水泵机械制造工艺的设计探究

发表时间:2021/6/22   来源:《基层建设》2021年第8期   作者:王翔 夏丽萍 熊云
[导读] 摘要:机械制造的精度有助于提升机械的工作效率和运行质量,同时能够延长使用寿命,对于现代机械生产技术而言,随着自动化控制技术的加持在高效和准确之间能够取得更好的平衡。
        新界泵业(江苏)有限公司  江苏省宿迁市  223800
        摘要:机械制造的精度有助于提升机械的工作效率和运行质量,同时能够延长使用寿命,对于现代机械生产技术而言,随着自动化控制技术的加持在高效和准确之间能够取得更好的平衡。使用机械制造,在利用自动化控制仪器能够准确定位并严格按照安装固定的流程进行,以保证产品的加工质量,进而降低工作人员参与的程度和劳动强度,并且能够在机械制造系统中加入检测机制,机械加工过程状态和成果进行检查分析。自动化流水线机械加工模式能够大幅度提高机械生产的效率,采用机械化手段来弥补人的精力和体力的衰减,有助于保障成品的总体质量。本文对水泵机械制造工艺的设计进行探究。
        关键词:水泵;机械;工艺设计
        引言:随着改革开放的逐步深入,我国工业发展水平不断提升,机械研发、设计、制造能力不断增强。针对水泵产品来说,我国在水泵机械制造和设计方面都有很大程度的进步,我国自主研发制造的水泵在国内市场上占据很大份额。但与国外先进国家相比,我国在水泵制造和设计方面还存在一定程度的差距和不足,因此,加强对水泵机械制造工艺的研究,不断提升我国水泵制造水平具有非常重要的现实意义。文章结合水泵机械的内部制造原理和工艺设计进行分析,对水泵壳体零件的机械加工工艺进行介绍,并对影响机械工艺的制造精度的影响因素进行分析,在机械制造尤其是类似于水泵这类精密机械的制造过程中,必须要考虑工件的规格尺寸、定位和加密精度,在进行加工时要快速准确的安装工件,并按照科学的加工工序依次完成机械设计加工。
        1水泵机械制造工艺不断精进的意义
        随着工作分工越来越细,对于水泵机械这类设备的使用要求越来越高,又要面临不断拓展的应用范围应用场景和应用对象。在这么多变量中,为了保证水泵机械的使用状态稳定,首先应确保水泵机械自身的结构稳定性,在进行水泵机械的制造过程中,需要有大量的机械设备、辅助机械设备的加入,一方面可以克服一些高难度加工问题,另一方面也可以有效降低人员的劳动强度,保证长时间工作成品的稳定性,同时现阶段中小批量生产的工件总数达总量的85%。而且随着产品细分的不断深化,产品的种类数量不断增加,为了适应市场变化和同行业之间的竞争,对于生产效率和生产效果都提出了很高的要求。夹件设计的创新研究是对机械制造进一步发展的一个重要推动力,一方面可以有效提升加工过程的精度,完成准确的定位和操作,同时也能够提高生产效率,快速定位和夹紧减少辅助时间。当前对于水泵机械制造工艺的优化改进,主要是通过加入新的传动设施和控制技术来落实的,而常见的设备结构为机械结构,液压结构和气动结构装置相配合。
        2泵壳零件加工的主要问题和工艺过程设计
        水泵机体是机械设备的主要组成部分,能够将众多的零部件组合在一起,并让其始终处于正确的位置,在机械运转过程中协调运作。泵的壳体受到功能使用需求的区别,其外部的形态结构也有较大的差异,但其也具有共同点,就是取决于对零件及其空间位置的壳体安装复杂性,为了保证具备足够的承载力,同时又降低整体空间占用,外形结构设计一般要尽可能精简,同时要减少加工量和零件的重量,以便于进行维修和养护,但同时壳体作为保护壳体,也必须要求其材料本身具有足够的高度,减少铸件的厚度或突出结构,是维持各方需求的一个平衡模式。在泵壳上有很多紧闭螺钉安装孔这些孔虽没有特殊要求,但分布范围广泛,会对加工过程造成一定的困难,由于泵壳较为常见,所以整个加工量会非常大,同时由于孔的存在也使得加工难度提高。
        3泵壳体的材料、毛坯及热处理
        3.1毛坯种类的确定
        水泵所使用的毛坯主要有锻件、焊接件、铸件、冲压件、塑料件。不同的毛坯由于材料自身特性和机械性能,适应于不同的使用对象和使用环境。一般情况下,如果使用环境要求形状不规则且需承受高强度压力的零件部位,钢材一般使用锻件。

对于一般简单的结构件,可利用锻造或挤压的方式来生产,在大批量生产的过程中要考虑材料特性与机械之间的影响,选择高生产率和高精度的制作方式,泵的外壳由于是批量生产的,所以要保持同一批次的材料规格尺寸的一致。
        3.2毛坯形状和尺寸的确定
        水泵毛坯的尺寸要对应零件的需求尺寸,同时要加上外部壳体或减去空腔尺寸,确定最终的毛坯加工尺寸,毛坯料的形状要根据零件的具体要求确定,在确定形状时,为了能够保证最终形状的完成度高,有利于大批量生产,可以对以下几个方面进行提前确定:首先是对于加持稳定容易加工形状不易加料的加工零件需要考虑增程。为进一步提升加工的效率,一些小零件可以制作成更多零散的零件,一些特殊形状的毛坯,可以通过简单加工的零件组合而成,例如连杆和连杆盖可以一起模锻加工再进行分割。在进行空白确定时要考虑经济性,尽可能减少对材料的浪费。而且需要注意的是,这里所提及的经济性并不仅局限于材料的节约,还要考虑到制作过程所需投入的时间和其他资源,如果仅是为了节约一小部分材料,减少加工余量,但需投入大量的加工成本,并不符合经济性的。经济性考虑是指在完成既定工作目标的前提下,能够减少加工余量,提高所有材料的使用效率,并且在整个过程中不会追加,甚至可以降低加工成本,且不会提升制造过程的难度。对于制造一些原材料昂贵的毛坯制造设备,这里的成本投入可能会在对比之下显得较少,但对于大批量生产的普通材料所制成的毛坯,就必须要考虑如何能够平衡材料投入和难度增加之后需额外投入的成本。
        3.3胚料热处理
        大部分的泵壳毛坯铸铁件,在进入加工车间之前,为了消除配料的内因力,还要对其提前进行一次系统的人工加工。大量毛坯和易变形零件的初加工时,要尽可能避免出现气孔、收缩、沙眼或其他杂质的情况,尤其是某些对表面加工精度具有专门要求的加工件,更需要在其进入加工车间前先进行打磨加工,打好表面加工的基础。同时对于材料的物理性质和化学成分要提前进行实验,得到准确且具有代表性的数据作为机械加工数据参考。
        4水泵机械工艺规程的设计
        4.1确定毛坯的制造形式
        为了保证水泵内部机械运转正常,首先应保证的是外部壳体具有较好的密封性,部分材料在进行零件加工时,由于尺寸不大,要考虑提高生产率的同时保证精度,对于加工对象形状不复杂的情况,要使得提前制作好的形状配料尽可能接近于完成零件的实际形状,根据具体的工艺要求对零件进行铸造,并可根据机床的设计手册和操作规范同时考虑最合适的铸造方式,选择相应的铸造手段,在众多的铸造手段中,金属型铸造具有最高的精度。而且整个铸造过程中所投入的经济成本与产出之间收益最好也最稳定。
        4.2工艺路线
        确定工艺路线,首先要根据零件的几何形状和尺寸精度以及所处位置的具体参数来进行确定,在生产计划中对已经确定的生产条件进行提前判断分析,尽可能提高生产率,同时要考虑到经济收益和成本投入,降低生产成本,将更多的资源投入关键的环节,防止资源投入比例失衡,影响后期的工期间加工。
        结束语
        水泵机械的内部结构组织复杂,且在对其进行零件机械加工时,首先要根据材料特性和使用对象需求,选择合适形状的毛坯,再根据不同构建的应用需求,对其制造加工工艺进行选择,同时要引入机械自动化手段来提高加工过程的准确性。在整个加工过程中,不仅要考虑供电的质量是否符合要求,还要保证经济性。
        参考文献
        [1]韩翠英,刘占仓.水泵的机械制造工艺浅谈[J].低碳世界,2017(34):142-144.
        [2]仇伟伟,孔江峰,曹崇宏.浅谈水泵机械制造工艺水平提升的方法[J].中国新技术新产品,2018(2):48-49.
        [3]常瑛.基于水泵机械制造工艺的设计探究[J].山东工业技术,2017(13):233.
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