高压电器制造工艺

高压电器制造工艺
河南平高电气股份有限公司 技术中心工艺部 主讲：毕玉明
2004年12月10日
一、概述


企业进行生产经营活动的核心是提高经济效 益，而提高经济效益有效途径之一，就是在 企业内加强工艺管理，充分发挥工艺管理的 核心作用,使新工艺、新材料、新技术在企业 内推广应用，从而提高企业的经济效益。 下面我就工艺工作的主要内容向大家做简要 介绍如下：
一、概述
天 鹰 集 团 公 司 产 品 工 艺 工 作 程 序
参加新产品开发老产品改进调研及引进产品（技术）的出国考察 参加新产品设计方案和老产品改进方案评审 进行产品工艺性结构审查 提出关键工艺项目 进行工艺试验 编制有关明细 设计工艺方案 设计工艺路线 设计工艺规程 编制材料消耗工艺定额 批试产品工艺验证 工艺总结 组织并实施工艺整顿 批量生产产品现场工艺管理 根据工艺需要修改工艺路线和工艺规程，补充和完善工艺装备 设计和制造工艺装备
二、高压电器典型结构件工艺性分析
2.2 铸造成型件工艺结构性： 1)铸件壁厚不得小于允许值，并力求一致； 2)连接部位要圆滑过渡； 3)转弯处要有圆角； 4)正确使用加强筋； 5)应有合理的拔模斜度； 6)尽量少用较大的水平面。
2.3 锻造成型件工艺结构性： 1)所选材料是否可锻； 2)力求对称； 3)弯曲处的截面应适当加大； 4)模锻件不得太重。
二、高压电器典型结构件工艺性分析
2.1.3 拉伸件结构工艺性： 拉伸是利用模具使板料成为空心零件的变形过程，是冲压工艺的一 种，其变形特点是板料外缘金属向内侧流动而形成杯状工件。工艺 性良好的拉伸件可缩短拉伸流程和简化模具结构，否则将给成型带 来困难。主要包括： 1)拉伸件设计时只能标注外径或内径尺寸，不能同时标注内外径 2)一次拉伸成型的条件：圆筒形拉伸件：拉伸高度小于或等于 (0， 5-0．7)中径 3)拉伸件直壁处允许有工艺斜度，且各处厚度允许不一致 4)矩形拉伸件四壁间的内圆角半径应取≥3t，为尽量减少拉伸次数 取≥0．2H。 5)拉伸件的底部与直壁间的内圆角半径一般应取R≥(3-5)t 6)拉伸件的凸缘与直壁间的内圆角半径一般应取R≥(3-5)t 7)拉伸件的凸缘与直壁间的圆角半径一般应取R≥(4-8)t 8)带凸缘的拉伸件其凸缘直径一般应大于d+10t，保证不起皱 9)拉伸件的形状应尽量简单对成，尽量避免急剧的轮廓变化
二、高压电器典型结构件工艺性分析
1)旋压时接触面积小(类似于点接触)，所需总的变形力较小，因 而使功百度文库消耗大大降低。 2)由滚轮所产生的滚痕可使用高粘度的润滑剂或滚轮刃带挤光， 故表面质量可与研磨相比，而无需再精加工。 3)晶粒沿材料流动方向再排列，可明显改善制品的疲劳强度，同 时金属晶格结构的应变，产生较为明显的加工硬化，制品的屈服 强度、抗拉强度和硬度增大o 4)材料利用率高，缩短加工时间。 5)坯料来源广，可采用空心的冲压件、挤压件、铸件、焊接件、 机加工的锻件和圆板。 6) 制造成本费用较低，磨具费用仅为拉伸磨具费的 1 ／ 10 。有时 传统工艺需要多套工装，而采用旋压成型往往一套工装即可完成 全部工序，故一些形状复杂的零件或高强度难变形的材料，传统 工艺很难甚至无法加工，用旋压成型却可以方便地加工出来。同 时由于是局部加工，成型模具的磨耗和损伤小，寿命长，可反复 使用。
一、概述
2.工艺工作的主要内容：


(3) 产品生产工艺技术准备：新产品开发和老产 品改进、组织工艺考察与调研、审查产品结构工 艺性、设计工艺方案和工艺规划、制定和调整工 艺路线、编制材料消耗定额、工时定额、提出工 艺装备委托、进行工艺验证和工艺总结、调整和 实施工艺整顿。 (4) 生产现场工艺管理与监督； (5)工艺纪律管理与监督； (6)工艺标准化和工艺情报工作。
二、高压电器典型结构件工艺性分析
2.4 热处理件工艺结构性： 1)截面积尽量均匀、对称； 2)长径比不能太大； 3)尽量不用盲孔和锐边； 4)必须有倒棱或圆角； 5)热加工工序安排原则：先预热处理(退火、正火、调 质等)——磨前热处理、淬火后回火——去内应力处理(人 工时效、退火等)。
二、高压电器典型结构件工艺性分析
二、高压电器典型结构件工艺性分析
2.6 旋压件工艺结构性： 金属旋压成型工艺是一种综合了锻造、挤压、拉伸、弯曲、滚压等工艺 特点的少无切削加工的工艺，是指一种用滚轮作为工具对板材或壳体局 部进行连续加工的成型总称，包括弯曲(翻边)、挤压(胀形)、波纹(起伏 )、结合(卷边接缝)、边缘倒圆、边缘修整(切边)等，属于压力加工中的 回转成型。 基本旋压法：有普通旋压和强力旋压两种。 普通旋压方式主要有：拉深旋压 (简称拉旋 ) 、缩径旋压 (简称缩旋 ) 、 扩径旋压(简称扩旋)三种。 强力旋压方式主要有：剪切旋压 (简称剪旋 ) 、挤出旋压 (简称挤旋 ) 两 种。 派生旋压法主要有：超生波旋压法、通用芯模旋压法、内旋压法、行 星旋压法、斜扎式旋压法、张力旋压法、钢球旋压法、多旋轮的错距旋 压法、环形旋轮旋压法、摩擦工具旋压法、加热旋压法、劈开旋压法、 射流旋压法等十余种。 虽然金属旋压工艺的方法中种类较多，但基本成型理论是相同的， 其共同的特点主要有：
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从制造角度分析产品结构方案的合理性和可行性。
1.分析产品结构的合理性与继承性。 2.审查产品装配、调整及维修的方便性。 3.零部件加工的工艺性（切削、铸造、焊接、热处理、冲压、 锻造和装配等各环节）以及尺寸精度的合理性和可检查性。 根据产品工艺性结构审查的结果，提出产品制造规划。 在《产品施工大表》的后半部分给定毛坯尺寸并编制工艺路线 根据产品工艺方案的要求，设计各种工艺规程： 1.产品零件工艺规程:工艺过程卡、装配工艺卡、专业工艺卡等 2.专业工艺守则:
三、主要机加工设备简介
3.1 Q51数控车削中心
主要技术参数 最大回转直径 φ 420 刀架刀数 12个 轴数 5个 最大加工长度 600mm 主轴孔直径 φ 51 最大装夹钻头直径 φ 12 铣扁移动 85 主轴最高转转速 4500r/m 系统 发那克
数控车削加工中心的主要特点：这台数控车削加工中心与普通数控车床的区别在 于，它不仅能够完成全部的数控车床加工内容，而且当零件不仅有回转加工内容 ，而且在端部或侧面还有加工内容，并且加工内容与回转体有相对位置要求时， 这台设备能够满足加工要求，但如果加工直径大于φ 12或铣削平面过大，也将无 法完成，它于加工中心的区别在于它能够加工轴类回转体的件。
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一、概述
天鹰集团公司产品工艺工作程序及各程序段的主要工作内容见下表
工作程序 7 设计和制造工艺 装备 编制各类材料消 耗工艺定额 复核各种工艺文 件及底图（稿） 主要工艺工作内容 按产品工艺员提出的《工艺装备设计委托书》设计编制投制计 划并完成制造与检查。 1.样试产品在《施工大表》上直接给出单件消耗定额。 2.批试及生产产品按台份对材料进行分类，编制各类材料汇总 表，并计算材料利用率。 对各种工艺文件及底图（稿）进行校核（错、漏）。 1.产品样试阶段重点做好必备工艺装备验证。 2.产品进入批试阶段进行工艺规程（包括专业工艺卡片）验证 和工艺保证项目验证。 3.做好小批试制工艺记录和现场服务。 1.总结工艺准备阶段工作。 2.总结工艺验证情况。提出批量生产意见。 根据批试工艺验证情况和工艺总结，修改和完善各类工艺规程
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10 工艺验证
11 进行工艺总结
12 进行工艺整顿
二、高压电器典型结构件工艺性分析
高压电器典型结构件主要有：冲压工艺结构件 、铸造工艺结构件、锻造工艺结构性、热处理 工艺结构性、机械加工工艺结构性、绝缘压制 工艺结构件、绝缘浇注工艺结构件、焊接工艺 结构件、旋压工艺结构件等。以下就其主要部 分分别逐一简介：
2.工艺工作的主要内容：


(1) 编制企业工艺发展规划：工艺措施规划（新 工艺、新材料、新装备的应用）、技术攻关规划 （工艺攻关、工艺改进、质量改进）、工艺技术 改造规划等； (2) 工艺试验研究与开发：重大产品质量问题的 攻关性研究、引进项目的消化试验研究、新材料 、新工艺、新装备的应用试验研究等；
一、概述
1. 工艺工作在产品开发和和制造过程中的构成 、地位和作用：


(1) 构成：人员、设备、材料、方法、环境； (2) 作用：形成制造指令； 控制产品成本； 实现产品设计； (3) 地位：工艺是科技第一生产力的基本要素， 是科技成果变为生产力的实现方法和过程，是企 业的最基本技术。
一、概述
二、高压电器典型结构件工艺性分析
2.1.1 冲裁件结构工艺性： 冲裁件结构工艺性是指冲裁件最冲裁工艺的适应性，冲裁剪的形状结构、 尺寸大小、尺寸公差和尺寸基准等是否满足冲裁加工的工艺要求。工艺性 良好的冲裁剪不但容易冲压成型、模具结构简单且寿命较高。具体有以下 几点： (1)工件形状力求简单、对称，尽量采用圆形、矩形等规则形状，避免长槽 与细长悬臂的切口。 (2)工件内外形转角处要避免尖角，圆滑过渡。 (3)最小冲孔直径d》0、6-1、3t，如冲裁件上的孔小于此范围适应采取相 应的导向结构以保护冲头。 4)冲裁件上的孔边与孔边之间、孔与板边缘之间不能太小，一般取2倍板厚 5)在弯曲件和拉伸件上冲孔时，除应符合上述条件外，其孔壁与直壁应保 持一定距离。 6)在不影响冲裁件性能的前提下，工件外形应有两条相互平行的直线边， 符合少废料和无废料排样，以利提高材料利用率。 7)工件尺寸的标注要求尺寸公差和基准面应尽可能与工艺要求相一致。 8)采用级进模冲压的工件如内外形经过多次分布冲裁时应允许有浅凹槽， 这个浅凹槽作为两个剪刃的过渡连接可提高模具寿命和获得质量好的工件
2.5 机械加工件工艺结构性： 1) 被加工的凸台、凸耳表面尽量在同一平面或轴线上，以便于一次走刀 加工出来 2)非工作表面和塑性较大的表面不应有加工符号 3)有相互位置精度的各表面应在一次装夹中加工完成 4)应定位准确、加紧可靠、便于加工和测量 5)尽量采用标准量刃具和通用量刃具。 6)粗糙度是否与尺寸精度相一致。 7)冷加工工序安排原则：“先粗后精、先主后次、先基准后其他”(加工 精基准时用粗基准定位，而不能用毛坯面定位) 8)花键轴应避免盲孔，以利拉削。 9)对孔距尺寸精度0．2mm以下的结构件要考虑用工装保证。(首选组合夹 具) 10)对12mm及其以上的板材折弯前必须进行退火处理，以免折弯时开裂。 11)对气割(含数割)下料的45#钢件,加工前必须进行退火,以便加工 12)带螺纹的盲孔必须有退刀槽或留有空刀,以保证螺纹的加工精度 13)阶梯孔结构中，精度较高的一阶孔应做成通孔，以便于加工和简化刀 具结构
提出关键设备（工装）购置或改造计划
编制工艺关键件明细表 提出工装设计委托书
一、概述
天鹰集团公司产品工艺工作程序及各程序段的主要工作内容见下表
工作程序 参加新产品开发 和老产品改进调 研及引进产品（ 技术）的出国考 察 参加新产品设计 方案和老产品改 进方案评审。 进行产品工艺性 结构审查 设计工艺方案 设计工艺路线 设计工艺规程 主要工艺工作内容 1.了解用户（市场）对该产品的使用要求。 2.了解产品的使用条件。 3.了解国内外同类产品或相关产品的工艺水平。 4.收集有关信息和资料。 1
二、高压电器典型结构件工艺性分析
7)手工旋压需要进行试操作，要求操作技术水平较高，但自动旋 压时不需高超的操作技术。 8)因旋压过程中，被旋压材料近似逐点变形，任何夹渣、夹层、 裂纹、砂眼等缺陷很容易暴露出来，故又能附带起到对制品自动 检验的作用，有助于有效减轻所设计零件的重量。 9)批量生产形状比较复杂的零件是很经济的。 10)旋压成型的经济性与生产批量、工件结构、设备及劳动费用 等有关。在许多情况下，旋压要与冲压的其他工艺方法配合应用 ，可获得最佳的产品质量和经济效益。
二、高压电器典型结构件工艺性分析
2.1 冲压工艺结构件： 冲压工艺是利用压力机对板料在模具上施加压力 使其分离或成形而得到制品的一种典型工艺，是高压 电器产品的主要工艺之一，其基本工序按成型性质可 分为分离工序(剪裁、落料、冲孔、切口、修整)、变 形工序(弯曲、拉伸、翻边)和复合工序三类，其主要 生产工艺装备是各种模具。