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其公差大小和公差带位置 应根据对其精度要求最

  主编:JAC大学 2005 一、基础工艺篇第一章 机加工工艺 第二章 冲压工艺 第三章 焊接工艺 第四章 涂装工艺 第五章 装配工艺 二、工艺定额及工艺验证篇 第一章 工艺定额编制方法规定 第二章 工艺验证 三、工艺装备篇 第一章 概述 第二章 工艺装备的设计管理 第三章 工艺装备的制造管理 第四章 工艺装备的验证管理 第五章 工艺装备的检定管理 第六章 工艺装备的保管和维修管理 四、工艺管理篇 第一章 工艺管理体系 第二章 工艺 第三章 关键特殊工序管理 员工成长路径系列教材 一、基础工艺篇第一章 机加工工艺 第一节 工艺过程设计 机械加工工艺过程和工艺规程机械加工工艺过程:采用各种机械加工方法,直接用于改变毛坯的形状、 尺寸、表面质量,使之成为合格零件的全部劳动过程。 机械加工工艺规程:规定零件机械加工工艺过程的工艺文件。 工艺规程的作用:连接产品设计和制造过程的桥梁,是企业组织生产活动 和进行生产管理的重要依据。 机械加工工艺过程的组成工序:一个(或一组)工人在一个工作地点对一个(或同时对几个)工件 连续完成的那一部分工艺过程。 安装:在一个工序中,如需对工件进行几次装夹,则每次装夹所完成的那 部分工序内容,称为一次安装(前述工序1、3 均有两次安装)。 工步:加工表面和切削刀具不变的情况下所完成的工位内容称为工步。走刀:在一个工步中,若需切去的材料层较厚时,需要经几次切削才能完 成,则每次切削所完成的工步内容称为走刀。 工位:在工件一次安装中, 通过分度(或移位)装置,使工 件相对于机床获得不同的加工 位置,则每一加工位置上的安装 内容称为工位(图1)。 多工位加工1—装卸工件 2—钻孔 3—扩孔 复合工步二、机械加工工艺规程设计原则与设计步骤 1.机械加工工艺规程设计原则 1)以保证零件加工质量,达到设计图纸规定的各项技术要求为前提。 2)工艺过程有较高的生产效率和较低的成本。 3)充分考虑和利用现有生产条件,尽可能作到平衡生产。 4)尽量减轻工人劳动强度,保证安全生产,创造良好、文明劳动条件。 5)积极采用先进技术和工艺,减少材料和能源消耗,并应符合环保要求。 2.机械加工工艺规程设计步骤 1)阅读装配图和零件图 了解产品的用途、性能和工作条件,熟悉零件在产品中的地位和作用,明 确零件的主要技术要求。 2)工艺审查 审查图纸上的尺寸、视图和技术要求是否完整、正确、统一,分析主要技 术要求是否合理、适当,审查零件结构工艺性。 3)熟悉或确定毛坯 确定毛坯的依据是零件在产品中的作用、零件本身的结构特征与外形尺寸、 零件材料工艺特性以及零件生产批量等。常用的毛坯种类有铸件、锻件、焊接 件、冲压件、型材等。 4)选择定位基准 5)拟定加工路线)确定满足各工序要求的工艺装备 包括机床、夹具、刀具、量具、辅具等。工艺装备的选择在满足零件加工 员工成长路径系列教材 工艺的需要和可靠地保证零件加工质量的前提下,应与生产批量和生产节拍相适应,并应充分利用现有条件,以降低生产准备费用。对必须改装或重新设计 的专用或成组工艺装备,应在进行经济性分析和论证的基础上提出设计任务书。 7)确定各工序加工余量,计算工序尺寸和公差 8)确定切削用量 9)确定时间定额 10)编制数控加工程序(对数控加工) 11)评价工艺路线 对所制定的工艺方案应进行技术经济分析,并应对多种工艺方案进行比较, 或采用优化方法,以确定出最优工艺方案。 12)填写或打印工艺文件 三、定位基准的选择 1.基准的概念 1)基准:确定生产对象上几何要素间的几何关系所依据的那些点、线)设计基准:在设计图样上所使用的基准。 设计基准可以有多个,但某 方向上通常只有1 个主要设计基准。 3)工艺基准:零件在加工和装配中所使用的基准。又可分为: 工序基准:在工序图上确定加工表面位置的基准 定位基准:在加工时用于工件定位的基准。又可进一步分为: 粗基准:使用未经机械加工表面作为定位基准,称为粗基准。 精基准: 使用经过机械加工表面作为定位基准,称为精基准。 附加基准:零件上根据机械加工工艺需要而专门设计的定位基准。如用 作轴类零件定位的顶尖孔,用作壳体类零件定位的工艺孔或工艺凸台等。 测量基准:测量时所使用的基准称为测量基准。 装配基准:装配时用来确定零件或部件在产品中相对位置所采用的基准。 2.粗基准的选择 1)保证相互位置要求原则:如果首先要求保证工件上加工面与不加工面的 相互位置要求,则应以不加工面作为粗基准。 2)余量均匀分配原则:如果首先要求保证工件某重要表面加工余量均匀时, 员工成长路径系列教材 应选择该表面的毛坯面作为粗基准。3)便于工件装夹原则:要求选用的粗基准面尽可能平整、光洁,且有足够 大的尺寸,不允许有锻造飞边、铸造浇、冒口或其它缺陷。也不宜选用铸造分 型面作粗基准。 4)粗基准一般不得重复使用原则。 3.精基准的选择 1)基准重合原则:应尽可能选用被加工表面的设计基准作为精基准。 2)统一基准原则:当工件以某一表面作精基准定位,可以方便地加工大多 数(或全部)其余表面时,应尽早地将这个基准面加工出来,并达到一定精度, 以后大多数(或全部)工序均以它为精基准进行加工。 3)在实际生产中,经常使用的统一基准形式有: 轴类零件常使用两顶尖孔作统一基准; 箱体类零件常使用一面两孔(一个较大的平面和两个距离较远的销孔) 作统一基准; 盘套类零件常使用止口面(一端面和一短圆孔)作统一基准; 类零件用一长孔和一止推面作统一基准。4)采用统一基准原则: 有利于保证各加工表面之间的位置精度; 可以简化夹具设计,减少工件搬动和翻转次数。 注意:采用统一基准原则常常会带来基准不重合问题。此时,需 针对具体问题进行具体分析,根据实际情况选择精基准。 5)互为基准原则:例 轴零件精基准选择(图3 导轨磨削基准选择6)自为基准原则:例 床身导轨面磨削加工(图4) 7)便于装夹原则:所选择的精基准,应能保证工件定位准确、可靠,并尽 可能使夹具结构简单、操作方便。 四、加工路线.机械加工工序的安排 1)先基准后其他——先加工基准面,再加工其他表面 2)先面后孔——这条原则有两层含义: 当零件上有较大的平面可以作 定位基准时,先将其加工出来,再以面定位,加工孔。这样可以保证定位准确、 稳定。 在毛坯面上钻孔或镗孔,容易使钻头引偏或打刀,先将此面加工好, 再加工孔,则可避免上述情况的发生。 3)先主后次——这条原则也有两层含义: 先考虑主要表面加工,再安 排次要表面加工,次要表面加工常常从加工方便与经济角度出发进行安排。 次要表面和主要表面之间往往有相互位置要求,常常要求在主要表面加工后, 以主要表面定位进行加工。 2.检验工序的安排除操作工人进行自检外,在下列情况下应安排检验工序: 重要工序前后。3.热处理和表面处理工序的安排 为了改善工件材料切削性能而进行的热处理工序(如退火、正火等),应安排在切削加工之前进行。 为了消除内应力而进行的热处理工序(如退火、人工时效等),最好安员工成长路径系列教材 为了改善工件材料的力学物理性质而进行的热处理工序(如调质、淬火等)通常安排在粗加工后、精加工前进行。其中渗碳淬火一般安排在切削加 工后,磨削加工前进行。而表面淬火和渗氮等变形小的热处理工序,允许安排 在精加工后进行。 为了提高零件表面耐磨性或耐蚀性而进行的热处理工序以及以装饰为目的的热处理工序或表面处理工序(如镀铬、镀锌、氧化、煮黑等)一般放在 工艺过程的最后。 4.其他工序的安排 1)去毛刺工序,通常安排在切削加工之后。 2)清洗工序,在零件加工后装配之前,研磨、珩磨等光整加工工序之后, 以及采用磁力夹紧加工去磁后,应对工件进行认线.工序集中与工序分散 1)工序集中是使每个工序中包括尽可能多的工步内容,从而使总的工序数 目减少。 工序集中优点: 1)有利于保证工件各加工面之间的位置精度; 2)有利于采用高效机床,可节省工件装夹时间,减少工 件搬运次数; 3)可减小生产面积,并有利于管理。 2)工序分散是使每个工序的工步内容相对较少,从而使总的工序数目较多。 工序分散优点:每个工序使用的设备和工艺装备相对简单,调整、对刀比 较容易,对操作工人技术水平要求不高。 3)工序集中与工序分散的应用 传统的流水线、自动线生产,多采用工序分散的组织形式(个别工序亦有 相对集中的情况)。 多品种、中小批量生产,为便于转换和管理,多采用工序集中方式。由于 市场需求的多变性,对生产过程的柔性要求越来越高,工序集中将越来越成为 生产的主流方式。 6.加工阶段的划分 1)粗加工阶段——主要任务是去除加工面多余的金属。 员工成长路径系列教材 2)半精加工阶段——主要任务是使加工面达到一定的加工精度,为精加工作好准备。 3)精加工阶段——使加工面精度和表面粗糙度达到图纸要求。 4)光整加工阶段——对于特别精密的零件,安排此阶段,以确保零件的精 度要求。 5)加工阶段划分的意义 有利于保证零件的加工精度; 有利于设备的合理使用和精密机床的精度保持; 有利于人员的合理安排; 可及早发现毛坯缺陷,以减少损失。 五、工序尺寸的确定 1.加工余量 1)加工余量——加工过程中从加工表面切去的材料层厚度 2)工序(工步)余量——某一表面在某一工序(工步)中所切去的材料层 厚度 对于被包容表面:Zb=a-b 对于包容表面:Zb=b-a 本工序(工步)尺寸。3)总加工余量——零件从毛坯变为成品切除材料层的总厚度 ZS——总加工余量; Zi—— 该表面加工工序数。4)最大余量 Zmax= amax- bmin(被包容尺寸) Zmax= bmax- amin(包容尺寸) 5)最小余量Zmin= amin-bmax(被包容尺寸) Zmin= bmin-amax(包容尺寸) 6)余量公差 TZ=Zmax-Zmin=Ta+Tb(被包容尺寸与包容尺寸) 式中:Zmax Zmin、Zm—— 最大、最小、平均余量; TZ——余量公差; amax amin、am—— 上工序最大、最小、平均尺寸; bmax bmin、bm—— 本工序最大、最小、平均尺寸; Ta ——上工序尺寸公差; Tb ——本工序尺寸公差。 2.加工余量确定方法 计算法:采用计算法确定加工余量比较准确,但需掌握必要的统计资料和 具备一定的测量手段。 经验法:由一些有经验的工程技术人员或工人根据现场条件和实际经验确 定加工余量。此法多用于单件小批生产。 查表法:利用各种手册所给的表格数据,再结合实际加工情况进行必要的 修正,以确定加工余量。此法方便、迅速,生产上应用较多。 需要指出的是, 目前国内各种手册所给的余量多数为基本余量,基本余量等于最小余量与上一 工序尺寸公差之和,即基本余量中包含了上一工序尺寸公差,此点在应用时需 加以注意。 3.工序尺寸确定 1)确定各工序加工余量; 2)从最终加工工序开始,即从设计尺寸开始,逐次加上(对于被包容面) 或减去(对于包容面)每道工序的加工余量,可分别得到各工序的基本尺寸; 3)除最终加工工序取设计尺寸公差外,其余各工序按各自采用的加工方法 所对应的加工经济精度确定工序尺寸公差; 4)除最终工序外,其余各工序按“入体原则”标注工序尺寸公差; 5)毛坯余量通常由毛坯图给出,故第1 工序余量由计算确定。 六、工艺尺寸链 员工成长路径系列教材 10 1.尺寸链基本概念 1)在零件加工或机器装配过程中,由相互联系的尺寸形成的封闭尺寸组。 2)工艺尺寸链——在加工过程中,由同一零件有关工序尺寸所形成的尺寸 4)尺寸链的环——组成尺寸链的每一个尺寸封闭环——在零件加工过程或机器装配过程中最终形成的环(或间接得到 组成环——尺寸链中除封闭环以外的各环。对于工艺尺寸链来说,组成环的尺寸一般是由加工直接得到的。 5)尺寸链方程——确定尺寸链中封闭环(因变量)和组成环(自变量) 的函数关系式 第二节 机床夹具的设计原理 一、概述及基本概念 1、机床夹具:在机床上安装的一种装置,起作用是使工件相对于机床或刀具有 一个正确的位置,并在加工中保持这个位置不变。它包括 定位元件或装置,刀 具导向元件或装置,加紧元件或装置,连接元件,夹具体及其它元件或装置。 夹具分为:1)通用夹具,2)专用夹具,3)通用可调整夹具和成组夹具,4) 组合夹具,5)随行夹具。 2、机床夹具的作用: 保证加工质量 提高生产率;降低成本;扩大机床工艺范 围;减轻工人劳动强度,保证安全生产。 二、工件在夹具上的定位 1、常用的定位方法和定位元件: 员工成长路径系列教材 11 1)工件以平面定位,定位元件:固定支承, 可调支承,自位支承,辅助支承 2)工件以圆柱孔定位,定位元件:心轴,定位销 工件以外圆表面定位与圆柱 孔类似,常用定位元件为V 2、定位误差的计算定位误差是由于工件在夹具上定位不准确所引起的误差,再采用调整法加 工时,工件的定位误差实际上是工序基准在加工尺寸方向上的最大变动量。 几何法计算V 型块的定位误差,要求掌握。 3、工件在夹具上的夹紧 夹紧力包括力的大小,方向和作用点三个要素,它们的确定是夹紧机构设 计中首先要解决的问题。 夹紧力方向的选择原则:1)有利于工件的准确定位;2)尽量与工件刚度 最大的方向一致;3)尽量与切削力,工件重力方向一致。 夹紧力作用点的选择:1)夹紧力的作用点应正对支承元件或者位于支承元 件所形成的支承面内,以保证工件获得的定位不变 2)夹紧力作用点应处在工件刚性较好的部分,以减小工件的夹紧变形。 3)作用点要尽可能靠近被加工面,以减小切削力对工件造成的翻转力矩。 4、机床夹具设计步骤和方法 专用夹具设计的基本要求: 保证加工精度;夹具总体方案与生产纲领相适 应;操作方便,工作安全,能减轻工人劳动强度;便于排屑;有良好的工艺型 专用夹具设计的一般步骤:1)研究原始资料,明确设计要求 拟定夹具结构方案,绘制夹具结构草图3)绘制夹具总图,标注有关尺寸及技术要求4) 绘制零件图。 第三节 机械加工精度 一、概述 1、机械加工精度 是指零件加工后的实际几何参数(尺寸,形状和表面间的相 互位置)与理想几何参数的符合程度。 2、影响机械加工精度的因素: 装夹:定位误差和夹紧误差 调整: 员工成长路径系列教材 12 加工:加工过程中的工艺系统变形,磨损等 3、研究加工精度的方法: 1)单因素分析法:研究某一因素对加工精度的影响,研究时一般忽略其它因素 的影响。 2)统计分析法:以生产中一批零件的实测结果为基础,运用数理统计分析法进 行数据处理,用以控制工艺过程的正常进行。 二、工艺系统的几何精度对加工精度的影响 1、加工原理误差:指的是用了近似成形运动或近似刀刃轮廓进行加工产生的误 2、调整误差3、机床误差:机床导向误差,机床主轴的回转误差,传动链的传动误差 4、夹具的制造误差和磨损 5、刀具的制造误差和磨损 三、工艺系统受力变形对加工精度的影响 1、基本概念:切削加工时,由机床,刀具,夹具和工件组成的工艺系统,在切 削力,夹紧力以及重力等的作用下,将产生相应的变形,使刀具和工件在静态 下调整好的相互位置,以及切削成形所需要的正确几何关系发生改变,而造正 加工误差 2、减小工艺系统受力变形对加工精度影响的措施: 1)提高工艺系统的刚度:合理的结构设计,提高连接表面的接触刚度,采用合 理的加工和装夹方式。 2)减小载荷以及变化 四、加工误差的统计分析 1、根据加工误差出现的规律,加工误差可分为: 1)系统误差:在顺序加工一批工件中,其加工误差的大小和方向保持不变,或 按一定规律变化,统称为系统误差,前者称常值系统误差,后者称变值系统误 员工成长路径系列教材13 2)随机误差:在顺序加工一批工件中,其加工误差的大小和方向的变化是随机 的,成为随机误差,如毛坯误差,定位误差,加紧误差等 2、分布图分析法: 1)尺寸误差理论上符合正态分布。 2)通过实验采集数据,绘制直方图 3)分布图分析法的应用:判别加工误差的性质,确定工序能力及其等级,估算 合格品率和不合格品率。 3、点图分析法:正常波动和异常波动的标志 4、机床的调整尺寸:工艺系统调整时必须规定正确的调整尺寸(调整时试切零 件的平均值),才能保证整批工件的尺寸分布在公差带范围。可以通过小样本试 切,估计尺寸分布中心。 五、保证和提高加工精度的措施 1、误差预防:合理的采用先进的工艺设备,直接减少原始误差,转移原始误差, 均分原始误差,均化原始误差,就地加工法 2、误差补偿:在线检测,偶件自动配磨,积极控制起决定作用的误差因素。 第四节 机械装配 一、机械装配概述 1、机械装配是按规定的精度和技术要求,将构成机器的零件结合成组件、部件 和产品的过程。装配是机器制造中的后期工作,是决定产品质量的关键环节。 2、机械装配基本作业 验收、试验3、装配精度 相互位置精度2)相互运动精度 3)相互配合精度 员工成长路径系列教材 14 二、装配尺寸链 1、装配尺寸链的建立: 建立装配尺寸链第一步是明确封闭环,通常装配尺寸 链的封闭环就是装配的精度要求。 装配尺寸链查找方法:取封闭环两端的零件为起点,沿装配精度要求的位 置方向,以装配基准面为联系线索,分别查明装配关系中影响装配精度要求的 那些有关零件,直至找到同一基准零件或同一基准表面为止。所有零件上连接 两个装配基准面间的位置尺寸和位置关系,便是装配尺寸链的组成环。 2、装配尺寸链组成的最短路线(最少环数)原则: 组成装配尺寸链时,应使 每个有关零件只有一个尺寸列人装配尺寸链。相应地,应将直接连接两个装配 基准面间的那个位置尺寸或位置关系标注在零件图上。这样,组成环的数目就 等于参与尺寸链零件的数目。这就是装配尺寸链组成的最短路线(最少环数) 原则。 3、达到装配精度的装配方法 保证产品装配精度要求常用的装配方法有完全互换法、大数互换法、分组选配法、调整法和修配法。各种装配方法的特点及 应用见表1。 表一:常用装配方法及其适用范围 装配方法 工艺特点 适用范围 完全互换 配合件公差之和小于/等于规定的装配公差;装配操作简单; 便于组织流水作业和维修工作 大批量生产中零件数较少、零件可用加工经 济精度制造者,或零件数较多但装配精度要 求不高者 大数互换 配合件公差平方和的平方根小于或等于规定的装配公差;装 配操作简单,便于流水作业和维 修工作;会出现极少数超差件 大批量生产中零件数略多、装配精度有一定 要求,零件加工公差较完全互换法可适当放 宽;完全互换法适用产品的其它一些部件装 零件按尺寸分组,将对应尺寸组的零件装配在一起;零件加 工误差较完全互换法可以大数倍 适用于大批量生产中零件数少、装配精度要 求较高又不便采用其它调整装置的场合 修配法 预留修配量的零件,在装配过程 中通过手工修配或机械加工,达 到装配精度 用于单件小批生产中装配精度要求高的场合 调节法 装配过程中调整零件之间的相互 位置,或选用尺寸分级的调整件, 以保证装配精度 动调整法多用于对装配间隙要求较高并可以 设置调整机构的场合;静调整法多用于大批 量生产中零件数较多、装配精度要求较高的 员工成长路径系列教材 15 场合 三、装配尺寸链的完全互换法 1、采用极值算法计算装配尺寸链 2、封闭环公差的分配 1)当组成环是标准尺寸时(如轴承宽度,挡圈的厚度等),其公差大小和分布 位置为确定值。 2)当某一组成环是几个不同装配尺寸链的公共环时,其公差大小和公差带位置 应根据对其精度要求最严的那个装配尺寸链确定。 3)在确定各待定组成环公差大小时,可根据具体情况选用不同的公差分配方法, 如等公差法,等精度法或按实际加工可能性分配法等。在处理直线装配尺寸链 时,若各组成环尺寸相近,加工方法相同,可优先考虑等公差法;若各组成环 加工方法相同,但基本尺寸相差较大,可考虑使用等精度法;若各组成环加工 方法不同,加工精度差别较大,则通常按实际加工可能性分配公差。 4)各组成环公差带的位置一般可按入体原则标注,但要保留一环作“协调环”, 协调环公差带的位置由装配尺寸链确定。协调环通常选易于制造并可用通用量 具测量的尺寸。 四、装配尺寸链的大数互换法 1、采用概率算法计算装配尺寸链 2、封闭环公差的分配原则同完全互换法 五、装配尺寸链的分组选配法 将组成环公差按完全互换法求得后,放大若干倍,使之达到经济公差的数 值。然后,按此数值加工零件,再将加工所得的零件按尺寸大小分成若干组(分 组数与公差放大倍数相等)。最后,将对应组的零件装配起来。 例:活塞与活塞销在冷态装配时,要求有 0.0025~0.0075 孔与活塞销直径的基本尺寸为28,加工经济公差为 0.01。现采用分组选配法进 行装配,试确定活塞销孔与活塞销直径分组数目和分组尺寸。 员工成长路径系列教材 16 活塞销直径活塞销孔直径 解:1)建立装配尺寸链 如图5 所示。 2)确定分组数:平均公差为0.0025,经济公差为0.01,可确定分组数为4。 3)确定各尺寸:若活塞销直径尺寸定为: ,将其分为4 所示尺寸链,可求得活塞销孔与之对应的分组尺寸如下:六、装配尺寸链的修配法 采用修配法时,装配尺寸链中各尺寸均按经济公差制造,但留出一个尺寸 做修配环。通常选容易修配加工,且对其它尺寸链没有影响的尺寸作修配环。 修配环被修配时对尺寸链封闭环的影响有两种情况:一种是使封闭环尺寸变小, 另一种是使封闭环尺寸变大。 七、装配尺寸链的调节法 调节法与修配法相似,装配尺寸链各组成环也按加工经济精度加工,由此 引起的封闭环超差,也是通过改变某一组成环的尺寸来补偿。但补偿方法不同, 调节法是通过调节某一零件的位置或对某一组成环(调节环)的更换来补偿。 常用的调节法有三种:可动调节法,固定调节法和误差抵消调节法。 1、可动调节法 2、固定调节法:通过更换不同尺寸的调节件来达到装配精度。采用固定调节法 的关键是确定调节件的分级和各级调节件的尺寸大小。 误差补偿调节法:在装配时,根据尺寸链中某些组成环误差的方向作定向装配,0025 员工成长路径系列教材17 使各组成环的误差方向合理配置,以达到互相抵消的目的。这种方法在机床装 配中应用较多,如装配机床主轴时,通过调整前后轴承的径向圆跳动方向来控 制主轴锥孔的径向跳动;在滚齿机工作台分度蜗轮的装配中,采用调整两者偏 心方向来抵消误差,提高装配精度。 八、装配工艺规程制定 1、装配组织形式 生产规模 装配方法与组织形式 自动化程度 单件生产手工(使用简单工具)装配, 无专用和固定工作台位 手工 生产率低,装配质量很大程度 上取决于装配工人的技术水 平和责任心 成批生产 装配工作台位固定,备有装配 夹具、模具和各种工具,可分 部件装配和总装配,也可组成 装配对象固定而装配工人流动 的流水线 手工为主,部 分使用工具 和夹具 有一定生产率,能满足装配质 量要求,需用设备不多; 作台位之间一般不用机械化输送 成批生产 轻型产品 每个工人只完成一部分工作, 装配对象用人工依次移动(可 带随行夹具),装备按装配顺序 布置 人工流水线 生产率较高,对工人技术水平 要求相对较低,装备费用不 高;装配工艺相似的多品种流 水线可采用自由节拍移动 成批或大 批生产 一种或几种相似装配对象专用 流水线,有周期性间歇移动和 连续移动两种方式 机械化传输 生产率高,节奏性强,待装零、 部件不能脱节,装备费用较高 大批大量 生产 半自动或全自动装配线,半 自动装配线部分上下料和装配 工作采用人工方法 半自动、全自 动装配 生产率高,质量稳定,产品变 动灵活性差,装备费用昂贵 装配组织形式的选择与比较2、制定装配工艺规程的原则 1)保证产品装配质量。 2)选择合理的装配方法,综合考虑加工和装配的整体效益。 3)合理安排装配顺序和工序,以缩短装配周期,提高装配效率。 4)尽量减少装配占地面积,提高单位面积生产率,改善劳动条件。 5)注意采用和发展新工艺、新技术。 3、制定装配工艺规程的步骤 员工成长路径系列教材 18 1)研究产品装配图和验收条件 3)划分装配单元,确定装配顺序,将产品划分为部件、组件和套件等装配单 元是制定装配工艺规程最重要的一步。装配单元的划分要便于装配,并应合理 的选择装配基准件。装配基准件应是产品的基体或主干零件、部件,应有较大 的体积和重量,有足够的支撑面和较多的公共结合面。 在划分装配单元并确定 装配基准件以后,即可安排装配顺序。安排装配顺序的一般原则是先难后易、 先内后外、先小后大、先下后上。 4)划分装配工序。 5)编制装配工艺文件。 员工成长路径系列教材 19 第二章 冲压工艺 第一节 冲压的基本知识 1、冲压压力机往复运动模具相对运动(上下两部分)对板料施力,使之 发生分离或变形冲压件,亦称冷冲压或板料冲压。 2、特点:快(生长率高)、产品尺寸稳定、省料省工、易实现机械自动化。 应用:机械行业;电器行业;仪表行业;民用行业;军工业;航天航空业 等。汽车上 50%~70%均为冲压件。冲压件的数量与质量在我公司均占 举足轻重地位。 3、工艺核心:产品质量,模具寿命。 一、冲压工序分类 分离工序:板料在模具的刃口作用下,沿一定的轮廓线切断、分离。例:剪断,冲孔,落料等。 变形工序:板料在模具的施力下,发生塑性变形。例:拉深,弯曲,成形等。 二、板料 冲压对板料的要求1)表面光洁; 2)板料厚度公差小; 3)塑性好。 汽车零件冲压板料种类、牌号1)汽车大梁用热轧钢板 冷连轧薄板钢板及钢带 汽车结构用热连轧钢板及钢带 汽车制造用优质碳素结构钢热轧钢板和钢带 员工成长路径系列教材 20 货运汽车用冷弯型钢尺寸、外形、重量及允许偏差 汽车零件热处理硬度规范 2)板料的尺寸规格 厚度t(系列化)0.3 mm 、0.5 mm 、0.8 mm 、1.0 mm 压力机的主要技术参数1)名义吨位(公称吨位) 2)滑块工作行程 3)装模高度 4)闭合高度 5)工作台尺寸 模具在以后的章节中详述 第二节 冲裁工艺 概述 沿冲压件的封闭轮廓剪切去除废料的冲压。1)冲孔 沿冲压件的内形封闭轮廓线剪切去除废料的冲压。 冲裁效果(目的)1)获得产品尺寸和形状 2)获得毛坯尺寸,以便再冲压 一、冲裁工艺分析 员工成长路径系列教材 21 模具刃口间隙刃口双边间隙Z=D 冲压件的质量指标1)冲压件断面 a.断面有四带组成:圆角带、光亮带、粗糙带、毛刺带,总观有锥度。 b.冲压件断面质量要求:光亮带大,圆角带、粗糙带小,毛刺薄。 2)冲压件的尺寸精度 在模中,冲压件尺寸取决于基准刃口尺寸落料的基准刃口是凹模,冲孔的基准刃口是凸模。 冲压件的形位精度与模具刃口间隙Z 有关:Z 大,冲压件在模具中弓弯严重,形位精度低; 冲压件的质量指标和模具寿命与间隙Z值的关系: 断面质量 尺寸精度 形位精度 模具寿命 降低冲裁力措施当设备名义吨位小于P 平时,需降低冲裁力,措施有: 下降,冲裁力下降。员工成长路径系列教材 22 2)多孔冲 冲头按阶梯布置,则L 分解成几次完成,冲裁力下降。 基准刃口在两个以上的平面内,斜面与模具运动方向不垂直,付刃仍在一个平面内。 持续剪切,冲裁力下降,且省力不省功。 三、排样与板料利用率 排样是冲裁件外形在规格板料上的位置安排布置。搭边与搭间:为确保冲压件质量,冲压件与板料边缘、冲压件与冲压件 之间需留有适当的材料,分别称为搭边a 。合理排样要做到:保质,省料,易于操作。 100%四、冲裁模具的结构 一付模具分上下刃口部分,作相对运动。模具应能完成冲压,毛坯迅速 定位,冲裁后能迅速出件等。模具需功能齐全,浑然一体。 模具中按功能计,其结构为六大零部件,组成: 1.工作零件 直接完成冲压 2.定位零件使毛坯迅速准确定位 定位钉、定位块、导正销、导尺、 3.卸料装置使废料或工件迅速卸下 卸料板、顶件板、弹性元件等; 4.支撑零件 使模具各部件固定成上下两体的零件 模板(座)、模柄、 固定板等; 5.导向装置 能确保上下模作准确相对运动 导柱、导套、导板等; 6.连接零件 连接紧固 螺钉、销钉等。 员工成长路径系列教材 23 第三节 弯曲工艺 概述 对直杆、管、板施力矩,使之一部分相对另一部分转动,获得一定曲率 (或角度)件的冲压,叫做弯曲。 常用的弯曲方法有:模具压弯,折弯机折弯,滚弯机滚弯等。 一、弯曲毛坯(切向)长度的计算 宽度B,同图纸要求; 厚度t 同毛坯厚度; 切向长度需计算,计算依据:零件图上,直边部分的切向长度直接相加; 弯曲弧部分,切向长度以应变中性层的长度计算,累加两部分的计算值, 即为弯曲零件的切向毛坯长度。 二、最小相对弯曲半径 弯曲成形中,最外层的弯曲变形程度ε 当r/t<[r/t]时,可采取以下特殊防裂措施:红弯;压槽弯,均适用与厚料弯曲。 三、弯曲回弹及防止 弯曲件在模具中已得到一定的曲率或形状,出模卸载后,却又有一部分 的反向变形,这就是弯曲回弹。 一般情况下,弯曲回弹的几何表现为: 模具中 卸载出模 变化趋势 夹角 将毛坯退火或红弯;员工成长路径系列教材 24 很大时,采用拉弯工艺。四、弯曲模结构设计要点 由于弯曲凸凹可自动对心,故可省却导向装置; 由于弯曲件往往不对称,弯曲中毛坯易发生窜动,所以弯曲模定位装置 必须可靠。定位措施有: 弯曲件为小件,且不对称时,可对称双件弯曲,成形后切开。第四节 拉深工艺 概述 将平板塑变成开口空心件或由大口径空心件塑变成小口径开口空心件的成 形工艺叫做拉深,是冲压中较难的部分。 1.拉深件类型: 1)无发兰件:a,轴对称件(例:圆筒件) b,面对称件(例:盒形件) c,不对称复杂形件(汽车用冲压零件多属此类) 2.典型零件拉深工艺分析:实例:一块板料拉深成类似挡油盘,取其中一块进行分析。 员工成长路径系列教材 25 COD 区不变形,或产生不大的塑性变形,周边基本受均匀的拉应力 (见图一); CDEF 区为已经经历过并且结束了塑性变形阶段的已变形区,以后过程起力 的传递作用,并有足以产生拉深变形的径向拉应力σ 1(见图二); ABEF 区是平面法兰,是拉深时的变形区,R0

  Ra,且切向受压应力σ 2,,径向 受拉应力σ 1(见图三)。 可见板料原始直径D 在拉深后变为d,板料变厚, 这完全建立在等体积原理中。 由此得到两个边界条件 1)变厚起皱

  本书是根据车辆汽车工程专业的培养目标而编写的高等学校教材,内容注重车辆汽车结构设计中工艺能力的培养。全书共分八章:汽车制造工艺过程的基本概念、工件的装夹和机床夹具、汽车零件表面的加工方法、汽车零件的机械加工质量、尺寸链原理与应用、机械加工工艺规程的制定、汽车产品设计的工艺性和典型零件制造工艺。书中有关工件定位的基本规律、尺寸链原理与应用以及汽车产品设计的工艺性等内容,与同类书

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