壓力機(jī)對板料在模具上施加壓力使其分離或成形而得到制品的一種典型工藝，是高壓電器產(chǎn)品的主要工藝之一，其基本工序按成型性質(zhì)可分為分離工序(剪裁、落料、沖孔、切口、修整)、變形工序(彎曲、拉伸、翻邊)和復(fù)合工序三類，其主要生產(chǎn)工藝裝備是各種模具。二、高壓電器典型結(jié)構(gòu)件工藝性分析

2.1.1沖裁件結(jié)構(gòu)工藝性：沖裁件結(jié)構(gòu)工藝性是指沖裁件最沖裁工藝的適應(yīng)性，沖裁剪的形狀結(jié)構(gòu)、尺寸大小、尺寸公差和尺寸基準(zhǔn)等是否滿足沖裁加工的工藝要求。工藝性良好的沖裁剪不但容易沖壓成型、模具結(jié)構(gòu)簡單且壽命較高。具體有以下幾點(diǎn)：(1)工件形狀力求簡單、對稱，盡量采用圓形、矩形等規(guī)則形狀，避免長槽與細(xì)長懸臂的切口。(2)工件內(nèi)外形轉(zhuǎn)角處要避免尖角，圓滑過渡。(3)最小沖孔直徑d》0、6-1、3t，如沖裁件上的孔小于此范圍適應(yīng)采取相應(yīng)的導(dǎo)向結(jié)構(gòu)以保護(hù)沖頭。4)沖裁件上的孔邊與孔邊之間、孔與板邊緣之間不能太小，一般取2倍板厚5)在彎曲件和拉伸件上沖孔時，除應(yīng)符合上述條件外，其孔壁與直壁應(yīng)保持一定距離。6)在不影響沖裁件性能的前提下，工件外形應(yīng)有兩條相互平行的直線邊，符合少廢料和無廢料排樣，以利提高材料利用率。7)工件尺寸的標(biāo)注要求尺寸公差和基準(zhǔn)面應(yīng)盡可能與工藝要求相一致。8)采用級進(jìn)模沖壓的工件如內(nèi)外形經(jīng)過多次分布沖裁時應(yīng)允許有淺凹槽，這個淺凹槽作為兩個剪刃的過渡連接可提高模具壽命和獲得質(zhì)量好的工件二、高壓電器典型結(jié)構(gòu)件工藝性分析

2.1.3拉伸件結(jié)構(gòu)工藝性：拉伸是利用模具使板料成為空心零件的變形過程，是沖壓工藝的一種，其變形特點(diǎn)是板料外緣金屬向內(nèi)側(cè)流動而形成杯狀工件。工藝性良好的拉伸件可縮短拉伸流程和簡化模具結(jié)構(gòu)，否則將給成型帶來困難。主要包括：1)拉伸件設(shè)計時只能標(biāo)注外徑或內(nèi)徑尺寸，不能同時標(biāo)注內(nèi)外徑2)一次拉伸成型的條件：圓筒形拉伸件：拉伸高度小于或等于(0，5-0．7)中徑3)拉伸件直壁處允許有工藝斜度，且各處厚度允許不一致4)矩形拉伸件四壁間的內(nèi)圓角半徑應(yīng)取≥3t，為盡量減少拉伸次數(shù)取≥0．2H。5)拉伸件的底部與直壁間的內(nèi)圓角半徑一般應(yīng)取R≥(3-5)t6)拉伸件的凸緣與直壁間的內(nèi)圓角半徑一般應(yīng)取R≥(3-5)t7)拉伸件的凸緣與直壁間的圓角半徑一般應(yīng)取R≥(4-8)t8)帶凸緣的拉伸件其凸緣直徑一般應(yīng)大于d+10t，保證不起皺9)拉伸件的形狀應(yīng)盡量簡單對成，盡量避免急劇的輪廓變化二、高壓電器典型結(jié)構(gòu)件工藝性分析

2.2鑄造成型件工藝結(jié)構(gòu)性：1)鑄件壁厚不得小于允許值，并力求一致；2)連接部位要圓滑過渡；3)轉(zhuǎn)彎處要有圓角；4)正確使用加強(qiáng)筋；5)應(yīng)有合理的拔模斜度；6)盡量少用較大的水平面。

2.3鍛造成型件工藝結(jié)構(gòu)性：1)所選材料是否可鍛；2)力求對稱；3)彎曲處的截面應(yīng)適當(dāng)加大；4)模鍛件不得太重。二、高壓電器典型結(jié)構(gòu)件工藝性分析

2.4熱處理件工藝結(jié)構(gòu)性：1)截面積盡量均勻、對稱；2)長徑比不能太大；3)盡量不用盲孔和銳邊；4)必須有倒棱或圓角；5)熱加工工序安排原則：先預(yù)熱處理(退火、正火、調(diào)質(zhì)等)——磨前熱處理、淬火后回火——去內(nèi)應(yīng)力處理(人工時效、退火等)。

二、高壓電器典型結(jié)構(gòu)件工藝性分析

2.5機(jī)械加工件工藝結(jié)構(gòu)性：1)被加工的凸臺、凸耳表面盡量在同一平面或軸線上，以便于一次走刀加工出來2)非工作表面和塑性較大的表面不應(yīng)有加工符號3)有相互位置精度的各表面應(yīng)在一次裝夾中加工完成4)應(yīng)定位準(zhǔn)確、加緊可靠、便于加工和測量5)盡量采用標(biāo)準(zhǔn)量刃具和通用量刃具。6)粗糙度是否與尺寸精度相一致。7)冷加工工序安排原則：“先粗后精、先主后次、先基準(zhǔn)后其他”(加工精基準(zhǔn)時用粗基準(zhǔn)定位，而不能用毛坯面定位)8)花鍵軸應(yīng)避免盲孔，以利拉削。9)對孔距尺寸精度0．2mm以下的結(jié)構(gòu)件要考慮用工裝保證。(首選組合夾具)10)對12mm及其以上的板材折彎前必須進(jìn)行退火處理，以免折彎時開裂。11)對氣割(含數(shù)割)下料的45#鋼件,加工前必須進(jìn)行退火,以便加工12)帶螺紋的盲孔必須有退刀槽或留有空刀,以保證螺紋的加工精度13)階梯孔結(jié)構(gòu)中，精度較高的一階孔應(yīng)做成通孔，以便于加工和簡化刀具結(jié)構(gòu)二、高壓電器典型結(jié)構(gòu)件工藝性分析

2.6旋壓件工藝結(jié)構(gòu)性：金屬旋壓成型工藝是一種綜合了鍛造、擠壓、拉伸、彎曲、滾壓等工藝特點(diǎn)的少無切削加工的工藝，是指一種用滾輪作為工具對板材或殼體局部進(jìn)行連續(xù)加工的成型總稱，包括彎曲(翻邊)、擠壓(脹形)、波紋(起伏)、結(jié)合(卷邊接縫)、邊緣倒圓、邊緣修整(切邊)等，屬于壓力加工中的回轉(zhuǎn)成型?；拘龎悍ǎ河衅胀ㄐ龎汉蛷?qiáng)力旋壓兩種。普通旋壓方式主要有：拉深旋壓(簡稱拉旋)、縮徑旋壓(簡稱縮旋)、擴(kuò)徑旋壓(簡稱擴(kuò)旋)三種。強(qiáng)力旋壓方式主要有：剪切旋壓(簡稱剪旋)、擠出旋壓(簡稱擠旋)兩種。派生旋壓法主要有：超生波旋壓法、通用芯模旋壓法、內(nèi)旋壓法、行星旋壓法、斜扎式旋壓法、張力旋壓法、鋼球旋壓法、多旋輪的錯距旋壓法、環(huán)形旋輪旋壓法、摩擦工具旋壓法、加熱旋壓法、劈開旋壓法、射流旋壓法等十余種。雖然金屬旋壓工藝的方法中種類較多，但基本成型理論是相同的，其共同的特點(diǎn)主要有：二、高壓電器典型結(jié)構(gòu)件工藝性分析1)旋壓時接觸面積小(類似于點(diǎn)接觸)，所需總的變形力較小，因而使功率消耗大大降低。2)由滾輪所產(chǎn)生的滾痕可使用高粘度的潤滑劑或滾輪刃帶擠光，故表面質(zhì)量可與研磨相比，而無需再精加工。3)晶粒沿材料流動方向再排列，可明顯改善制品的疲勞強(qiáng)度，同時金屬晶格結(jié)構(gòu)的應(yīng)變，產(chǎn)生較為明顯的加工硬化，制品的屈服強(qiáng)度、抗拉強(qiáng)度和硬度增大o4)材料利用率高，縮短加工時間。5)坯料來源廣，可采用空心的沖壓件、擠壓件、鑄件、焊接件、機(jī)加工的鍛件和圓板。6)制造成本費(fèi)用較低，磨具費(fèi)用僅為拉伸磨具費(fèi)的1／10。有時傳統(tǒng)工藝需要多套工裝，而采用旋壓成型往往一套工裝即可完成全部工序，故一些形狀復(fù)雜的零件或高強(qiáng)度難變形的材料，傳統(tǒng)工藝很難甚至無法加工，用旋壓成型卻可以方便地加工出來。同時由于是局部加工，成型模具的磨耗和損傷小，壽命長，可反復(fù)使用。二、高壓電器典型結(jié)構(gòu)件工藝性分析7)手工旋壓需要進(jìn)行試操作，要求操作技術(shù)水平較高，但自動旋壓時不需高超的操作技術(shù)。8)因旋壓過程中，被旋壓材料近似逐點(diǎn)變形，任何夾渣、夾層、裂紋、砂眼等缺陷很容易暴露出來，故又能附帶起到對制品自動檢驗的作用，有助于有效減輕所設(shè)計零件的重量。9)批量生產(chǎn)形狀比較復(fù)雜的零件是很經(jīng)濟(jì)的。10)旋壓成型的經(jīng)濟(jì)性與生產(chǎn)批量、工件結(jié)構(gòu)、設(shè)備及勞動費(fèi)用等有關(guān)。在許多情況下，旋壓要與沖壓的其他工藝方法配合應(yīng)用，可獲得最佳的產(chǎn)品質(zhì)量和經(jīng)濟(jì)效益。

三、主要機(jī)加工設(shè)備簡介3.1Q51數(shù)控車削中心

主要技術(shù)參數(shù)最大回轉(zhuǎn)直徑φ420刀架刀數(shù)12個軸數(shù)5個最大加工長度600mm主軸孔直徑φ51最大裝夾鉆頭直徑φ12銑扁移動85主軸最高轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速4500r/m

系統(tǒng)發(fā)那克數(shù)控車削加工中心的主要特點(diǎn)：這臺數(shù)控車削加工中心與普通數(shù)控車床的區(qū)別在于，它不僅能夠完成全部的數(shù)控車床加工內(nèi)容，而且當(dāng)零件不僅有回轉(zhuǎn)加工內(nèi)容，而且在端部或側(cè)面還有加工內(nèi)容，并且加工內(nèi)容與回轉(zhuǎn)體有相對位置要求時，這臺設(shè)備能夠滿足加工要求，但如果加工直徑大于φ12或銑削平面過大，也將無法完成，它于加工中心的區(qū)別在于它能夠加工軸類回轉(zhuǎn)體的件。三、主要機(jī)加工設(shè)備簡介3.2數(shù)控鏜銑加工中心

主要技術(shù)參數(shù)型號BTD-13F.R22X軸行程3000mmY軸行程2000mmZ軸行程1600mmW軸行程(鏜桿伸出)700mm工作臺面至主軸中心距離0~2000mm工作臺尺寸1800×2200mm工作臺最大承重10000Kg主軸轉(zhuǎn)速5~2500r/min

主軸直徑Φ130主軸最大扭矩3128N。M刀庫容量38把主要特點(diǎn)：這臺設(shè)備適應(yīng)加工相對較大的零部件（箱體類零件），加工時精度很高，而且加工時間很短，但由于在這臺設(shè)備上切換平旋盤比較費(fèi)時，所以加工筒體時，特別是兩端帶密封槽的筒體時，相對較難。

三、主要機(jī)加工設(shè)備簡介3.3立式加工中心主要技術(shù)參數(shù)